高炉工序能效评估导则

高炉工序能效评估导则

国家标准 GB/T34193一2017 高炉工序能效评估导则 Guidesftorenergyefficieneyasseessmentofblastfurnaeeproes 2017-09-07发布 2018-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34193一2017 高炉工序能效评估导则 范围 本标准规定了高炉工序能效评估的术语和定义、基本原则、评估步骤、边界及能耗统计范围基准能 耗,实际能耗、能效指数、能效分析及能效优化措施 本标准适用于钢铁企业高炉工序的能效评估和节能潜力分析 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则 锅铁企业能腺计量器具配备和管理要求 GB/T21368 GB/T23331能源管理体系要求 GB/T28924钢铁企业能效指数计算导则 术语和定义 GB/T23331、GB/T28924界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 修正的基准能耗modifiedbenchmarkofene eryconsumptiom 考虑评估对象的实际客观情况,对基准能耗进行修正之后的单位产品能耗基准值 基本原则 高炉工序的能效评估应遵循以下基本原则 合法合规原则评估对象应符合国家法律、法规,符合钢铁产业政策要求,符合相关节能减排强 a 制性标准要求; b 高效用能原则:促进能源的高效利用和合理配置,鼓励企业采用先进的节能技术或管理措施， 改善低能效生产环节; 突出重点原则:应重点考察能源消耗多、节能潜力大的关键过程及设备,重点分析影响能效的 主要因素; 科学合理原则:应在条件许可的范围内,剔除不可比因素的影响,保证评估指标的可比性和评 价分析的合理性 评估步骤 高炉工序能效评估应包括但不限于以下步骤: 确定边界与能耗统计范围; a
GB/T34193一2017 b 采集评估对象的现场数据,计算实际能耗 根据现场实际客观情况,计算修正的基准能耗 c 计算高炉工序的能效指数,评定能效等级 d 分析用能水平,能源计量器具配备以及节能潜力; e f 提出能效优化措施 6 边界及能耗统计范围 6.1工序边界划分 高炉工序边界以原燃料及耗能工质输人为起点,以终产品铁水及副产品炉渣,煤气、瓦斯灰(泥),电 能输出为终点 高炉工序边界划分示意图参见附录A 6.2能耗统计范围 高炉工序能耗统计范围如下 包含高炉本体、,热风炉,煤粉制备及喷吹、供上料及装料,出铁场及渣处理、软水密闭循环,净循 a 环,煤气净化、鼓风机站,矿焦槽除尘,出铁场除尘、TRT等; 包含机修、检验、化验、计量,运输、生产管理和调度系统,采暖或制冷、照明等辅助生产系统; b 包含各种能源在高炉工序界面内的损失量; c d 应扣除回收并外供的能量 不包含与生产无关的用于生活目的的能源,如办公室、食堂、休息室等; e 不包含生铁铸造 f) 基准能耗 7.1基准条件 7.1.1基准条件是若干可计量的对基准能耗影响较大的因素,可分为客观因素和主观因素 7.1.2客观因素是受工序边界外固有条件的影响,工序内不可控制的因素,主要包括原料条件、产品条 件、地理环境和气候温度等 主观因素是与企业自身管理水平,技术装备水平,操作水平等相关的因素,可通过技术装备优化 7.1.3 与管理水平提升等途径进行改善和提高 7.1.4基准条件选择应满足先进成熟和经济的原则,取值通常能代表行业先进水平 7.2基准能耗确定 基准能耗的确定应包括但不限于以下要点 基准能耗的确定首先需明确其边界及相关的基准条件 a b 基准能耗通常由一个量化的单位产品能耗指标和基准条件组成 基准能耗可以根据理论计算、统计分析和现场检测所获得; c 小 采用基准能耗比较分析时,应尽量排除客观因素的影响,提高评估的合理性 高炉工序基准能耗见表1
