环保节能升级改造翻番项目可行性研究报告.docx

环保节能升级改造翻番项目可行性研究报告.docx

《环保节能升级改造翻番项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环保节能升级改造翻番项目可行性研究报告.docx（217页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

环保节能升级改造翻番项目可行性研究报告

附件1委托书

附件2鉴定资料

第一章总论

1.1概述

1.1.1编制依据

本可行性研究报告编制依据：

1、《有色金属产业调整和振兴规划》（国发〔2009〕14号）国家重点支持的铝冶炼重大节能技术“吨铝直流电耗低于12000kWh的电解铝关键工艺”。

2、《国务院关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见》（国发〔2009〕9号）突破铝电解电极材料制备、槽结构优化、电解新工艺及控制等技术，并实现产业化，实现直流电耗由13300kWh/t-Al降至12000kWh/t-Al以下，节能10%的目标。

3、******铝业有限公司（以下简称****公司）委托**工程技术股份公司（原设计研究院）编制《环保节能升级改造翻番工程》可行性研究报告的委托书（见附件一）。

4、“大型曲面阴极高能效铝电解槽新技术的研究与开发”项目《鉴定材料》及其鉴定结论（见附件二）。

5、甲方提供的其它基础资料。

1.1.2公司概况

****公司位于**省**市大屯镇红河工业园内，占地785.98亩，厂址距**市直线距离10km，，该铁路线将改为准轨铁路，交通十分便利。

公司前身为******铝业有限公司，于2002年7月成立，由**铝业股份有限公司控股，现为国有控股、民企参股的股份有限公司，具有独立法人资格。

公司主营业务为电解铝生产、销售。

2008年4月公司被**省国税局评为全省100户纳税大户之一，是列入全国千家企业节能行动计划的重点企业之一。

2005年公司通过IS09001:

2000质量管理体系和OHSAS18001:

1999职业健康安全管理体系认证，并于2007年通过了ISO14001环境管理体系认证，实现了“三标一体化”管理。

公司目前已形成铝电解15万吨的生产能力，现有员工927人，其中各类专业技术人员86人，中级职称5名，初级职称81名。

主要产品有重熔用铝锭已在伦敦金属交易所和上海金属交易所注册。

1.1.3项目性质

该项目是国家重点支持的铝电解重大节能新技术项目，是以****公司为主体，采用某公司研发的“大型曲面阴极高能效铝电解槽新技术”，在****公司内新建一条年产15万吨的环保节能电解铝项目。

1.2项目的可行性和必要性

1.2.1项目的可行性

1、技术优势

****公司建厂以来，始终坚持“依靠科技进步、定位世界一流”的发展方针，主要生产技术装备和技术经济指标均达到国内领先、国际先进水平。

公司取得一种“节能环保型阳极炭块”实用新型专利后，并在**铝业公司组建了该中心下属的“铝分中心”，从而建立了更加坚实的研发平台。

2006年以来公司自主研发的“大型曲面阴极高效节能铝电解槽新技术项目”已取得重大技术突破，并于2008年12月31日通过了由**省科技厅组织的专家鉴定，在鉴定意见中专家组一致呼吁国家利用该技术尽快支持建设产业化示范工程，加快该成果在全行业的推广应用。

项目拟采用YK300大型节能环保型电解槽配套新技术，该技术主要核心指标原铝直流电耗设计指标为11954kWh/t-Al，较我国2008年平均指标13254kWh/t-Al低1300kWh/t-Al，能够实现我国《有色金属产业调整和振兴规划》中提出的“吨铝直流电耗低于12000kWh的电解铝关键工艺前沿共性技术”的研发目标。

2、水电能源优势

《有色金属产业调整和振兴规划》中提出“在能源丰富的中西部，特别是具有水电优势的地区推进铝电联营方式”。

**省是我国水能资源最丰富的省份之一，水电资源可开发容量居全国第二，占全国可开发量的1/4，开发潜力巨大。

**的电力结构水火比例2008年为61%:

39%，预计到2010年将达到71%:

