6万吨再生铝清洁生产项目.docx
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6万吨再生铝清洁生产项目
应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产项目
（应用示范项目）
一、企业基本情况
1、项目建设单位名称：
××××××××××××有限公司
2、所有制性质：
股份制企业（注册资本3000万元）
3、主营业务：
废旧金属回收与加工、进出口贸易；再生铝熔炼、合金铝锭生产与销售；再生铝装备技术研发。
4、近三年来的销售收入、利润、资产负债率
××××××××××××有限公司近三年来的销售收入、利润、资产负债率见下表。
年度
销售收入（万元）
利润（万元）
资产负债率（%）
2008年度
10280
500
XX
2009年度
15000
700
XX
2010年度
18000
1100
33.6
××××××××××××有限公司是×××××纳税大户，获得×××××政府税收特别贡献奖，进入×××××纳税100强企业。
2008——2010年企业纳税分别为900万元、1300万元、1830万元。
企业拥有总资产9516万元，其中：
固定资产净值5860余万元，流动资产3656余万元。
5、项目法人等基本情况
××××××××××××有限公司是一家以再生铝熔炼及合金铝锭加工的高新技术企业，是获得国家环保总局资格认定的七类废物进口加工国家定点企业。
公司座落于××××××××××工业区，现有员工158人，其中具有大专以上学历的管理、技术型人才占21%，有高级技术职称5人，中级职称12人。
厂区占地面积110余亩，其中厂房面积24000平方米，建有物理检验室，化学检验室和光谱分析室，拥有熔铝炉4台，年产各种规格牌号合金铝锭6万吨。
公司为了加快技术创新和提高产品质量，在再生铝装备方面进行深入研究，并在2009年8月新成立××××××××××××××××××××。
自行研制的××××××××××××××××××××熔铝反射炉，此设备具有自主知识产权，具有节能、环保、产量高、自动化程度高等特点，各项技术性能指标均达到设计要求，该再生铝装备为全国首台，经×××科学技术厅组织专家鉴定，该设备技术达到国内先进水平。
2010年4月15日全国再生金属装备现场会在宏成公司召开。
公司承担的省级重点新产品《烟气回收调制气氛蓄热式式节能熔铝反射炉》2009年12月经×××科技厅组织专家鉴定，各项技术性能指标均达到国内领先水平，并获得新产品证书（赣科新鉴字[2009]第176号）；2010年12月获得省科技厅、省发改委、省工信委、省财政厅颁发的《×××自主创新产品证书》（认定编号：
2010360046）、省质监局以省地方标准批准发布公告（2010年第9号总第85号），本产品为省地方标准，标准号：
DB36/T600—2010，国家备号：
29146-2010。
省级重点新产品《××××××××××××熔炼优质再生铝》2010年12月经×××科技厅组织专家鉴定，各项技术性能指标均达到国内领先水平，并获得新产品证书（赣科新鉴字[2010]第98号）。
公司成立以来，在生产经营快速发展的同时，坚持走推进清洁生产、发展循环经济、创建资源节约型企业、实现可持续发展的道路，加快推进清洁生产和ISO14000管理体系建立。
实现了主要产品单位能耗逐年降低；资源与废物的综合利用率逐年提高，污染物达标排放并逐年降低，创造了良好的经济效益和环境效益。
二、项目基本情况
1、项目建设的必要性
联合国环境规划暑对清洁生产所下的定义为：
清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
清洁生产是以提高资源能源利用率，减少污染物产生量为目标，从源头抓起，侧重于生产全过程控制。