GB/34193一2017 表1高炉工序基准能耗 基准能耗e0 工序名称 kgce/t 高炉工序 388 注1电力折标准煤系数取当量值0.1229kgce/(kw h)计算 注2;采用顶燃式热风炉,皮带上料、干法煤气净化电动鼓风机,INBA渣处理工艺 注3:客观因素取值见表2 7.3修正的基准能耗 修正的基准能耗按式(1)计算 eneo十Ae 式中: 修正的基准能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t) e0 基准能耗单位为千克标准煤每吨(kgce/D) 修正量,单位为千克标准煤每吨(kge/. Aeo 修正量按式(2)计算 se,-f( 一.r 式中: 评估对象的客观因素值 Z -基准能耗对应的客观因素取值; r 客观因素的数量; m -第i个客观因素差值对应的基准能耗修正量 f,(.r，一.r; 高炉工序基准能耗修正见表2 表2高炉工序客观因素取值及基准能耗修正 基准能耗修正量 基准能耗对应的 变化量 类别 客观因素 f(.r 客观因素取值 " 人炉品位 59% 增加或减少1% 减少或增加1% 焦炭M0 84% 减少或增加0.75% 增加或减少1% 77% 焦炭M 增加或减少1% 减少或增加0.25% 12.5% 焦炭灰分 增加或减少1% 增加或减少1.5% 原料 0,7% 增加或减少1.5% 焦炭含碗 增加或减少0.1% 条件 焦炭反应性CR! 25% 增加或减少1% 增加或减少0,5% 焦炭反应后强度CSR 减少或增加0.3% 62% 增加或减少1% 煤粉灰分 10% 增加或减少1% 增加或减少1.5% 煤粉含硫 0.5% 增加或减少0.1% 增加或减少l.5%
GB/T34193一2017 表2(续 基准能耗修正量 基准能耗对应的 变化量 类别 客观因素 f(. 客观因素取值 烧结矿Fe(O含量 8.5% 增加或减少1% 增加或减少l.5% 原料 烧结矿粒度小于5mm 5% 增加或减少0.5% 增加或减少1% 条件 85 增加或减少1% 熟料率 减少或增加1% 0.41% 生铁含si 增加或减少0.1% 增加或减少0.4% 4.17% 增加或减少0.3% 产品条件 生铁含c 增加或减少0.1% 铁水温度 1500C 增加或减少10C 增加或减少0.3% 鼓风湿度 增加或减少0.02% 气候条件 12g/m 增加或减少1g/m 注:实际变化量(.z'一r)不等于表中变化量时,可用内插法或外推法计算基准能耗修正量 实际能耗 8 8.1数据采集 现场数据采集应包括但不限于以下内容,过程参数应取稳定生产条件下的数据,变化量应取统计期 内的平均值: 原燃料条件,包括含铁原料、焦炭、煤粉、杂矿成分,质量及消耗量等; a 产品及副产品条件,包括铁水产量、成分、温度,炉渣量、成分,温度,煤气发生量、成分、压力,温 b 度,瓦斯灰或瓦斯泥量、成分等; 能源条件及耗能工质消耗情况,包括水、电、压缩空气、氧气、氮气、煤气、蒸汽等介质条件及消 耗量; 能源回收情况,如高炉煤气回收量、高炉煤气放散量、TRT发电量等; d 主要耗能单元和重要耗能设备参数,如热风炉、煤粉制备及喷吹、鼓风机站等系统的主要参数; e 当地地理、气候条件 8.2能源及耗能工质折标准煤系数取值原则 8.2.1用能单位实际消耗的燃料能源应以其低位发热量为基础折算成标准煤量,未实测的参考附录B 中的表B.1一次,二次能源(燃料)平均低位发热值及折标准煤系数推荐值 燕汽应以其热熔值为基础折算成标准煤量,可参考表B2饱和燕汽热熔及折标准煤系数推荐值 8.2.2 8.2.3耗能工质折算标准煤参考表B.3耗能工质折标准煤系数推荐值 8.2.4标准煤与热量的换算关系为1kgce=29307.6k. 8.2.5电力折标准煤系数取当量值,即1kwh=0.1229kgce 8.3实际能耗计算 实际能耗按式(3)计算 e em