29%。

依托**的水电优势发展铝工业，符合科学发展观的本质要求和国家产业政策导向，更是铝工业长期可持续发展的需要。

根据**省“十一五”及中长期电网规划建设的要求，**省水电资源开发及电网建设将实行“统一规划、统一建设、统一管理、统一调度”的原则，实现一张网全覆盖。

预计2010年后，**省水电资源区位价值将显现。

电解铝工业是优质载能工业，是将水电资源优势转化成经济优势的最有效途径之一。

因此，**具备发展铝工业十分有利的条件。

3、矿产资源优势

我省有丰富的铝土矿资源，此外与**邻近的包括越南在内的周边地区也有丰富的铝土矿资源。

云铝控股的文山铝业公司目前已探获可开发利用的铝土矿资源量1.3亿t，正在积极建设年产80万吨氧化铝项目，预计2010年投产。

鹤庆的铝土矿资源也在积极的勘探中，预计可获得4000~5000万t的资源量；**冶金集团还将投资开发周边国家的铝土矿资源，氧化铝供给有保障。

4、区位优势

**省地处祖国西南边疆，是国家实施西部大开发的重点省区之一，同时也是东盟自由贸易区的前沿，利用陆路、航空、水路的立体交通网络优势，经济合作不仅可以方便快捷的辐射到长三角、珠三角经济区，还可以方便快捷的辐射到东盟自由贸易区。

1.2.2项目的必要性

1、该项目是落实《有色金属产业调整和振兴规划》的最新重大举措。

原铝直流电耗低于12000kWh/t-Al的电解铝关键工艺是国家重点支持的技术研发专项。

2、该项目是贯彻科学发展观，持续提升产业竞争力和抵抗风险能力的体现。

3、该项目是进一步提升我国铝电解工业技术水平和产业竞争力的需要。

该项目完成后吨产品能耗比目前降低1300kWh，吨铝成本可降低约600元，这将明显提升我国铝工业的成本竞争力和市场竞争优势。

4、****公司依据区位优势、资源优势和技术优势，急需新建一条环保节能的电解铝生产线以提高公司在激烈市场中的竞争力。

1.3铝市场分析与预测

1.3.1国际铝市场

在过去的十年间，全球铝工业见证了欧美铝产量环比增长率下降，电解铝厂向氧化铝和电力资源丰富、劳动力成本低廉地区转移的过程。

这些地区包括非洲、亚洲和南美洲。

美国和欧盟国家的原铝产量持续下降，而与此同时，铝工业在中国和海湾国家成为支柱型产业。

铝是第二大金属，由于性能好，回收成本较低，是一种可持续发展的有色金属。

综观全球，铝的年消费增长速度一直高于经济发展速度或与经济发展速度相一致。

我国近二十年原铝的消费增长速度平均为10%左右，“八五”期间增长速度高达14.4%。

近十年来，我国规划和预测的数字均落后于实际增长速度。

从西方国家来看，40年来铝（包括回收废铝在内）的消费速度一直在5%左右。

据统计，2003年至2007年世界原铝总产量从2789.5万t增加到3736.2万t，年均增长率为6.02%。

详见表1-1。

表1-1全球主要国家和地区原铝产量表单位：

万t

国家或地区

2003年

2004年

2005年

2006年

2007年

年均增长率（%）

非洲

142.8

171.1

175.3

186.4

181.5

4.91

北美洲

549.5

511.0

538.2

533.3

564.3

0.53

拉丁美洲

227.5

235.6

239.1

249.2

255.8

2.36

亚洲

247.5

273.5

313.9

349.3

370.6

8.41

西欧

406.8

429.5

435.2

417.8

430.6

1.14

中/东欧

399.6

413.9

419.4

423.0

446.0

5.6

大洋洲

219.8

224.6

225.2

227.4

231.5

1.04

中国

596.0

660.5

781.1

935.0

1255.9

16.08

世界总产量

2789.5

2919.7

3127.4

3397.0

3736.2

6.02

展望2010年全球原铝的供求发展趋势，首先可以比较确定的是，受国际金融危机的影响及现有铝价在生产成本附近徘徊的压力，全球原铝产量的增长速度会减缓。

消费方面，因铝的主要用途是建筑行业、交通运输领域和电力建设行业，这些都是国家的基础设施建设，所以在世界各国欲摆脱金融危机影响增加基础设施建设投入的环境下，铝的需求会迎来新的机遇。