清洁生产核心是“节能、降耗、减排、增效”，是推进经济增长方式转变和实现污染物总量控制目标的重要手段。
铝是国民经济发展的重要基础原材料。
而铝的生产主要有两大途径：
一是铝矿生产电解铝，即原生铝工业，属“长流程”；二是用废铝料生产再生铝，即再生铝工业，属“短流程”。
2010年我国再生铝产量达到400万吨，同比增长29%。
再生铝的产量超过了我国电解铝十年前的产量，再生铝产业已经成长为具有相当规模的产业。
尽管近年来再生铝行业得到快速发展，但由于产业集中度低的原因，行业整体的技术装备水平仍然偏低，能耗较高及污染排放问题仍较为突出。
要切实实现再生铝行业的持续发展，就必须大力推行清洁生产。
再生铝行业清洁生产关键在于技术装备和工艺技术结构优化与改造。
×××××宏金属制品有限公司自主研发的节能环保炉型——蓄热式高效节能熔铝反射炉，具有节能、环保、产量高、自动化程度高等特点，该设备技术达到国内先进水平。
该设备投入生产运行以来，其技术成熟度、可靠性、先进性得以验证，不仅使企业节能效果、生产效率、产品质量均得到显著提高，而且显著提升企业清洁生产水平。
因此，实施应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产项目，是非常必要的。
（1）是加快先进清洁生产技术的应用和推广，提高再生铝工业清洁生产水平的需要。
随着近年来国家的重视,节能降耗、清洁生产、污染物减排已成为国家对再生铝行业的目标要求，再生铝产业正面临应用先进的清洁工艺技术和技术装备升级的关键时期，亟待淘汰落后产能，实现行业整体升级。
×××××宏金属制品有限公司自主研发的××××××××××××，是目前国内先进的再生铝熔炼技术，也是再生铝行业一项清洁生产技术，其特点是减少了金属烧损、降低了能耗；提高了铸造品质，符合清洁生产“节能、降耗、减排、增效”的要求。
应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产项目对行业整体清洁生产水平带动性强，是具有推广应用前景的共性、关键技术应用示范项目。
项目的实施，对加快先进清洁生产技术的应用和推广，提高再生铝工业清洁生产水平具有重大作用和影响。
（2）是依靠技术创新实施清洁生产，加快再生铝行业共性与关键技术应用示范的需要。
我国铝工业在迅猛发展、快速增长的同时，资源、能源、环境等问题凸显。
再生铝工业也面临同样的问题。
大力实施技术创新，推进企业清洁生产，采用先进的工艺、技术和装备，淘汰和改造落后生产线，减少能耗和金属烧损，降低污染物的产生量和排放，这已经成为企业生存与发展的必然选择，也是企业树立良好社会形象的内在要求。
公司自主创新研发的科技成果――应用××××××××××××，具有良好推广应用前景，对行业整体清洁生产水平影响较大，示范技术基本成熟，具备应用条件。
应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产项目是以验证新技术成熟度、可靠性、先进性为目的的产业化项目，也是再生铝行业的一个清洁生产技术示范项目。
项目建设将加快行业具有推广应用前景的共性、关键技术应用示范，推进企业清洁生产，不仅实现产品质量和产量的得到提高，经济效益增长，企业竞争实力增强，而且有助于在社会中树立起良好的环保形象。
（3）是提高企业整体素质和竞争力，增强企业可持续发展能力的需要。
实施清洁生产技术改造，是企业自身可持续发展和提高核心竞争力的内在需要，是实现企业可持续发展的必然选择和重要保障。
在节能化、技术化、环保化已成为行业发展大趋势的情况下，企业必须在“环保、节能、减排、创新”上下功夫，把清洁生产作为提高企业整体素质和增强企业竞争力的重大举措来看待，作为企业降低成本增加效益的主攻方向，大幅度降低能耗、物耗及排污指标，千方百计降低生产成本，提高经济效益和市场竞争力，才能在同行业中赢得优势地位，从而在激烈的市场竞争中取得主动。
