电解铝清洁生产评价指标体系.docx
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电解铝清洁生产评价指标体系
电解铝清洁生产评价指标体系
（征求意见稿）
国家发展和改革委员会
生态环境保部
发布
息化部
前言I
1适用范围1
2规范性引用文件1
3术语和定义1
4评价指标体系2
5评价方法7
6数据采集与计算方法9
为贯彻实施《中华人民共和国清洁生产促进法》和《中华人民共和国环境保护法》，指导和推动电解铝企业依法实施清洁生产，提高资源利用效率，减少和避免污染物的产生，保
护和改善环境，制定电解铝行业清洁生产评价指标体系（以下简称：
指标体系）。
本指标体系依据综合评价所得分值将企业清洁生产水平分为三级，I级为国际清洁生产
领先水平；n级为国内清洁生产先进水平；川级为国内清洁生产一般水平。
随着技术的不断进步和发展，本评价指标体系将适时修订。
本指标体系起草单位：
本溪市环境科学研究所、中国环境科学研究院、渤海大学负责起草。
指标体系由国家发展改革委员会、生态环境部会同工业和信息化部联合提出。
指标体系由国家发展改革委员会、生态环境部会同工业和信息化部负责解释。
1适用范围
本指标体系规定了电解铝清洁生产的一般要求。
本指标体系将清洁生产指标分为六类，即生产工艺与装备要求、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品质量指标和清洁生产管理指标。
指标体系适用于电解铝电流强度》160KA以上企业的清洁生产审核、清洁生产潜力与机
会的判断、清洁生产绩效评定和清洁生产绩效公告制度，也适用于环境影响评价、排污许可证、环保领跑者等环境管理制度。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB7167用能单位能源计量器具配备和管理通则
GB18597危险废物贮存污染控制标准
GB21346电解铝企业单位产品能源消耗限额
GB25465铝工业污染物排放标准
GB/T23331能源管理体系要求
GB/T24001环境管理体系要求及使用指南
HJ617企业环境报告书编制导则
YS/T285铝电解用预焙阳极《清洁生产评价指标体系编制通则》（试行稿）（国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部2013年第33号公告）
《关于修改《产业结构调整指导目录（2011年本）》有关条款的决定》（国家发展和改革委员会令2013年第21号）
《铝行业规范条件》（工业和信息化部2013年第36号公告）
3术语和定义
《清洁生产评价指标体系编制通则》（试行稿）所确立的以及下列术语和定义适用于本指标体系。
3.1清洁生产
清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
3.2污染物产生指标
指单位电解铝液产品生产（或加工）过程中，污染物的产生量。
3.3限定性指标
指对清洁生产有重大影响或者法律法规明确规定必须严格执行、在对炼钢生产企业进行清洁生产水平评定时必须首先满足的指标。
本指标体系将限定性指标确定为：
生产工艺与装备要求、资源和能源消耗指标、资源综合利用指标、污染物产生指标、产品质量指标和清洁生产管理指标等六项指标。
3.4铝电解槽
生产电解铝的直接设备称为电解槽。
电解槽主要由钢制外壳和碳素材料为主体的阳极及阴极构成。
从电解槽的阳极区分，分为自焙阳极电解槽和预焙阳极电解槽。
目前铝生产全部采用现代预焙阳极电解槽。
3.5铝电解生产工艺技术
铝电解生产工艺技术根据系列电流强度和系统设计的差异而有所不同，并伴随着技术进步和改进，工艺条件也在不断调整和修正，以提高生产效率和电能利用率。
3.6铝电解槽型
165kA-240kA，280kA-320kA，350kA-500kA。