1.3.2我国周边国家铝工业现状

统计资料显示，除中国以外，全世界还有44个产铝国家。

与我国毗邻的十余个国家中，铝工业具有一定生产规模的只有俄罗斯、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦和印度。

俄罗斯是世界铝生产大国之一；印度的铝生产潜力很大；日本和韩国则以铝加工业为主，是亚洲铝消耗量较大的国家。

我国周边国家及地区铝市场的需求极大，整个东南亚地区，包括日本、韩国和中国的台湾省，近几年原铝需求量已超过6000kt，接近了欧洲的消费总量，尤其是日本市场，需求旺盛。

此外，还有新加坡、中国的台湾省和香港等地，由于能源和环境等原因，均不生产原铝，全部依靠进口。

由此可见，我国周边国家和地区的铝市场容量大，且我国所处的地理位置优越，具备向周边国家和地区出口原铝的有利条件，****公司更是出口的前哨阵地。

1.3.3国内铝工业现状

早在2001年，我国原铝产量已达到342.7万t，超过美国、俄罗斯，一跃成为全球第一大原铝生产国；至今我国也是世界上最大的原铝生产国和消费国，2008年我国原铝产量已达到1318万t占全球产量的32.7%；消费量1260万t占全球消费量的32％。

我国原铝市场平衡情况见表1-2。

表1-2我国原铝市场平衡情况单位：

万t

年份

2001年

2002年

2003年

2004年

2005年

2006年

2007年

产量

337.1

432.1

554.7

667.1

780.6

935.8

1255.86

净进口量

12

-20.6

-36.8

-65.1

-68.2

-54.85

-5

供应量

349.1

411.5

517.9

602

712.4

880.15

1251

消费量

364.6

416.7

513.4

596.8

710.5

867

1210

市场平衡

-11.4

-5.2

+4.5

+5.2

+1.9

+13.15

+41

2007年5月23日，国务院发布《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》，要求2007年淘汰10万t/a的小型预焙电解槽产能，“十一五”期间淘汰的总产能将达65万t/a。

2007年9月30日，国家发改委发布《铝行业准入条件》（2007年第64号公告），成为铝产业建设项目进行投资核准、备案管理、土地供应、工商注册登记、环境影响评价、安全许可、信贷融资等工作的依据。

《铝行业准入条件》对铝行业的投资规模、节能降耗、综合利用、排放标准、产品成品率、安全生产均提出了明确的标准。

该条件要求高，标准明确，对中国铝工业产业结构调整的提速，技术、装备与经营管理水平的提升，以及节能减排与综合利用工作尽快取得收效，都是非常有利的，是中国铝工业的发展方向。

特别是国家最近出台的《有色金属产业调整和振兴规划》中对今后铝工业发展提出了更高的要求：

按期淘汰小预焙槽电解铝产能80万t，重点骨干电解铝厂吨铝直流电耗下降到12500kWh以下，重点支持吨铝直流电耗低于12000kWh的电解铝关建工艺等前沿共性技术的研发。

曾经有专家就我国和西方原铝生产成本做过分析，分析指出：

在西方国家，氧化铝＋电费占65～70％，人工费占15～20％。

在我国，氧化铝＋电费占80％，人工费占5％。

西方国家的原铝成本的优势是氧化铝和电价，但是人工费相当高，影响了西方国家铝工业的竞争力。

而我国氧化铝和电价在国际竞争中处于劣势，但是我国的人工费很低弥补了缺陷，使得原铝的成本大体或略高于世界水平。

在此形势下国家工信部、发改委、电监会和国家能源局联合出台了《关于开展电解铝企业直购电试点工作的通知》来振兴电解铝工业，向符合国家产业政策、具备直购电条件的电解铝企业开展直购电试点工作，以提高电力资源利用水平，实现铝电行业共同发展。

此项政策一旦实施，中国电解铝的电价成本将明显下降，在国际上的竞争力将显著增强。

目前铝的应用范围正日益扩大，已从传统领域的电力、机械、轻工转向交通、建筑、包装等新领域，后三项在西方发达国家铝消费量中约占80％，而我国仅占60％左右。

我国在运输及包装行业的铝消费水平与西方发达国家铝消费水平相比仍存在较大差距，随着我国铝消费结构逐步向经济发达国家铝消费结构靠近，必然拉动铝消费量的增长，因此铝的消费市场潜力还是很大的。

