烧碱单位产品能源消耗限额计算

《烧碱单位产品能源消耗限额》国家标准简介中国氯碱工业协会刘东升YOURSITEHERE主要内容1.烧碱行业概况2.标准的主要内容3.模拟计算4.烧碱行业的主要节能技术5.烧碱企业能耗监测方法YOURSITEHERE一、烧碱行业概况氯碱工业是以电和原盐为原料制取烧碱、氯气和氢气的行业，烧碱是重要的基础化学工业之一。在国民经济中占有重要的地位。中国的氯碱工业主要采用隔膜法和离子膜交换法两种生产工艺。氯碱工业的主要产品包括烧碱、聚氯乙烯（PVC）、氯气、氢气等。氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料等领域。近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，，装置技术水平提高，整个氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。但是烧碱行业是以电和盐为原料的行业，因此节能就成为了烧碱行业永久的主题。YOURSITEHERE烧碱主要工艺介绍1、离子膜法烧碱离子膜法烧碱是以离子膜为电解核心膜的生产工艺，主要工序包括一次盐水精制、二次盐水精制、离子膜电解工序、氯氢处理工序、整流工序和蒸发工序。离子膜法烧碱产出的烧碱为30%的烧碱溶液，经过蒸发装置可以产出45%、98%的烧碱。2、隔膜法烧碱隔膜法烧碱是以隔膜为电解核心膜的生产工艺，主要工序包括盐水一次精制、隔膜电解工序、氯氢处理工序、整流工序和蒸发工序。隔膜法烧碱产出的烧碱为12%的烧碱溶液，其中含有盐，还需要经过蒸发装置除盐，也可以产出30、45%、98%的烧碱。YOURSITEHERE二、标准的主要内容前言范围规范性引用文件术语和定义技术要求统计范围和计算方法节能管理和措施附录标准分为八个部分YOURSITEHERE1.1本标准的第4.1条和4.2条是强制性的，其余为推荐性的。1.2本标准附录A为资料性附录。1.3本标准由国家发展和改革委员会资源节约和环境保护司、国家标准化管理委员会工业一部提出。1.4本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会归口。1.5本标准主要起草单位：中国石油和化学工业协会、中国氯碱工业协会等。1.6本标准主要起草人：杨建荣、刘立初、唐必勇、干成军、朱建平、黄华军、武法军、周雄、周军、尹健、刘东升、陈正刚、孙伟善、邹志晶。（一）前言YOURSITEHERE（二）范围2.1本标准规定了电解法（隔膜法、离子膜法）烧碱单位产品能源消耗（以下简称能耗）限额的技术要求、统计范围和计算方法、节能管理与措施。2.2本标准适用于电解法（隔膜法、离子膜法）烧碱生产企业进行能耗的计算、考核，以及对新建项目的能耗控制。YOURSITEHERE（三）规范性引用文件３.1下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB209-2006工业用氢氧化钠GB/T2589综合能耗计算通则GB/T12497三相异步电动机经济运行GB/T13466交流电气传动风机（泵类、空气压缩机）系统经济运行通则GB/T13462电力变压器经济运行GB/T14549电能质量、公用电网谐波GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB18613中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级GB19762清水离心泵能效限定值及节能评价值GB19153容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值GB19761通风机能效限定值及节能评价值GB20052三相配电变压器能效限定值及节能评价值YOURSITEHERE（四）术语和定义下列术语和定义适用于本标准4.1烧碱生产系统theproductionsystemofcausticsoda从原盐或盐卤经计量并进入化盐桶前的一级输送设备、电解用交流电经计量进入整流变压器开始，到氯气、氢气经处理送出和成品烧碱包装入库为止的有关工序组成的完整工艺过程和设备。