不然，就势必被淘汰。
对企业来说，今后行业竞争在原材料、人才、市场等条件趋于大同，而真正到最后的竞争胜出，决胜点就在“增效、降耗、节能、减污”清洁生产目标的实现——谁更胜一筹。
因此，不进行清洁生产，不但企业失去竞争力，面临关停的风险，而且环境质量也难以从根本上改观。
企业是实施清洁生产的主体，清洁生产关系到企业今后的生存与发展问题。
项目的实施，是××××××××××××有限公司积极推行清洁生产，提高企业整体素质和竞争力，增强企业可持续发展能力的必然选择和重要保障。
2、主要建设内容
应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产项目主要建设内容是：
（1）土建工程
建造熔铸车间4000平方米，炒灰车间1000平方米，熔炼炉设备基础以及除尘设备土建。
（2）设备制造及购置工程
××××××××××××××××××××熔铝反射炉设备制造，布袋除尘设备、水幕除尘设备、节能设备、检测分析设备购置安装，运输车辆（叉车、平板车）购置；有机肥生产工艺技术引进和设备购置；设备制造及购置工程共计17台套。
通过项目的实施，应用具有自主知识产权的新技术、新工艺、新装备，提高资源综合利用水平，降低能源（重油、天然气等）和生产原材料消耗，实现清洁生产。
同时，提高产品质量，降低生产成本，增加利润；企业能耗上升的势头得到有效遏制，污染物排放减少，企业形象得到改善。
3、总投资及资金来源
项目总投资3316.89万元，其中：
工程费用2799.00万元；其他费用248.51万元；基本预备费152.38万元，贷款利息117.00万元。
总投资明显见表2－1。
资金来源：
银行贷款2000万元，企业自筹1316.89万元。
项目固定资产投资总表
表2－1单位：
万元
序号
主要设备购置
建筑工程费
设备购置费
安装工程费
其他费用
小计
一
工程费用
660.00
1860.00
2799.00
1
建筑工程
660.00
660.00
2
主要设备购置安装
1860.00
279.00
2139.00
二
其他费用
248.51
1
建设单位管理费
28.67
28.67
2
建设工程监理费
45.95
45.95
3
建设项目前期工作咨询费
15.00
15.00
4
勘察设计费
4.1
工程勘察费
21.39
21.39
4.2
工程设计费
60.65
60.65
4.3
竣工图编制费
4.85
4.85
5
环境影响咨询服务费
5.00
5.00
6
生产准备费
20.00
20.00
7
联合试运转费
37.20
37.20
8
招标代理费
9.80
9.80
9
施工图审核费
5.60
5.60
三
基本预备费
152.375
152.38
四
建设期贷款利息
贷款2000万元，利息5.85％
117
117.00
项目总投资
3316.89
建安工程分项投资估算表，主要设备分项投资估算表详见附件“项目实际投资证明材料”。
4、项目前期工作情况
（1）相关手续办理
①项目备案情况
本项目于2011年3月12日经×××××经贸委丰市经贸投资备[2011]4号备案。
②环境影响评价文件的审批情况
本项目于2010年10月12日经×××××环保局×市环督字[2011]11号批复环评报告表。
③用地情况
项目在公司原有厂区内进行，不新增土地。
④规划手续情况
本次应用××××××××××××年产六万吨优质再生铝清洁生产应用示范项目是建设的熔铸车间和炒灰车间是将原有熔铸车间及炒灰车间拆除后进行重新建设，不改变土地使用性质，不增加土地使用面积。
（2）清洁生产开展情况
清洁生产是一个长期、持续的过程。
公司就开展清洁生产工作，制定了清洁生产方案和节能、降耗、减污、增效的目标，基本建立清洁生产发展模式框架。
使企业成为资源节约、环境友好为特征的新型示范企业。
