水泥產(chǎn)品單位能耗指標(biāo)核算的新舊標(biāo)準(zhǔn)對比分析

賈丕建，邢學(xué)榮

（煙臺市節(jié)能監(jiān)察支隊，山東 煙臺 264003）

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17680—2007《水泥單位能源消耗限額》（以下簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”）作為主要能耗限額標(biāo)準(zhǔn)，自2008年6月1日實施以來，為山東省節(jié)能主管部門及節(jié)能監(jiān)察機構(gòu)開展能耗限額標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督檢查提供了重要依據(jù)，對山東省水泥行業(yè)深入開展節(jié)能降耗工作和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到了積極的推動作用。2012年國家對“標(biāo)準(zhǔn)”進行了修訂，2013年10月1日起實施，為強化新標(biāo)準(zhǔn)在實際中的應(yīng)用，本文依據(jù)新舊標(biāo)準(zhǔn)，核算分析山東棲霞水泥有限公司2012年能耗指標(biāo)的差異，為節(jié)能執(zhí)法人員及企業(yè)能源管理人員準(zhǔn)確核算水泥單位產(chǎn)品能耗提供參考。

1 新舊標(biāo)準(zhǔn)能耗限定值主要變化（以現(xiàn)有水泥企業(yè)為例）

1.1 水泥企業(yè)水泥單位產(chǎn)品能耗限定值

1.1.1 舊標(biāo)準(zhǔn)（GB 17680—2007）

表1為舊標(biāo)準(zhǔn)。

表1 舊標(biāo)準(zhǔn)中水泥單位產(chǎn)品能耗限定值

1.1.2 新標(biāo)準(zhǔn)（GB 17680—2012）

表2為新標(biāo)準(zhǔn)。

表2 新標(biāo)準(zhǔn)中水泥單位產(chǎn)品能耗限定值

1.2 新舊標(biāo)準(zhǔn)能耗限定值變化

①標(biāo)準(zhǔn)限定值修訂了舊標(biāo)準(zhǔn)中水泥生產(chǎn)線生產(chǎn)能力及粉磨企業(yè)分類，新標(biāo)準(zhǔn)限定值按熟料、水泥分類；②新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的能耗限定值均嚴于舊標(biāo)準(zhǔn)；③新標(biāo)準(zhǔn)增加了全部外購熟料企業(yè)（粉磨）可比水泥綜合能耗限定值；④考慮水泥生產(chǎn)企業(yè)水泥中熟料配比的差別，新標(biāo)準(zhǔn)明確了水泥中熟料占比超過或低于75%，可比水泥綜合能耗限定值應(yīng)增減幅度（1.2 kgce/t），保證水泥企業(yè)單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)科學(xué)性、可比性。

2 新舊標(biāo)準(zhǔn)單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)GB 17680中規(guī)定的5項水泥單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)

（1）可比熟料綜合煤耗：熟料綜合煤耗統(tǒng)一修正后所得的綜合煤耗，以eKCL表示，單位為kgce/t。

（2）可比熟料綜合電耗：熟料綜合電耗統(tǒng)一修正后所得的綜合電耗，以QKCL表示，單位為kWh/t。

（3）可比熟料綜合能耗：在統(tǒng)計報告期內(nèi)生產(chǎn)每噸熟料消耗的各種能源統(tǒng)一修正后并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得的綜合能耗，以ECL表示，單位為kgce/t。

（4）可比水泥綜合電耗：水泥綜合電耗統(tǒng)一修正后所得的綜合電耗，以QKS表示，單位為kWh/t。

（5）可比水泥綜合能耗：在統(tǒng)計報告期內(nèi)生產(chǎn)每噸水泥消耗的各種能源統(tǒng)一修正后并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得的綜合能耗，以EKS表示，單位為kgce/t。

2.2 單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)計算變化

（1）可比熟料綜合煤耗：新標(biāo)準(zhǔn)將余熱發(fā)電折算標(biāo)準(zhǔn)煤量計算中的0.404 kgce/kWh修改為0.122 9 kgce/kWh。

（2）可比水泥綜合電耗：新標(biāo)準(zhǔn)取消混合材摻量修正，同時增加海拔高度修正（煙臺地區(qū)海拔均低于1 000 m）。

（3）新標(biāo)準(zhǔn)在計算可比水泥綜合電耗時，部分外購熟料QKCL按65 kWh/t統(tǒng)一計算。

3 新舊標(biāo)準(zhǔn)中的修正系數(shù)