4.2烧碱辅助生产系统theproductionassistantsystemofcausticsoda为生产系统工艺装置配置的工艺过程、设施和设备。包括动力、供电、机修、供水、供气、采暖、制冷、仪表和厂内原料场地以及安全、环保等装置。4.3烧碱附属生产系统theproductionaccessorysystemofcausticsoda为生产系统专门配置的生产指挥系统（厂部）和厂区内为生产服务的部门和单位。包括办公室、操作室、休息室、更衣室、澡堂、中控分析、成品检验、电解槽管理及修理、隔膜吸附、阳极涂钌和修复、阳极组装、石棉绒加工和回收、离子膜泄漏试验和修补等设施。YOURSITEHERE4.4烧碱生产界区theproductionareaofcausticsoda从原盐、电力、蒸汽等原材料和能源经计量进入工序开始，到成品烧碱计量入库和伴生氯气、氢气经处理送出为止的整个电解法烧碱产品生产过程。由生产系统工艺装置、辅助生产系统和附属生产系统设施三部分组成。4.5烧碱产品综合能耗thecomprehensiveenergyconsumptionofproductcausticsoda报告期内，烧碱产品生产全部过程中的能源消耗总量。注：能源消耗总量指生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的各种能源消耗量和损失量之和，不包括基建、技改等项目建设消耗的、生产界区内回收利用的和向外输出的能源量。4.6烧碱单位产品综合能耗thecomprehensiveenergyconsumptionperunitproductofcausticsoda用折100%烧碱单位产量表示的综合能耗，即直接消耗的能源量，以及分摊到该产品的辅助生产系统、附属生产系统的能耗量和体系内的能耗损失量。4.7烧碱电解单元单位产品交流电耗theACelectricconsumptionofECUfperunitproductofcausticsoda用电解碱折100%烧碱单位产量表示的直接消耗的交流电量，即电解单元工艺电耗，不包括动力设备等的耗电量。YOURSITEHERE（五）技术要求5.1现有烧碱装置单位产品能耗限额现有烧碱装置单位产品能耗限额指标包括综合能耗和电解单元交流电耗，其限额值应符合表1的要求。表1现有烧碱装置单位产品能耗限额产品规格质量分数（％）综合能耗限额kgce/t电解单元交流电耗限额kWh/t离子膜法液碱≥30.0≤500≤2490离子膜法液碱≥45.0≤600离子膜法固碱≥98.0≤900隔膜法液碱≥30.0≤980≤2570隔膜法液碱≥42.0≤1200隔膜法固碱≥95.0≤1350注：表中隔膜法烧碱电解单元交流电耗限额值，是指金属阳极隔膜电解槽电流密度在为1700A/m2的执行标准。并规定电流密度每增减100A/m2，烧碱电解单元单位产品交流电耗减增44kWh/t。YOURSITEHERE5.2新建烧碱装置单位产品能耗限额准入值新建烧碱装置单位产品能耗限额准入值指标包括综合能耗和电解单元交流电耗，其准入值应符合表2的要求。表2新建烧碱装置产品单位能耗限额准入值产品规格质量分数（％）综合能耗准入值kgce/t电解单元交流电耗准入值kWh/t≤12个月≤24个月≤36个月≤12个月≤24个月≤36个月离子膜法液碱≥30.0≤350≤360≤370≤2340≤2390≤2450离子膜法液碱≥45.0≤490≤510≤530离子膜法固碱≥98.0≤750≤780≤810隔膜法液碱≥30.0≤800≤2450隔膜法液碱≥42.0≤950隔膜法固碱≥95.0≤1100注1：表中离子膜法烧碱综合能耗和电解单元交流电耗准入值按表中数值分阶段考核，新装置投产超过36个月后，继续执行36个月的准入值。