GB/34193一2017 式中 -统计期内高炉工序的实际能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/ /t; -统计期内高炉工序的直接耗能量,单位为千克标准煤(kgce); ee -统计期内高炉工序回收并外供的能量,单位为千克标准煤(kgce); eoot 统计期内高炉工序的合格产品量,单位为吨(t). 统计期内高炉工序的直接耗能量按式(4)计算 ”片 式中: 统计期内高炉工序使用第种能源的量,单位为千克(ke)立方米(m')或千瓦时(kwh) -第种能源的折标系数,单位为千克标准煤每千克(kgce/kg)或千克标准煤每立方米 kgce/m')或千克标准煤每千瓦时[kgce/(kwh)]; 统计期内高炉工序直接消耗的能源品种数 统计期内高炉工序回收并外供的能量按式(5)计算 5 g eouet 式中 统计期内高炉工序回收第人种能源的量,单位为千克(kg)或立方米(m)或千瓦时(kwh):; C 第人种能源的折标系数,单位为千克标准煤每千克(kgce/kg)或千克标准煤每立方米 g kgce/m)或千克标准煤每千瓦时[kgce/kw h] -统计期内高炉工序回收能源的品种数 能效指数 g.1计算方法 能效指数按式6)计算 一 EEI = 6 e 式中: EEI 能效指数 9.2能效等级 9.2.1能效指数EEI,<1.0,则统计期内高炉工序能效等级为1级 9.2.2能效指数1.01.2,则统计期内高炉工序能效等级为3级 9.2.4能效指数越大,表明能效水平越低,节能潜力越大 能效分析 10 10.1规范性分析 规范性分析应包括但不限于以下内容 是否符合国家相关法律、法规、政策以及强制性标准条款 a b 有无采用明令禁止或淘汰的落后工艺、设备;
GB/T34193一2017 国家及行业推荐的节能新工艺、新技术,新产品使用情况 10.2能源计量器具配备分析 能源计量器具配备及监测分析应包括但不限于以下内容 依据GB17167和GB/T21368的要求,分析高炉工序能源计量器具配备方案是否科学合理 a b 高炉工序内能源利用状态可按照GB/T15316进行监测 10.3能效水平分析 能效水平分析应包括但不限于以下内容 a 工序能效等级分析; b 重要设备能效分析,可参照GB18613,GB30254,GB19761,GB19762; 能源单耗分析 d 能源管控分析,可参照GB/T30258; 电能利用合理性分析,可参照GB/T3485; 热能利用的合理性分析,可参照GBy/T3486, f g 节能潜力分析及能量系统优化,可参照GB/T30715 能效优化措施 高炉工序可采用但不限于以下能效优化措施 提升能源管控和工艺操作水平 a 高炉炼铁精料技术; b 高炉浓相喷煤技术; c 高炉恒湿鼓风技术; d 高炉煤气干式余压发电技术 高炉热风炉双预热技术; 高炉煤气干法布袋除尘技术 g 热风炉富氧燃烧技术; o 热风炉自动化控制技术; 高炉冲渣水余热利用技术 铁水运输“一罐到底”技术; k 高炉优化布料技术:; 冷风管道保温技术; 热风炉交错并联送风控制技术; n 高炉炉顶料罐均压煤气回收技术 o 热风炉高辐射覆层节能技术; p 煤气透平与电动机同轴驱动高炉鼓风机技术 Q 变频调速,永磁调速、高效电机等节电技术
GB/34193一2017 附 录 A 资料性附录 高炉工序边界划分 高炉工序边界划分示例见图A.1 能源及耗能工质输入 压统 蒸 其 汽 烧结 球团 粉尘 外供煤气 块时 供上料与装料 矿焦槽除尘 TRT 外供电 焦炭 原 BFG BFG 热风 热风炉 高炉本体 煤气净化 瓦斯灰 冷风 循环软水 熔渣 铁水 软水密闭循环 出铁场与渣处理 鼓风机站 炉渣 净循环水 粉尘 原煤 出铁场除尘 煤粉制备及喷吹 净循环 除尘灰 辅助生产系统机修、检验、化验、控制系统、照明等 高炉工序 边界 图A.1高炉工序边界划分示意图
