金隅水泥能效对标系统是国内首创的一项完整的对标工具.docx
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金隅水泥能效对标系统是国内首创的一项完整的对标工具
金隅水泥能效对标系统是国内首创的一项完整的对标工具
企业开展能效对标,是提高企业技术管理,提高企业市场
竞争能力的有效手段。
实施能效对标管理可以充分学习和借鉴
国内外能效先进企业的能源管理理念和经验,促进企业建立健
全内部节能良性循环机制,探索出一套适合本企业的能源管理
基本办法、工作流程、指标体系和激励机制,持续推动企业能
源管理水平的提升和能效指标的改进,不断提高企业节能经济
效益。
金隅集团在近几年的对标工作中,虽然取得了一定成效,
但总体感觉不是很系统,企业能效的计算方法、数据采集、能
效核算不统一,失去了对标的意义,没有一套行之有效的对标
系统。
为此,我们在 2012 年提出建立能效对标系统的构想,并得
到中国水泥协会的帮助,和中国水泥协会下一步推进我国水泥
企业能效对标工作,逐步建立完整地体系和系统的设想相吻合。
由于目前国内尚无相应的水泥能效对标工具,所开发的水泥能
效对标系统将是国内首个能效对标系统工具。
如能尽快建立和
实施,将是我国水泥行业首家建立能效对标系统并通过科学开
展能效对标,积极主动应对节能减排和降本增效的企业。
也将
作为水泥行业的示范典型企业,得到政府和行业协会的大力支
持,把能效对标的实践推广到整个行业。
1
下面,我把金隅的这套能效对标系统的开发和运行进行简
单介绍。
一、水泥行业能效对标存在的问题
目前我国水泥行业主要的能耗指标有熟料烧成热耗(煤耗)
、熟料综合电耗、水泥综合能耗和水泥综合电耗。
即使是同一
集团内部,不同水泥企业在进行能耗对比时也存在如下问题:
1、能耗统计范围界定不统一,导致企业间能耗的可比性差。
2、采用的原燃料品位的差异、原燃料替代及协同处置的不
同,导致企业间能耗可比性差。
3、水泥熟料生产窑型以及生产规模不一致,导致企业间能
耗的可比性差。
4、能效指标计算方法不统一。
因此需要建立统一的对标体系,设定清晰的对标范围框架,
确定准确的主要工艺边界,计算节能(含回收能源)减排量有
统一标准,便于企业使用和对内对外开展比较;基准线(标杆
值)的确定应满足不同的企业需求,充分调动企业能效对标的
积极性。
二、现有国内外水泥能效计算方法和对标工具简介
近年来,国内外相继开发出数种关于水泥企业能效和排放
的计算和对标软件,主要包括目前在全球应用最为广泛的世界
水泥可持续发展倡议组织(CSI)所开发的《水泥行业二氧化碳
2
减排议定书》,其中包含所有的能效和排放计算方法,以及美
国劳伦斯国家实验室开发的 BEST 水泥能效对标与节能分析工具,
国内中国水泥协会和天津院共同开发了《水泥企业能效对标实
施指南》,但纵观各种方法,均有其优势和弊端,目前尚无一
套适用于中国水泥企业实际情况的对标系统。
下面将三种工具或指南进行介绍和分析:
(一)、国际通用工具:
CSI 水泥能效与排放计算工具(由世
界水泥可持续发展倡议组织 CSI 开发)
在世界可持续发展工商理事会(WBCSD)的水泥可持续性倡议
行动组织(CSI)的框架下,2001 年,参与 CSI 的各家公司达成了
一个计算和报告二氧化碳排放的协议:
《水泥行业二氧化碳减排
议定书》。
该议定书经两次改版,目前所用为 2011 年的第三版。
本议定书旨在为全球包括中国的水泥企业提供一个工具。
议定
书涵盖了水泥生产过程中的所有二氧化碳直接排放和主要间接
排放,包括绝对排放量和单位排放量,以及所有的相关能耗。
CSI 利用全球水泥使用该议定书所报送的数据建立了一个全
球能效与排放数据库(GNR),每年数据库按照国家和地区更新
综合分析数据,2010 年覆盖了全球 49 家公司的 930 条水泥生
产线的数据,这是目前全球最大最权威的能效和排放数据库。
它是目前最科学、最系统、全球认可和使用范围最高的工具,
也是全球最大的水泥能效和排放数据库,包括能耗和排放的所
3
有相关指标,可与全世界不同地区和国家的各平均指标进行对
比,其数据真实可靠,每年更新,可动态查询。
但它无法提供不同生产规模、分工艺能耗指标;只是计算工
具,不具备对标功能,且软件填报稍有复杂。
(二)、国际通用工具:
BEST 水泥能效对标与节能分析工具
(由美国劳伦斯伯克利国家实验室 LBNL 开发)
水泥工业能效对标和节能分析工具(BEST-Cement)是一
个基于工艺过程的能效评估工具,其设计基于全球水泥工业能
够提供的各种能效技术。
目前的这一版本是专门为在中国使用