注2：表中隔膜法烧碱电解单元交流电耗准入值，是指金属阳极隔膜电解槽电流密度在为1700A/m2的执行标准。并规定电流密度每增减100A/m2，烧碱电解单元单位产品交流电耗减增44kWh/t。YOURSITEHERE5.3烧碱装置单位产品能耗限额先进值烧碱装置单位产品能耗限额先进值包括综合能耗和电解单元交流电耗。企业应通过节能技术改造和加强节能管理，使能耗限额先进值达到表3的要求。表3烧碱装置单位产品能耗限额先进值产品规格质量分数（％）综合能耗先进值kgce/t电解单元交流电耗先进值kWh/t离子膜法液碱≥30.0≤350≤2340离子膜法液碱≥45.0≤490离子膜法固碱≥98.0≤750隔膜法液碱≥30.0≤800≤2450隔膜法液碱≥42.0≤950隔膜法固碱≥95.0≤1100注：表中隔膜法烧电解单元交流电耗先进值，是指金属阳极隔膜电解槽电流密度为1700A/m2的执行标准。并规定电流密度每增减100A/m2，烧碱电解单元单位产品交流电耗减增44kWh/t。YOURSITEHERE（六）统计范围和计算方法6.1能耗数据统计范围6.1.1电解法烧碱产品生产系统能耗量应包括烧碱生产界区内实际消耗的一次能源量和二次能源量。耗能工质（如水、氧气、氮气、压缩空气等），不论是外购的还是自产的均不应统计在能耗量中。但是，在烧碱生产中耗能工质所消耗的能源，应统计在能耗量中。6.1.2未包括在烧碱生产界区内的企业辅助生产系统、附属生产系统能耗量和损失量应按消耗比例法分摊到烧碱生产系统内。6.1.3回收利用烧碱生产界区内产生的余热、余能及化学反应热，不应计入能耗量中。供界区外装置回收利用的，应按其实际回收的能量从本界区内能耗中扣除。但在烧碱生产界区内作为燃料耗用的电解法制烧碱副产品氢气应计入能耗量中。6.1.4各种能源的热值应折合为统一的计量单位千克标准煤。各种能源的热值以企业在报告期内实测的热值为准。没有实测条件的，可采用附录A中给定的各种能源折标准煤参考系数。6.1.5能源消耗量的统计、核算应包括各个生产环节和系统，既不应重复，又不应漏计。YOURSITEHERE6.2能耗计算方法6.2.1综合能耗的计算应符合GB/T2589综合能耗计算通则中的规定。6.2.2烧碱单位产品、烧碱电解单元综合能耗的计算应按4.1条款表1中规定的产品规格、生产方法分别进行能耗的核算。6.2.3烧碱单位产品综合能耗的计算某种规格烧碱单位产品综合能耗应按公式（1）计算：EZH=EDJ×（1+x）×（1+y）+EJG…………………（1）式中：EZH——报告期内某种规格烧碱单位产品综合能耗，单位为千克标准煤每吨（kgce/t）；EDJ——报告期内烧碱电解单元（包括氯、氢处理过程）单位产品综合能耗，单位为千克标准煤每吨（kgce/t）；EJG——报告期内某种规格烧碱加工过程的单位产品综合能耗，单位为千克标准煤每吨（kgce/t）；x——实际发生的自用碱率；y——实际发生的碱损失率。YOURSITEHERE6.2.4烧碱电解单元(包括氯、氢处理过程)单位综合能耗的计算烧碱电解单元(包括氯、氢处理过程)单位综合能耗应按公式（2）计算：…………………..（2）式中：edsc——报告期内电解单元生产系统（包括氯、氢处理）投入的各种能耗实物量；edfz——报告期内电解单元辅助生产系统、附属生产系统投入的各种能耗实物量；k——某种能源折标准煤系数；n——能源种类数；PDJ——报告期内电解单元电解碱折100%烧碱的产量，单位为（t）。DJn1iidfzn1iidscDJP)k(e)k(eEYOURSITEHERE6.2.5烧碱加工过程的单位产品综合能耗计算某种规格烧碱加工过程的单位产品综合能耗应按公式（3）计算：……………（3）式中：ejsc——报告期内电解碱生产系统加工投入的各种能源消耗实物量；ejfz——报告期内电解碱辅助生产系统、附属生产系统加工投入的各种能源消耗实物量;PCP——报告期内某种规格烧碱折100%烧碱的成品产量，单位为吨（t