GB/T34193一2017 录 附 B 资料性附录) 各种能源及耗能工质的折标准煤系数推荐值 -次、二次能源(燃料)平均低位发热值及折标准煤系数推荐值见表B.1 表B.1一次、二次能源(燃料)平均低位热值及折标准煤系数推荐值 能源名称 平均低位发热量 折标准煤系数 原煤 20934kJ/kg 0,7143kgce/kg 干洗精煤(10%灰分 29726k/kg 1.0143kgce/k8 无烟煤 25120kk/kg 0.857 kgce/kg 20934k/k3 动力煤 0.7143kgce/ke kg 28469k/kg" 0.9714kgce/kg 焦炭(13.5%灰分 焦炉煤气 16746kJ/m 0.5714kgce/m 高炉煤气 3139kJ/m 0.1071kgce/nm 转炉煤气 7327k/m 0.2500kgce/m" 电(当量 3602kJ/(kWh 0.1229kgce/kwh) 饱和蒸汽热烙及折标准煤系数推荐值见表B.2 表B.2饱和蒸汽热熔及折标准煤系数推荐值 热熔 压力 温度 折标准煤 kgce/kg MPa /kg 0.l 99,61 2674.9 0,0914 2706.2 0.2 0.0925 120.21 133.52 2724.9 0.0931 0.3 0.4 143.61 2738.1 0.0935 0.5 151.82 2748.1 0.0939 0.6 158.83 2756.l 0,0942 0." 164.95 2762.8 0,0944 0,.8 170.4 2768.3 0,0946 175.35 2773.o 0.9 0.0947 1.0 179.88 2777.1l 0,0949 1.1 184.06 278o.6 0.,0950 1.2 187.96 2783.7 0.0951 1.3 191.60 2786.5 0.0952 l.4 195.04 2788.8 0,0953
GB/34193一2017 表B.2(续》 压力 温度 热熔 折标准煤 MPa k/kg kgce/kg 198.29 2791.0 0.0954 1. 1.6 0.0954 201.37 2792.8 1.7 204.31 2794.5 0.0955 1.8 207.11 2795.9 0.0955 1.9 209.80 2797.2 0.0956 2.0 212.38 2798.3 0.0956 耗能工质折标准煤系数推荐值见表B.3 表B.3耗能工质折标系数推荐值 名称 单位耗能工质耗能量 电取当量值时折标准煤系数 新水 1213kJ/m 0,0414kgce/m 工业水 1392k/m 0.0475kgce/m" 软水 5539kJ/m 0,1890kgce/m 0.0152kgce/m 压缩空气 445k/" m 鼓风 258kJ/m 0.0088kgce/m 0.0802kgce/m 氧气 2350kJ/m 氮气 495kkJ/m 0.0169kgce/m
GB/T34193一2017 参 考文献 GB/T3485评价企业合理用电技术导则 [1] [7 GB/T3486评价企业合理用热技术导则 [时 GB/T15316节能监测技术通则 [幻 GB18613中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级 [时 GB19761通风机能效限定值及节能评价值 [a GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值 [7]GB30254高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级 [8]GB/T30258钢铁行业能源管理体系实施指南 [9 GB/T30715钢铁生产过程能量系统优化实施指南 10