1.3.4铝锭价格

长期以来，国际市场有色金属（包括铝）价格，随着经济发展而呈周期性波动，1979年至2008年国际市场铝价变化情况如图1-1所示。

图1-1国际铝价（美元/t）走势图

由图可以看出，国际市场近十年铝价最高为2639美元/t，最低为1349美元/t，平均价为1798美元/t。

世界银行综合分析了三十年来铝价的变化，总结出一般变化规律：

铝价波动幅度为正负25%，周期为5～7年，高峰和低谷维持1～2年。

国内铝价1993年以前实行双轨制即指导性价格与市场价格相结合，1994年以后市场放开，铝价随行就市。

上海金属交易所1999年～2008年挂牌交易年平均价格如表1-3所示。

表1-3上海金属交易所铝价变化一览表

年份

平均铝价（元/t）

1999

14641.8

2000

16235.0

2001

14351.0

2002

13553.0

2003

14760.0

2004

16210.0

2005

16930.0

2006

20460.0

2007

19560.0

2008

17030.0

十年算术平均价格为16373元/t。

为此，本设计铝锭的售价按16000元/吨计。

1.3.5市场预测结论

金属铝是国民经济发展的重要基础原材料，今后很长时期我国的铝市场潜力很大。

在这种形势下，我国铝工业必须增强自身的竞争力，采用技术起点高的生产技术，调整产品结构，实现技术更新，扩大经济规模，努力做强做大，只有这样才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。

振兴规划中要求“铝产业坚持以满足内需为主”，而我国铝的人均消费水平远低于西方发达国家水平，随着我国经济社会的快速发展，对铝的消费仍然会持续增长。

我国铝工业通过技术进步、自主研发、引进消化吸收再创新、提高技术装备水平等增强国际竞争力。

由此可见，中国铝产业具有良好的可持续发展前景。

1.4设计规模及产品方案

1.4.1设计规模

年产铝锭15万吨。

1.4.2产品方案

产品方案为20kg普通铝锭。

铝锭质量：

达到GB/T1196－2008标准，合格率100％，一级品率98~99%。

1.5建设条件

****公司的本次升级改造建设条件十分优越：

有适宜建厂的场地，不占良田好土；有充足的水、电资源，水源和电源点距扩建厂址比较近，仅1.6km和2.0km；有便捷的公路和铁路运输系统，且干线均从厂区附近通过；有畅通的“两头在外”的供销渠道；有一支素质较高的职工队伍，能满足扩产后的需要；有供技改扩建使用的生活及辅助设施以及部分生产设施，与建设同等规模的新厂相比，可减少基建投资10％左右。

1.5.1建设场地

**市、开远市和蒙自县，按**省规划，将两市一县合一，简称“个开蒙”城市联络区。

“个开蒙”将建成滇东南第一大都会，面向东南亚各国进行经济贸易的“桥头堡”以及**省的高新工业园区。

****公司地处“个开蒙”三角地带的中心部位，有其明显的区位发展优势，利用已建厂区西北部的贫瘠土地，跨越式的易地技改，正是落实省规划的具体行动。

拟建场地，隶属**市大屯镇管辖，位于**市大屯镇红河工业园区（大屯－雨过铺片区）的冶金材料工业片区内。

地处东经103º17′，北纬23º25′，坝区平均海拔为1300m，蒙自坝、大屯坝、草坝、鸡街坝和大庄坝连绵成片，形成滇南地区的最大坝区，也是**省的主要坝区之一。

厂区地形较为平缓，无不良地质现象，是较为理想的工业建筑场地。

厂址距省会昆明约310km，详见区域位置图。

地震烈度：

七度。

1.5.2交通运输

****公司铝年产量达到300kt时，厂外运输将超过1100kt/a，是否有良好的交通运输条件，非常重要。

厂址距**市直线距离10km，距州府蒙自17km，距省会昆明市公路里程310km。

雨过铺至白沙冲的米轨铁路从厂区南部通过，该铁路线将改为准轨铁路，并与正在建设中的泛亚铁路东线接通，厂区大门紧邻昆（明）河（口）高速公路，主厂区北侧还有一条简易公路（东接昆河路，西至楼房寨经大屯到**公路），交通便利。