①建立和完善了清洁生产组织机构
②建立和完善了清洁生产管理制度
③制定了持续清洁生产计划
通过清洁生产工作开展，加强了公司环境理念，提高了技术管理水平和资源能源利用率，减少了污染物产生与排放。
（3）项目完成情况
项目已经完成勘察、设计工作，厂房建设完成过半工程量，设备制造正在进行。
（4）资金落实情况
建设资金3316.89万元，银行承诺贷款2000万元。
其余资金企业已经落实。
三、示范技术来源及示范效果分析
1、国外同类技术情况
在再生铝加工装备中，熔炼装备对再生铝加工产品质量、劳动生产率既节能环保水平有着至关重要的影响，是再生铝加工的关键和核心设备，因此，再生铝的回收方法一般都以熔炼设备的名字命名。
从废铝料中回收利用铝的生产方法一般有坩锅炉法、感应炉法和反射炉法。
反射炉法又分为普通燃油（气）反射炉、安装空气预热器的燃油（气）反射炉、采用HTAC×××××××××××××××。
×××××××××××××××HTAC（HighTemperetureAirCombustion）是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术，它通过高效蓄热材料从高温烟气中吸收热量，使排烟温度降至180℃以下；然后将高效蓄热材料从高温烟气中吸收的热量将助燃空气从室温预热至800～1000℃左右高温后与燃烧室内原有的1200℃左右的高温烟气混合，燃烧过程始终在高温气氛中进行，既能最大限度地回收烟气余热，又使燃油（气）燃烧更加充分，提高反射炉的热效率，大幅度降低能耗和生产成本，还可有效降低氮氧化物（NOx）排放量。
HTAC蓄热式高温燃烧技术的工作原理是：
HTAC蓄热式高温燃烧技术一般有两个交替作用的可让气体通过的蓄热体A和B，当高温烟气通过装有蓄热体A的排烟通道时，高温烟气中所携带的大量热量将传给作为传热中间体的蓄热体A，将蓄热体A加热到180-1000℃（越接近炉膛，温度越高；越接近排烟通道，温度越低），同时高温烟气也被冷却到露点以上、180℃以下的较低排烟温度并通过排烟通道排入大气，从而最大限度地回收烟气余热；当蓄热体A热量蓄满后停止通烟气，这一过程中蓄热体A处于逐渐加热的过程，称为蓄热体加热期。
然后通过换向阀的换向，排烟通道变成进气通道，助燃的冷空气和煤气通过已被加热到180-1000℃的蓄热体A，原处于室温的助燃空气和煤气管中的煤气通过蓄热体A后被逐渐加热到800～1000℃左右高温通过喷嘴进入炉膛的燃烧腔并与燃烧室内原有的1200℃左右的高温烟气混合，形成炉膛内的高温气氛。
使燃油（气）一进入燃烧室就可在1100～1200℃的高温气氛中燃烧，由于两组高效蓄热材料交替重复从高温烟气中吸热和将处于室温状态的助燃空气及燃气加热并送进炉膛的过程，燃烧室中始终能够保持1100～1200℃的高温，燃油（气）也就始终在这种高温气氛中燃烧。
当蓄热体热量释放到已无法将助燃空气加热到800℃左右高温时换向阀就将换向，停止通空气（煤气），将处于室温的助燃空气和煤气管中的煤气进入的进气通道变成燃烧腔中高温烟气的排烟通道，这一过程中蓄热体处于逐渐冷却的过程，称为蓄热体冷却期。
然后重复以上过程，循环不已。
加热期与冷却期之和称为一个工作周期。
由于蓄热体是周期地加热、冷却，为了保证空气（煤气）不间断地加热，蓄热体必须成对设置，即当蓄热体A处于加热期、时，另一个蓄热体B处于冷却期；反之，当蓄热体B处于加热期时，另一个蓄热体A一定处于冷却期。
由于加热和冷却交替进行，燃烧腔内燃油（气）始终在1100～1200℃左右的高温助燃空气气氛中燃烧。
这种高温气氛中的燃烧既有别于普通燃油（气）反射炉中燃油（气）在室温状态下的助燃空气气氛中燃烧，也不同于安装空气预热器的燃油（气）反射炉中燃油（气）在被预热到300℃左右的中温助燃空气气氛中燃烧，由于它是通过蓄热体的吸热放热过程实现的高温气氛中燃烧，故称之为蓄热式高温燃烧。