而设计的,并将水泥企业的实际情况和中国最佳实践水泥企业,
以及国际最佳实践水泥企业进行对标。
BEST-Cement 将目标企
业同与其类似的水泥企业进行比较对标。
这个类似的企业是虚
拟的,但在每个主要的生产工艺中都使用了经济条件可允许的
“最佳”技术。
根据用户输入的数据,BEST-Cement 会构建与
实际的水泥厂相似的水泥企业,但却完全使用了“最佳”的能
效技术,并拥有最佳实践值。
它是专门针对水泥行业能效对标的工具,可提供分工艺能耗
对标; 软件系统界面友好,易于填报。
但它的国际最佳和国内最佳标杆均是虚拟最佳条件,且为
2008 年设置,后很少有更新,有很大的局限性;
4
1
熟料综合能耗
在统计期内生产每吨熟料消耗的各种能源折算成标准煤
所得的综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t)。
2
熟料综合煤耗
在统计期内生产每吨熟料的燃料消耗,包括烘干原燃材
料和烧成熟料消耗的燃料,单位为千克标准煤每吨
(kgce/t)。
3
熟料综合电耗
在统计期内生产每吨熟料的综合电力消耗,包括熟料生
产各过程的电耗和生产熟料辅助过程的电耗,单位为千
瓦时每吨(kWh/t)
4
水泥综合能耗
在统计期内生产每吨水泥消耗的各种能源折算成标准煤
所得的综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t)。
5
水泥综合电耗
在统计期内生产每吨水泥的综合电力消耗,包括水泥生
产各过程的电耗和生产水泥的辅助过程电耗(包括厂内
线路损失以及车间办公室、仓库的照明等消耗),单位
为千瓦时每吨(kWh/t)。
(三)、国内对标指南:
水泥企业能效对标实施指南(由中国
水泥协会和天津院开发)
水泥企业能效对标实施指南为我国水泥企业提供能效对标
方法论和对标思路,指标体系合理,具有实施的可操作性,对
标基准线(标杆值)的确定能满足企业的不同需求,充分调动
企业能效对标的积极性;对标范围框架清晰,主要工序边界确
定准确,便于企业使用和比较;主体工艺流程技术参数和对标
基准线标准相互对应的前提下,确定的技术参数科学、先进、
合理;计算节能(含回收能源)减排量有统一标准。
(中国)水泥企业能效对标实施指南的关键性能指标见表 1。
表 1 水泥企业能效对标实施指南(中国)
综合性能耗指标
熟料生产线及水泥粉磨企业按不同规模进行能效对标
5
熟料生产线分:
1000~2000t/d(含 1000t/d)、
2000~4000t/d(含 2000t/d)、4000t/d 以上(含 4000t/d);
水泥粉磨企业分:
60 万 t/y、80 万 t/y、120 万 t/y;
分步能耗指标:
分步能耗指标有十七项:
原料破碎电耗、
原料预均化电耗、原料烘干煤耗、生料粉磨电耗、生料均化电
耗、燃料烘干煤耗、燃料制备电耗、废气处理电耗、熟料烧成
电耗、熟料烧成煤耗、辅助生产电耗、其他应计电耗、其他非
生产电耗、混合材烘干煤耗、混合材烘干电耗、水泥粉磨电耗、
水泥包装和输送电耗。
中国水泥企业能效对标指南是专门针对中国水泥行业的对标
工具,可提供不同规模的分工艺能耗对标,但它没有软件计算
工具,需要根据公式自行计算;国际和国内最佳标杆为 2008 年
设置,无法做到与时俱进。
三、确定金隅水泥生产企业能效对标指标体系,开发金隅水泥
能效对标软件系统
结合国内外现有的水泥企业能效对标理论、计算方法和基
线设置,经过详细的企业调研,以及和中国水泥协会充分讨论,
我们基本确定了金隅水泥能效对标的基本内容:
在金隅所有水
泥企业,包括粉磨站开展全面的能效对标,从企业的矿山开采、
原燃材料进厂、水泥生产、水泥出厂的所有环节,按照中国水
泥企业能效对标指南所规定的对标基线和标准,实施熟料综合
6
不同规模生产线及水泥粉磨企业能效对标基线
项目
国际先进
水平
国内先进
水平
全国平均
水平
1000-2000t/d
(含 1000t/d)
熟料综合电耗(kwh/t)
66
73
82
熟料综合煤耗(kgce/t)
108
115
130
熟料综合能耗(kgce/t)
116
124
140
水泥综合电耗(kwh/t)
89
100
110
水泥综合能耗(kgce/t)
94.5
101
113.5
2000-4000t/d
(含 2000t/d)
熟料综合电耗(kwh/t)
58
65
74
熟料综合煤耗(kgce/t)
104
108
118
熟料综合能耗(kgce/t)
111
115
127
水泥综合电耗(kwh/t)
83
90
100
水泥综合能耗(kgce/t)
90.5
94.5
103.5
4000t/d 以上