3.1 熟料28 d抗壓強度對應(yīng)的修正系數(shù)a

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熟料28 d抗壓強度對水泥生產(chǎn)企業(yè)的能耗進行修正的方法，按照標(biāo)準(zhǔn)公式計算，式中A為統(tǒng)計報告期內(nèi)熟料平均28 d抗壓強度，MPa。

3.2 海拔高度對水泥生產(chǎn)能耗的修正系數(shù)K

3.3 水泥抗壓強度系數(shù)d及混合材摻量修正系數(shù)f

新標(biāo)準(zhǔn)可比水泥綜合電耗取消混合材摻量修正，按水泥28 d抗壓強度等級修正到出廠42.5等級及海拔高度修正計算，水泥28 d抗壓強度修正方法依據(jù)公式計算，式中B為統(tǒng)計報告期內(nèi)水泥加權(quán)平均強度，MPa。

舊標(biāo)準(zhǔn)可比水泥綜合電耗計算公式為：QKS=d(1+f)QS，式中f為混合材摻量修正系數(shù)；QS為水泥綜合電耗。

新標(biāo)準(zhǔn)可比水泥綜合電耗計算公式為：QKS=dKQS，K=1。

4 企業(yè)現(xiàn)狀

山東棲霞水泥有限公司現(xiàn)有日產(chǎn)3 300 t熟料的回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線一條，利用余熱建設(shè)一座5 MW余熱電站，該生產(chǎn)線于1995年投入生產(chǎn)，2012年余熱電站運行。主要生產(chǎn)設(shè)備有220 t/h原料磨、3 300 t/d回轉(zhuǎn)窯一臺、200 t/h水泥磨一臺，配有立式輥磨、錘式破碎機、循環(huán)風(fēng)機、窯尾高溫風(fēng)機、配套減速電動機、窯尾廢氣排風(fēng)機。

5 水泥生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計核算

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，核算水泥單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)需要統(tǒng)計核算棲霞水泥有限公司以下相關(guān)數(shù)據(jù)：統(tǒng)計報告期，工序能耗、全廠能耗統(tǒng)計，實物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量，28 d熟料、水泥抗壓強度加權(quán)平均值，水泥、熟料配比，余熱供電總量，熟料、水泥年產(chǎn)量及水泥生產(chǎn)所消耗的熟料量等。

①統(tǒng)計報告期：2012年；②統(tǒng)計期水泥、熟料配比核算，熟料平均配比g：88.06%；混合材配比FH：11.94%；③統(tǒng)計期28 d熟料、水泥抗壓強度核算，統(tǒng)計期熟料平均28 d抗壓強度加權(quán)平均值為57.44 MPa，統(tǒng)計期水泥平均28 d抗壓強度加權(quán)平均值為57.43 MPa；④統(tǒng)計期實物煤折標(biāo)系數(shù)核算，統(tǒng)計期實物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量：23 477.26 kJ，煤炭折標(biāo)系數(shù)為0.801 6；⑤統(tǒng)計期余熱發(fā)電及余熱利用量核算，2012年余熱供電總量=余熱電站總發(fā)電量-余熱電站自用電量=(2 830-310)萬kWh=2 520萬kWh；⑥統(tǒng)計期熟料、水泥核算：統(tǒng)計期熟料產(chǎn)量為1 117 203 t，生產(chǎn)水泥耗熟料量為1 154 710 t；其中耗本企業(yè)熟料量為1 133 710 t，耗外購熟料量為21 000 t。統(tǒng)計期水泥產(chǎn)量為1 311 276 t。⑦統(tǒng)計期工序能耗核算分別見表3、表4、表5。

表3 生料、燒成工序能耗表（2011年）

表4 水泥、包裝工序能耗表

表5 全廠總能耗表（2011年）

6 單位產(chǎn)品能耗核算比較分析

依據(jù)棲霞水泥有限公司生產(chǎn)實際情況，在水泥產(chǎn)品單位產(chǎn)品能耗核算中，依據(jù)新舊標(biāo)準(zhǔn)中計算方法，對該公司水泥單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)差異進行比較分析。

6.1 可比熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗比較分析

6.1.1 舊標(biāo)準(zhǔn)核算

（1）熟料綜合煤耗

（2）可比熟料綜合煤耗

熟料強度等級修正系數(shù)