采用HTAC×××××××××××××××工作原理见图3。
图3采用HTAC×××××××××××××××工作原理
这种采用HTAC×××××××××××××××除继承了普通燃油（气）反射炉和安装空气预热器的燃油（气）反射炉炉膛容积大、生产能力大和升温快、生产率高以及清除炉内杂质时比较容易等优点外，其最主要的优点是：
★能够从高温烟气中高效回收余热，排烟温度低于180℃，可获得大于80%以上的余热回收效率。
★助燃空气以800-1000℃的高温进入燃烧室助燃，火焰温度高，可提高炉膛温度，促进燃油（气）的充分燃烧，有助于提高燃料利用率，生产能力和生产率高。
★节能效果显著，比现有普通燃油（气）反射炉和安装空气预热器的燃油（气）反射炉节能30～60%。
燃料消耗仅需50～60㎏重油/吨铝。
★烟气和空气不需要用器壁隔开，因而不存在器壁热应力问题，装置使用寿命长。
★由于蓄热体依靠自身重力充满烟气（或空气）通道，无论蓄热体与壳体膨胀或收缩，装置的漏气率都是最低的。
★环保效果明显。
由于可实现高温低氧燃烧，烟气中的氮氧化物浓度大为降低。
由于采用HTAC×××××××××××××××这些突出的优点，现在欧、美、日等工业发达国家在进行再生铝企业技术改造时几乎无一例外地选用了采用HTAC×××××××××××××××。
这种新炉型也成为我国一些大型再生铝企业技术改造方案的首选。
2、国内技术现状
由于我国再生铝技术研究起步较晚，加上废杂铝利用企业普遍规模较小，投资力度不大，致使大部分再生铝工业企业生产设备及工艺落后，生产效率低、产品质量不稳定，不仅再生铝的回收率低、能耗高，而且废气废渣产生量大，又没有得到很好的治理，对周边环境造成了一定的污染，企业的经济效益也难以提高，在一定程度上制约了再生铝行业的健康发展。
国家产业政策和《铝行业准入条件》明确规定：
禁止利用直接燃煤的反射炉再生铝项目和4吨以下的其他反射炉再生铝项目，禁止采用坩埚炉熔炼再生铝合金。
近年来我国一些科研单位和企业在引进应用、消化吸收的基础上，加快自主创新开发，研制出一批具有高效节能效果的新型反射炉，使我国在熔炼技术及装备、工艺水平等方面，与发达国家的差距逐渐缩小，也为我国加快再生铝行业共性、关键清洁生产技术推广奠定了基础。
××××××××××××有限公司在对国内外多种熔铝炉性能进行分析比较的基础上，对HTAC蓄热式熔铝炉存在的三大不足进行改进和创新（三大不足：
①氧气氛不可控，铝耗高；②重油粘度高、流动性差，在使用过程中需采用电加热，浪费能源；③蓄热式燃烧系统与反射炉制成一体，维修和更换蓄热式燃烧系统不方便），研发出具有自主知识产权的××××××××××××××××××××熔铝反射炉，有效解决了HTAC蓄热式熔铝炉的三大不足，具有节能、环保、自动化程度高特点，可节能10%，减少铝耗3%，提高生产效能10%，各项技术性能指标均达到设计要求。
该再生铝熔铝炉为全国首台，与国内外其他同类技术相比，该再生铝熔铝炉主要技术性能（产品质量、产品单位能耗、铝耗和烟气排放温度等关键技术指标）国内领先，达到国际先进水平。
3、技术来源（自主研发、引进应用、消化吸收创新开发等）、成熟情况、先进性评价及解决的主要问题
（1）技术来源
××××××××××××××××××××熔铝反射炉是××××××××××××有限公司承担的省级重点新产品研制项目。
公司通过自主研发，开发出的××××××××××××高能效低烧损熔铝反射炉产品，知识产权由××××××××××××有限公司和其全资子公司××××××××××××××××××××共同所有。
《烟气回收调制气氛蓄热式式节能熔铝反射炉》于2009年12月经×××科技厅组织专家鉴定，各项技术性能指标均达到国内领先水平，并获得新产品证书（×科新鉴字[2009]第176号）；
2010年12月获得省科技厅、省发改委、省工信委、省财政厅颁发的《×××自主创新产品证书》（认定编号：