待泛亚铁路修通后，米轨改成准轨，引准轨专用线进厂，以铁路运输为主，辅以公路的方式，可通达全国各地以及东南亚各国，完全可以满足技改要求。

1.5.3供电条件

2009～2013年期间红河电网将围绕500kV红河变、500kV通宝变、500kV惠历变进一步加强红河220kV电网。

其中，将在2010年新建500kV通宝变，2012年新建惠历变，同时扩建500kV通宝变二期。

上述变电所的建成可满足2009～2013年期间红河州新增负荷的供电。

1.5.4供水条件

****公司附近地表水缺乏，地下水丰富。

本项目水源位于厂区西北方向1.6km的楼房寨附近地下水。

公司已在楼房寨附近建有六座深井泵房，水质、水量均能满足本项目要求。

1.5.5原料供应

本项目所需的主要原料是氧化铝、氟化盐和阳极炭块，全部在省内就近解决。

氧化铝由文山铝业公司供应；氟化盐由省内氟化盐厂供应；阳极炭块由云铝公司统一调配供应。

1.5.6建材供应

**建材工业发达。

主要建筑材料钢筋、水泥、木材、砖、瓦、砂、石等货源充足，质好量多，运输方便，基本可在省内解决本项目建设之需。

1.5.7施工队伍

**省的建筑、安装施工队伍力量很强，复杂的钢构件、预应力钢筋砼构件，如网架、门式钢架、屋架、大型板、预应力砼吊车梁等均能生产，因此工程施工中的金属构件、钢筋砼构件的制作，运输、吊装、防腐、装修以及国内、外设备的安装，都能满足本项目建设的要求。

1.5.8资金筹措

本项目建设投资为143545.91万元，其中57418.36万元（占建设投资的40%）由企业自筹，其余86127.54万元（占建设投资的60%）向银行申请贷款，建设投资贷款利率为5.94％。

流动资金14280.99万元，其中，铺底流动资金4284.30万元（占流动资金的30%）由企业自筹，其余9996.69万元（占流动资金的70%）由企业向银行申请贷款，流动资金贷款利率5.31%。

1.6项目建设的主要内容

本项目建设内容主要有：

1、综合仓库；

2、阳极组装车间改造；

3、电解车间；

4、氧化铝浓相输送系统扩建；

5、电解烟气净化及超浓相输送系统；

6、重熔铝锭铸造车间；

7、抬包清理车间扩建；

8、槽上部结构修理车间；

9、槽大修车间；

10、综合维修车间；

11、炭块转运站；

12、备品备件库；

13、化验室扩建；

14、空压机站扩建；

15、计算站、控制室扩建；

16、办公及生活服务设施；

17、电气自控系统；

18、变压整流所、供配电、通讯及仪表设施；

19、给排水及污水处理站扩建；

20、总图及综合管网等。

暂不考虑生活居住小区和其他福利设施，外部运输及机汽修外委。

1.7主要技术方案

1.7.1工艺设计方案

1、原辅料仓库

本项目厂外运输采用铁路运输为主，汽车运输为辅的方式。

公司现有氟化盐氧化铝仓库342×36m，有铁路进仓库，原设计为阳极炭块、氟化盐和氧化铝仓库，现新建了炭块仓库，按300kt/a的电解铝生产规模，年需氧化铝约600kt，考虑堆高5~7包，堆存面积10000m2计算，可堆存50～70kt，氧化铝堆存时间为30~40天，满足电解铝对氧化铝库存的要求，所以此次设计不考虑新建氧化铝仓库，只在原氧化铝仓库扩建两套浓相输送系统即可满足本项目要求。