3.7阳极
大型预焙阳极电解槽生产过程，阳极起着导电和传热的作用，并因与电解产生的氧化逐渐消耗，是电解槽的心脏。
阳极炭块和导杆组组装成为阳极组，阳极组的主要参数优劣直接影响阳极的热平衡和电压降，直接影响能源消耗。
3.8原铝
直接用氧化铝原料利用霍尔-埃鲁熔盐电解法生产出来的金属铝称为原铝。
4评价指标体系
4.1指标选取说明
本评价指标体系根据清洁生产的原则要求和指标的可度量性，进行指标选取。
根据评价指标的性质，可分为定量指标和定性指标两种。
定量指标选取了有代表性的、能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等有关清洁生产最终目标的指标，综合考评企业实施清洁生产的状况和企业清洁生产程度。
定性指标根据国家有关推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划选取，用于考核企业对有关政策法规的符合性及其清洁生产工作实施情况。
4.2指标基准值及其说明
在定量评价指标中,各指标的评价基准值是衡量该项指标是否满足相应清洁生产水平的基准数据。
评价指标体系确定各定量评价指标基准值的依据是:
凡国家或行业在有关政策、规划等文件中对该项指标已有明确要求的就执行国家要求的数值;凡国家或行业对该项指标尚无明确要求的,则选用国内重点电解铝企业近年来清洁生产所实际达到的中上等以上水平的指标值。
因此，本定量评价指标体系的评价基准值代表了行业主要洗染工艺的清洁生产先进水平。
在定性评价指标体系中,衡量该项指标是否全部满足国家有关政策、法规的规定,按“是或“否”进行评定。
4.3指标体系
电解铝企业不同环节清洁生产评价指标体系的各评价指标、评价基准值和权重值见表
表1电解铝企业清洁生产评价指标体系评价指标、评价基准值和权重值
一级指标项
一级权
重值
序号
二级指标项
二级分权
重值
I级基准值
U级基准值
山级基准值
生产工艺装备及技术要求
0.25
1
氧化铝、氟化盐贮存
0.20
袋装料进室内库，罐装料进贮仓
2
氧化铝输送
0.10
浓相输送
3
氟化盐输送
0.10
浓相输送
4
氧化铝、氟化盐上料段
0.15
超浓相输送、计算机控制、自动化精确配料
5
*工艺
0.20
电解铝预焙工艺
6
电解电流强度/KA
0.05
>400
>300
>160
7
电解烟气净化系统
0.20
全密闭集气，机械排烟，干法净化系统
资源与能源
消耗指标
0.20
1
*原辅材料消耗（kg/t）
0.10
电解铝生产的主要原料为氧化铝，辅助原料氟化铝、冰晶石、阳极炭块。
使用其他代用品时，在生产过程中应减轻对人体健康的损害和生态环境的负面影响
2
原辅材料合格率/%
0.10
100
100
100
3
电流效率/%
0.20
>94
>93
>92
4
*铝液直流电耗（kw•h/t）
0.30
<12500
<13000
<13300
5
氧化铝单耗（kg/t）
0.10
<1920
<1920
<1920
6
氟化铝单耗（kg/t）
0.10
<20
<22
<23
7
冰晶石单耗（kg/t）
0.05
<4
<5
<5
8
阳极单耗（kg/t）
0.05
<410
<420
<420
一级指标项
一级权
重值
序号
二级指标项
二级分权
重值
I级基准值
U级基准值
山级基准值
产品特征指
标
0.05
1
原铝合格率（%
1.00
>99.90
>99.85
>99.70
污染物产生
指标
0.20
1
*全氟产生量（kg/t）
0.50
<16
<18
<20
2
粉尘产生量（kg/t）
0.20
<30
<40
<60
3
*单位产品二氧化硫产生量（kg/t）
0.10
<2
<3
<5
4
单位产品排水量（m/t）
0.15
<2
<5
<10
5
*单位产品排气量（kg/t）
0.05
<4
<10
<20
资源综合利
用指标
