1概述
1.1编制依据
(1)《中华人民共和国节约能源法》(1998年1月1日)
(2)《中国节能技术政策纲要》(建策[1996]905号)
(3)《产业结构调整指导目录(2005年版)》(国家发展和改革委员会令第40号)
附件:铜冶炼行业准入条件,2006年6月30日
(4)《资源综合利用电厂(机组)认定管理办法》(国资源[2000]660号)
(5)《关于固定资产投资项目可行性研究报告“节能篇”编制和评价的规定》(建总[1997]2542号)
(6)《有色金属工业节能设计技术规定》(1986年)
(7)铜冶炼企业能耗(专业标准YS101-92)
1.2 节能设计原则(1)设计和选择先进的铜冶炼工艺,充分利用铜精矿冶炼反应释放的热量,降低燃料消耗。
(2)充分利用高温烟气余热和生产蒸汽发电或驱动鼓风机和空压机。
(3)采用大规模单系列生产系统,降低产品单位能耗。
(4)设计和选择节能节电设备和自动控制系统,提高能源利用率。
1.3 铜冶炼能耗现状2005年,中国铜冶炼综合能耗为733.07 kgbm/t。
2能耗指标及分析
2.1 总能耗量及单位产品综合能耗本项目以铜精矿为原料,采用以下工艺流程:
年生产电解铜T和副产硫酸t/a,其中总能耗和单位产品综合能耗如下表所示:
单位产品总能耗和综合能耗计算表
项目总能耗见上表。总标准煤耗tbm/a..
2.2主要工序单位能耗
(1)粗铜冶炼过程的能耗
粗铜冶炼过程能耗表
粗铜能耗为kgbm/t,低于专业标准和设计技术规范中规定的kgbm/t的等级标准。符合铜冶炼行业准入条件的要求。
(2)硫酸的能耗
本项目硫酸年产量为100万吨..
电耗:×103kWh/a,折算标准煤TBM/a
硫酸的单位能耗为kWh/a,硫酸的单位能耗为kgbm/t..
(3)粗铜火法精炼的能耗
阳极年产量T,能耗如下:
铜阳极能耗仪
(4)剩余阳极铜的熔化能耗
剩余阳极铜T年产量如下:
阳极熔铜能耗表
(5)铜电解的能耗
电解铜年产量为t,能耗如下:
电解铜能耗仪
3节能措施
3.1铜火法冶炼的节能措施
(1)本项目设计选用先进的富氧鼓风冶炼工艺。该工艺具有技术成熟、设备可靠、高效、节能、环保的特点。特别是熔炼反应放热量占热平衡值的%,充分利用了铜精矿原料中硫和铁组分的反应热,是降低熔炼过程能耗的有效途径。冶炼产生的烟气量少,减少了烟气中的热量损失,有利于降低烟气制酸的能耗。主要生产工艺和设备由PLC和DCS系统进行监控和调节,自动化程度高,改善了环境和劳动条件,使生产过程易于接近并在最佳技术条件下稳定运行,从而达到稳产高产的目的,降低了原材料和能源的消耗。
(2)大型熔炼炉及配套机械设备。本项目生产规模为年产10000吨铜,单台熔炼炉生产线即可完成,提高了劳动生产率;所有使用的机电设备都属于当今高效节能产品,以达到节能降耗的效果。
(3)富氧鼓风冶炼产生含SO2%的高温烟气。为满足后续除尘制酸工艺的要求,采用余热锅炉降温,并可产生中压蒸汽发电或用电。该措施可节约标准煤量t/a,总能耗降低%,节能效果明显。
3.2硫酸生产的节能措施
(1)设计“双转化、双吸收”制酸工艺,采用大型单系列设备生产年产1万吨硫酸。先进技术和大型设备具有高效、节能、降耗、环保的特点。
(2)烟气净化采用稀酸反喷洗涤、高效净化技术和电除雾器,使烟气得到很好的净化、除尘和冷却,为下道工序准备了良好的烟气条件,为生产高质量的酸产品奠定了基础。
(3)为适应冶炼烟气的波动,大功率二氧化硫风机采用变频调速,降低能耗。制酸系统的自动监测、调节和控制可以保证生产过程的顺利进行。
3.3铜电解精炼的节能措施
(1)铜电解精炼设计,采用永久阴极电解技术,配以铜阳极板成型加工设备,提高了板的物理规格和质量,提高了电解槽内阴阳极悬浮的垂直度和板间等距离的准确性,缩短了电极间距。为了提高电流密度和电流密度在极板上的均匀性,减少短路,创造有利条件,增产降耗。
(2)设计加强了电解技术条件的控制,合理调节电解液循环、杂质浓度、电解液温度、电流密度、添加剂用量等因素,降低了浓差极化现象的危害程度,电流效率保持在96%以上。
(3)设计并采取有效的电气绝缘措施,避免电解槽与地面、支撑梁柱、出液槽之间短路漏电,造成电能损失。
(4)减少蒸汽的设计措施:如在电解槽外壁粘贴隔热性能优良的保温层,减少热能的辐射损失;用耐酸布覆盖电解槽,减少电解液的蒸发损失;采用高效板式换热器和阿法拉阀板换热器,换热系数是同类产品的1.5 ~ 2倍,换热效率高。
通过以上措施,可以大大降低蒸汽消耗。
3.4节电措施
(1)设备采用节能型电力变压器,以降低母线损耗率。
(2)对于恒负荷、连续运行、功率在250kW及以上的设备,应尽量采用同步电机和高压电机。提高功率因数,降低无功损耗。
(3)设计了节能照明灯具。露天照明灯配有灯光控制开关。
(4)电除尘系统高温排烟风机和工业锅炉排烟风机采用变频调速装置,降低能耗。
3.5其他节能措施
(1)设计中不得选用已宣布淘汰的机电产品。
(2)设计并加强炉膛和热力管网系统的保温。
(3)在必要和可能的设备上,如风机和泵,应采用变频调速和/或DC调速。
(4)冶炼烟气制酸领域尚未实施制酸系统余热回收利用。应该大力提倡示范。首先,回收浓酸的余热。(国外已实现每吨酸回收蒸汽0.4~0.6t)。
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