2010360046）。
省级重点新产品《××××××××××××熔炼优质再生铝》2010年12月经×××科技厅组织专家鉴定，各项技术性能指标均达到国内领先水平，并获得新产品证书（赣科新鉴字[2010]第98号）。
（2）专利技术申报情况
在××××××××××××××××××××熔铝反射炉研发制造过程中，公司对自主创新的技术申请了相关专利并已经国家知识产权局受理，说明企业对核心技术拥有自主知识产权。
具体专利技术见下表：
表3-1企业申请拥有的专利技术
专利名称
专利申请号
专利性质
状态
申请人
高效节能组合式熔铝炉及其熔炼法
200910186773.2
发明
已受理
××××××××××××有限公司
节能高效组合熔铝炉
200920241824.2
实用新型
已受理
××××××××××××有限公司
富氧助燃装置
200920241825.7
实用新型
已受理
江西宏成窑炉技术开发公司
熔铝炉的余热
回收装置
200920241826.1
实用新型
已受理
江西宏成窑炉技术开发公司
（3）成熟情况
××××××××××××××××××××熔铝反射炉在××××××××××××有限公司、江西抚州兄弟铝业有限公司、×××××三华金属制品有限公司等运用，投入生产运行已经达一年半时间，各项技术性能指标均达到设计要求。
各单位实际应用所取得效果主要为：
大幅度降低了熔化铝的能耗成本；大幅度降低了铝耗，提高了铝的回收率，提高了经济效益；利用蓄热筒体中的余热为重油加温，能节约原用来加热重油的电能；应用该反射炉后企业清洁生产水平明显提高。
××××××××××××××××××××熔铝反射炉新技术成熟度、可靠性、先进性在实际生产中得到了有效验证。
（4）先进性评价
××××××××××××××××××××熔铝反射炉其熔炼技术和工艺先进性主要体现在以下方面：
★采用蓄热式节能技术从高温烟气中高效回收余热，烟气排放温度低于150℃，做到烟气余热的极限回收，余热回收效率可达到80-90%。
★采用高温燃烧技术，助燃空气经过预热以800-1000℃的高温进入燃烧室助燃，火焰温度高，炉膛燃烧室内温度高，有利于促进燃油（气）的充分燃烧，提高燃料利用率。
★采用独创的烟气回收调制气氛燃烧技术，使燃烧室中的氧气氛在能提供足够的氧气供燃料完全燃烧，不降低反射炉的生产效率的前提下，使炉膛燃烧室内的烟气中多余的氧含量尽量减少，从而通过组织贫氧燃烧，扩展了火焰燃烧区域，直到炉膛边界，使得炉内温度更均匀，废铝料加热更均匀，大幅度减少高温烟气中多余的氧对铝金属和熔池中铝液的氧化烧损作用，使金属铝的烧损率由原来的2%-3%降低至0.8%以下，有效地降低铝耗。
★采用分体蓄热式燃烧系统，不仅可以方便地对单个蓄热式烧嘴进行在线维修，而且可以在基本不改变现有在用的大量普通燃油（气）反射炉反射炉炉体的前提下加装本项目研制的分体蓄热式燃烧系统和氧气氛调节控制系统，只需花费很少的技术改造费用，就能使其改造成××××××××××××××××××××熔铝反射炉，实现反射炉的技术性能升级。
★利用蓄热筒体中的余热为重油加温，能节约加热重油的电能。
★采用外方形炉体内圆式炉膛，缩短了热量从炉膛内腔表面向熔池液面辐射的距离，提高了反射炉的传热效率，使燃烧过程中产生的热量能够更有效地传给熔池，同时减小了反射炉向外传导热量的面积，降低了炉体散热，使本炉型具有更高的热效率。
此外，内圆式炉膛使得熔点高于熔液温度的铁件等杂质能沿着内圆式炉膛的边缘滑向炉膛的最低处，更容易被捞出来清除掉，有助于提高再生铝的质量。
★燃烧控制系统具有全套的点火、大/小火运行、检测、熄火报警、熄火切断和再点火功能；两组分体蓄热式燃烧控制系统各有一个独立的烧嘴控制箱，能够单独控制，每个烧嘴控制箱接口可和控制柜
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