0.15
1
集气效率（%
0.15
>98.5
>98
>97
2
净化效率（%
0.25
>99
>98
>97
3
废电解质（kg/t）
0.25
送到有资质的单位回收
4
废阳极（kg/t）
0.25
100%回收并加工利用
5
冷却水（kg/t）
0.10
100%循环使用
清洁生产管
理指标
0.15
1
环境法律法规标准
0.25
符合国家和地方有关环境法律、法制；污染物排放达到国家和地方排放标准；满足环境影响评价、环保“三同时”制度、总量控制和排污许可证管理要求；符合国家和地方相关产业政策，不适用国家和地方明令淘汰或禁止的落后工艺和装备。
2
*固体废物处理处置
0.10
电解槽大修渣属危险废物，其堆场建设应满足GB18597要求。
3
清洁生产组织、管理及实施
0.30
设有清洁生产管理部门和配备专职管理人员；制定有清洁生产工作规划及年度工作计划。
每年清洁生产中、高费方案
实施率》90%
每年清洁生产中、高费方案
实施率》70%
每年清洁生产中、高费方案
实施率》50%
4
生产工艺用水管理
0.15
安装计量仪表，主要用水点位制定定量考核制度。
一级指标项
一级权
重值
序号
二级指标项
二级分权
重值
I级基准值
U级基准值
山级基准值
5
节能管理
0.10
按国家规定要求，组织开展节能评估与能源审计工作，实施节能改造项目完成率为90%能源计量器具配备率符合GB7167三级计量要求。
按国家规定要求，组织开展节能评估与能源审计工作，实施节能改造项目完成率为70%,能源计量器具配备率符合GB7167三级计量要求。
按国家规定要求，组织开展节能评估与能源审计工作，实施节能改造项目完成率为50%,能源计量器具配备率符合GB7167三级计量要求。
6
环境信息公开
0.10
按照《环境信息公开办法（试行）》要求公开环境信息；按照HJ617编写企业环境报告书。
注：
带*的指标为限定性指标。
5评价方法5.1指标无量纲化
不同清洁生产指标由于量纲不同，不能直接比较，需要建立原始指标的隶属函数。
式中，Xj——第i个一级指标下的第j个二级评价指标;
错误！
未指定书签。
——二级指标基准值，其中错误！
未指定书签。
为I级水平,
g2为n级水平，g3为川级水平；
Ygk（Xj）——二级指标Xj对于级别错误！
未指定书签。
的隶属函数。
，则隶属函数的值为100,
如公式（5-1）所示，若指标Xj属于级别错误！
未指定书签。
否则为0。
5.2综合评价指数计算
通过加权平均、逐层收敛可得到评价对象在不同级别gk的得分Ygk，如公式（5-2）所示。
mni
（5-2）
Ygk二亠（W「，ijY）k（Xij））
\=1j=1
式中，Wi——第i个一级指标的权重，-'ij为第i个一级指标下的第j个二级指标的权重,
m比
其中一Wj=1,二小jj=1,m为一级指标的个数；
ij=1
ni——第i个一级指标下二级指标的个数；
Y，1——等同于Yi,Yg2等同于Yn,Yg3等同于Y皿。
当企业实际生产过程中某类一级指标项下某些二级指标不适用于该企业时，需要对该类
一级指标项目下二级指标权重进行调整，调整后的二级指标权重值计算公式为：
二7
（5-3）
式中，斜；一一调整后的二级指标权重；
■'ij——参与考核的指标权重之和。
5.3综合评价指数计算步骤
第一步：
将新建企业或新建项目、现有企业相关指标与I级限定性指标进行对比，全部
符合要求后，再将企业相关指标与I级基准值进行逐项对比，计算综合评价指数得分丫1,
当综合指数得分丫1>85分时，可判定企业清洁生产水平为I级。
当企业相关指标不满足I级限定性指标要求或综合指数得分丫1V85分时，则进入第二步计算。
第二步：
将新建企业或新建项目、现有企业相关指标与n级限定性指标进行对比，全部
符合要求后，再将企业相关指标与n级基准值进行逐项对比，计算综合评价指数得分丫11,