另将铁路向北延长，沿铁路新建综合仓库402×36m2，此仓库可装卸各种生产辅助原料及成品铝锭，火车运输的阳极炭块也在此卸车。

在阳极组装车间旁新建炭块转运站84×24m2，火车运输的炭块通过综合仓库卸车后倒运至此，汽车运输的炭块直接在仓库内卸车，通过堆垛天车进行阳极炭块储运。

基本可满足300kt/a电解铝生产所需炭块贮量要求。

2、阳极组装车间

公司在二期建设时已建“地摊”式阳极组装车间，此次升级改造拟在原阳极组装车间内进行自动化组装改造，利用原有厂房并扩建21m×126m厂房，在厂房内增加悬链阳极输送系统、自动压脱、炭块输送辊道、炭块输送机、炭块－导杆预装机、阳极预装推送机、浇注接收输送机、浇注工位液压站、电气自动控制系统等。

通过改造可满足全厂300kt/a电解铝生产所需阳极的组装任务。

3、电解车间及输送净化系统

YK300大型节能环保型电解槽配套新技术铝电解槽进一步实现了铝电解的节能、环保、高效的目的，体现了低温、低电压的生产技术特点。

本次设计决定采用改进型YK300预焙阳极电解槽172台，其中168台生产，4台备用。

电解多功能机组是电解车间不可缺少的关键性专用设备，主要承担更换阳极、加新鲜氧化铝覆盖料、出铝、抬阳极母线、运输出铝抬包和其他厂房内运输作业。

本工程拟配置8台套国内生产的多功能机组，满足两栋电解车间的生产需要。

烟气净化方法主要有干式吸收和湿式吸收两种。

本设计电解烟气净化采用n型喷射两级逆流吸附（干式吸收）技术。

电解槽含氟烟气从总烟管进入袋式收尘器之前，将新鲜氧化铝、循环氧化铝分别加入排烟总管中，在气固两相充分接触过程中，氟化氢被氧化铝吸附，加入的氧化铝和从电解槽中随烟气带出的粉尘均在袋式收尘器内被分离下来，载氟氧化铝一部分重新循环返回吸收系统，另一部分送电解槽供生产使用。

净化后尾气经排烟风机送入60m烟囱排空。

气力输送是指物料借助空气压力进行运输的方式。

具有设备简单，制造和安装方便；便于实现机械化、自动化；降低劳动强度，节省人力；防止物料受潮、污染和杂物混入等优点。

根据颗粒在输送管道中的密集程度（固气比），正压式气力输送可分为：

（1）稀相输送；

（2）浓相输送；（3）超浓相输送三种方式。

氧化铝浓相输送及超浓相输送技术在电解氧化铝输送中具有可靠、稳定的技术优势。

自90年代初从瑞士和美国引进后，现已在国内铝电解工厂中大量成功运用。

本设计拟采用浓相输送及超浓相输送相结合的氧化铝输送方式。

氧化铝仓库至新鲜氧化铝仓采用浓相输送技术输送。

新鲜氧化铝仓至多功能天车加料、载氟氧化铝仓至电解槽及循环载氟氧化铝输送采用超浓相输送方式。

4、计算站

大中型铝电解计算机控制系统，目前已从早期的集中控制管理方式发展到集中管理、分散控制的方式。

这种控制方式的优点是，控制结点的分散导致故障点分散，不会因为一个控制结点的故障使整个系统瘫痪，使得系统的可靠性大大提高。

同时，系统的构成更加灵活，可以根据需要灵活配置各级设备，使得各级设备充分发挥性能。

而集中管理又可提高系统的管理水平，方便对系统设备的监控。

铝电解槽系列的特点是电解槽数量多，单槽测控量大，采用集散控制系统特别适合。

因此本设计采用“双平衡控制系统”，建立由以下设备组成的控制系统：

管理级：

监控计算机、打印机、广播系统等；

现场控制级：

槽控机和工段监控机。

此次设计不新建计算站，在原有计算站内增加设备即可。

5、铸造车间

本次设计新建一栋铸造车间，拟安装3台30t电阻保温炉及3套Q=16t/h的半连续自动铸锭机组，以完成150kt/a重熔铝锭的铸造任务。

铝锭经冷却、堆垛﹑打捆用叉车送计量后，运至成品库外销。

1.7.2总图布置方案

总平面布置根据厂区地形、原有进厂道路方向、外部供电条件、气象条件、工厂生产工艺流程和工厂发展规划等因素综合考虑。

厂区西侧考虑布置综合仓库，以便于原料通过铁路运输。

铝锭铸造车间