(含 4000t/d)
熟料综合电耗(kwh/t)
55
57
65
熟料综合煤耗(kgce/t)
100
104
111
熟料综合能耗(kgce/t)
107
111
119
水泥综合电耗(kwh/t)
80
85
95
水泥综合能耗(kgce/t)
87.5
91
97.5
60 万 t/y 水泥粉磨企业水泥综合电耗
(kwh/t)
34
36
40
80 万 t/y 水泥粉磨企业水泥综合电耗
(kwh/t)
33
35
39
120 万 t/y 水泥粉磨企业水泥综合电耗
(kwh/t)
32
34
38
能耗、熟料综合煤耗、熟料综合电耗、水泥综合能耗、水泥综
合电耗以及部分分步能耗指标等关键指标的能效对标,并进行
综合排名和综合分析。
为此,我们出台了《金隅水泥生产企业能效对标指标体系》
文件,该文件确定了指标体系内容,包括了指标范围及定义、
统计计算口径(范围)、统计计算期、计算方法,确立了对标
基线。
综合性能耗指标对标基线
7
不同规模水泥生产线主要工序电耗指标
项目
国际先进
水平
国内先进
水平
全国平均
水平
1000-2000t/d
(含 1000t/d)
原料破碎(kwh/t 原料)
0.4
0.7
1.5
原料预均化(kwh/t 原料)
0.5
0.7
1
生料粉磨(kwh/t 生料)(含废气处理)
19
23
28
熟料烧成(kwh/t 熟料)(含生料均化)
26.1
28.15
31.4
熟料储存与输送电耗(kwh/t 熟料)
燃料制备(kwh/t 煤粉)
24
30
32
水泥粉磨(kwh/t 水泥)
29
34
40
混合材制备(kwh/t 水泥)
水泥包装和输送(kwh/t 水泥)
1.2
1.5
2
辅助生产电耗、其他应计电耗及其他非
生产电耗(kwh/t 水泥)
2
3
3.5
2000-4000t/d
(含 2000t/d)
原料破碎(kwh/t 原料)
0.4
0.7
1.5
原料预均化(kwh/t 原料)
0.5
0.7
1
生料粉磨(kwh/t 生料)(含废气处理)
19
20
27
熟料烧成(kwh/t 熟料)(含生料均化)
23.1
25.15
28.5
熟料储存与输送电耗(kwh/t 熟料)
燃料制备(kwh/t 煤粉)
22
23
30
水泥粉磨(kwh/t 水泥)
28
32
40
混合材制备(kwh/t 水泥)
水泥包装和输送(kwh/t 水泥)
1
1
1.8
辅助生产电耗、其他应计电耗及其他非
生产电耗电耗(kwh/t 水泥)
1.5
2
3.5
4000t/d 以上
(含 4000t/d)
原料破碎(kwh/t 原料)
0.4
0.7
1.5
原料预均化(kwh/t 原料)
0.5
0.7
1
生料粉磨(kwh/t 生料)(含废气处理)
17
18.5
21
熟料烧成(kwh/t 熟料)(含生料均化)
21.1
22.65
25.5
熟料储存与输送电耗(kwh/t 熟料)
生产工序能耗指标对标基线
8
燃料制备(kwh/t 煤粉)
20
22
25
水泥粉磨(kwh/t 水泥)
28
32
40
混合材制备(kwh/t 水泥)
水泥包装和输送(kwh/t 水泥)
1
1
1.8
辅助生产电耗、其他应计电耗及其他非
生产电耗电耗(kwh/t 水泥)
1.5
2
3
根据以上对标内容,结合现有的对标工具,我们首先开发出
金隅水泥的对标软件系统,该系统知识产权属于金隅。
软件可实现以下五项功能:
1、可通过系统终端在线上报各水泥生产线、粉磨站原始生
产数据;
2、可自动计算出水泥企业能效对标的各项关键性能指标和
分工艺能耗指标;
能效的关键性能指标包括熟料综合能耗、熟料综合煤耗、
熟料综合电耗、水泥综合能耗和水泥综合电耗。
分工艺技术指
标将根据金隅实际情况自行界定和确立。
3、可计算出能耗相关成本,包括燃煤、电力等;
4、可与系统中所确立的国际和国内先进能效指标(标杆)
进行对标;
5、可提供集团(系统内)内各企业对标结果、能效指标排
名和综合分析报告。
四、金隅水泥企业能效对标系统进入测试工作,下半年全面实
施
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目前金隅水泥能效对标系统已经开发出来,并进行了测试,
根据测试情况,进行了调整和修改,五月份,我们要进行系统
的全面培训工作,下半年在金隅水泥板块正式实施。
现在的系统我们只能进行在线的手工数据传输,下半年,
我们我们将系统升级,实现在线的实时数据传输,和企业的可
视化能效管理平台接轨,实现宏观的能效管理。
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