可比熟料綜合煤耗

6.1.2 新標(biāo)準(zhǔn)核算

（1）熟料綜合煤耗

（2）可比熟料綜合煤耗

可比熟料綜合煤耗

上述各式中：0.122 9及0.404分別為新舊標(biāo)準(zhǔn)每千瓦時電力折合的標(biāo)準(zhǔn)煤量；ehe為統(tǒng)計報告期內(nèi)余熱發(fā)電折算的單位熟料標(biāo)準(zhǔn)煤量；qhe為統(tǒng)計報告期內(nèi)余熱電站總發(fā)電量；qo為統(tǒng)計報告期內(nèi)余熱電站自用電量；PC為統(tǒng)計報告期內(nèi)用于燒成熟料的入窯與入分解爐的實物煤總量；Qnet,ar為統(tǒng)計報告期內(nèi)實物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量；QBM為每千克標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量；PCL為統(tǒng)計報告期內(nèi)的熟料總產(chǎn)量；ecl為熟料綜合煤耗；A為統(tǒng)計報告期內(nèi)熟料平均28 d抗壓強度，MPa；a為熟料強度等級修正系數(shù)；eKCL為可比熟料綜合煤耗。

6.2 可比熟料綜合電耗

熟料綜合電耗QCL=生料、燒成工序耗電量÷統(tǒng)計期熟料產(chǎn)量=57 912 000 kWh÷1 117 203 t=51.84 kWh/t?？杀仁炝暇C合電耗QKCL=a QCL=0.977 8×51.84 kWh/t=50.69 kWh/t。

6.3 可比熟料綜合能耗比較分析

6.3.1 舊標(biāo)準(zhǔn)核算

6.3.2 新標(biāo)準(zhǔn)核算

式中：0.122 9為每千瓦時電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤量。

6.4 可比水泥綜合電耗比較分析

6.4.1 舊標(biāo)準(zhǔn)核算

（1）水泥綜合電耗

式中：外購熟料QCL按熟料生產(chǎn)企業(yè)53 kWh/t計算。

水泥強度等級修正系數(shù)

混合材摻量修正系數(shù)

式中：FH為統(tǒng)計報告期內(nèi)混合材摻量百分數(shù)%。

（2）可比水泥綜合電耗

式中：d為水泥強度等級修正系數(shù)。

6.4.2 新標(biāo)準(zhǔn)核算

（1）水泥綜合電耗

式中：外購熟料QCL按65 kWh/t統(tǒng)一計算。

水泥強度等級修正系數(shù)

（2）可比水泥綜合電耗

式中：QS為水泥綜合電耗；K為海拔高度修正系數(shù)（取1）。

6.5 可比水泥綜合能耗比較分析

6.5.1 舊標(biāo)準(zhǔn)核算

可比水泥綜合能耗按式EKS=eKCL×g+0.122 9×QKS計算。EKS=109.60 kgce/t×0.880 6+0.122 9 kgce/kWh×81.89 kWh/t=106.58 kgce/t

6.5.2 新標(biāo)準(zhǔn)核算

可比水泥綜合能耗按式EKS=eKCL×g+0.122 9×QKS計算。EKS=115.77 kgce/t×0.880 6+0.122 9 kgce/kWh×84.37 kWh/t=112.32 kgce/t

式中：EKS為可比水泥綜合能耗；g為統(tǒng)計報告期內(nèi)水泥企業(yè)水泥中熟料平均配比。

單位產(chǎn)品能耗核算分析比較見表6。

表6 單位產(chǎn)品能耗核算結(jié)果匯總表（新舊標(biāo)準(zhǔn)）

從表6產(chǎn)品單耗指標(biāo)分析，新舊標(biāo)準(zhǔn)核算主要指標(biāo)差別為：可比熟料綜合煤耗、可比熟料綜合能耗、可比水泥綜合能耗等3項指標(biāo)，其主要原因為余熱發(fā)電電力折標(biāo)系數(shù)采用由0.404 kgce/kWh修改為0.122 9 kgce/kWh所致；可比水泥綜合電耗差別主要原因為外購熟料QCL按65 kWh/t統(tǒng)一計算。

7 結(jié)束語

通過基于新舊標(biāo)準(zhǔn)對山東棲霞水泥有限公司水泥產(chǎn)品單耗核算的對比分析，探討了新標(biāo)準(zhǔn)實施后水泥產(chǎn)品單耗核算科學(xué)、簡便方法，保證水泥企業(yè)單耗指標(biāo)核算統(tǒng)一準(zhǔn)確，供節(jié)能監(jiān)察人員、水泥企業(yè)能源管理人員在進行水泥產(chǎn)品單耗核算時參考，以促進水泥行業(yè)的節(jié)能、降耗及行業(yè)對標(biāo)等能源管理工作的開展。建議節(jié)能主管部門加強新國家標(biāo)準(zhǔn)的宣貫，盡快與標(biāo)準(zhǔn)中水泥產(chǎn)品單耗計算方法接軌，并盡快啟動地方標(biāo)準(zhǔn)修訂。