当综合指数得分丫11>85分时，可判定企业清洁生产水平为n级。
当企业相关指标不满足n级限定性指标要求或综合指数得分YiiV85分时，则进入第三步计算。
新建企业或新建项目不再参与第三步计算。
第三步：
将现有企业相关指标与川级限定性指标基准值进行对比，全部符合要求后，再
将企业相关指标与川级基准值进行逐项对比，计算综合指数得分，当综合指数得分丫川=100
分时，可判定企业清洁生产水平为川级。
当企业相关指标不满足川级限定性指标要求或综合
指数得分丫川v100分时，表明企业未达到清洁生产要求。
5.4电解铝企业清洁生产水平评定
对新建电解铝企业或在建项目、现有电解铝企业清洁生产水平的评价，是以其清洁生产
综合评价指数为依据，对达到一定综合评价指数的企业，分别评定为国际清洁生产领先水平、
国内清洁生产先进水平和国内清洁生产一般水平。
根据我国国内电解铝企业实际情况，不同
等级清洁生产水平综合评价指数判定值规定见表2。
表2电解铝企业清洁生产水平判定
企业清洁生产水平
清洁生产综合评价指数
I级（国际清洁生产领先水平）
同时满足：
丫>85；
I〉
限定性指标全部满足I级基准值要求。
n级（国内清洁生产先进水平）
同时满足：
Yn兰85；
限定性指标全部满足n级基准值要求及以上。
山级（国内清洁生产一般水平）
同时满足：
丫皿=100;
限定性指标全部满足山级基准值要求及以上。
6指标解释与数据来源6.1指标解释
6.1.1电流效率
电流效率按公式6-1进行计算。
P实
-100%（6-1）
P理
式中：
n—电流效率，%
P实一实际铝产量，t；
Pi—理论铝产量，t，按公式6-2计算。
Bl=CIt10-3（6-2）
式中：
C—铝电化当量，0.3356;
I—电解槽系列平均电流强度，A（经国家授权部门标定后核实整流效率为准，确
定电流强度）；
t—电解时间，ho
6.1.2原铝直流电耗
电耗是铝电解生产过程中一项综合技术指标，是槽平均电压与铝的电化当量电流效率乘
积之比，按公式6-3进行计算
V平
w■（6-3）
0.3356如
式中：
W—吨铝直流电耗，kWh/t;
V平一即电解槽平均电压，等于工作电压、线路分摊电压和效应电压三者之和，V;
—电流效率，%
6.1.3铝锭综合交流电耗
（6-4）
式中:
e—电解铝生产系统消耗电量，
kWh/t；
M—铝锭年产量，
t/a。
6.1.4氧化铝单耗
Pi
W1
（6-5）
一M
式中：
Pi氧化铝单耗，
kg/t；
Wi—原铝年耗量，
kg/a；
M—铝锭年产量，
t/a。
6.1.5阳极碳块单耗（净）
P2
W2-X
（6-6）
-M
式中：
P2—阳极碳块单耗
（净），kg/t
；
W2—阳极碳块年耗量，kg/a;
X—残极年回收量，kg/a;
M—铝锭年产量，t/a。
6.1.6阳极碳块单耗（毛）
P2二
W2
（6-7）
M
式中：
P2—阳极碳块单耗（毛），
kg/t；
W2—阳极碳块年耗量，kg/a;
M—铝锭年产量，t/a。
6.1.7氟化盐单耗
式中：
P3宀
M
（6-8）
P3-
氟化盐单耗，
kg/t;
W3-
氟化盐年耗量，
kg/a；
M—铝锭年产量，t/a。
6.1.8企业新水用量
（6-9）
式中:
P4—企业新水用量，kg/t;
W4—企业新鲜水年用量，kg/a;
M—铝锭年产量，t/a。
6.1.9
企业工艺水重复利用率
3
产总用水量（m/a）
（6-10）
m/a；
R二徑100%
W总
式中：
R—企业工艺水重复利用率，（%；
W5—重复利用水量（循环水量和串级使用水量），w总一生产总用水量，mi/a。
6.1.10铝锭合格率
铝锭质量符合国家标准比率。
6.1.11阳极效应系数
阳极效应系数：
指每台电解槽每天发生的阳极效应次数，用“次/台？
天”表示。
6.1.12电解槽集气效率
电解槽集气效率（%:
单位时间内系列电解槽密闭集气烟气（污染物）的数量与该系
列电解槽产生的全部烟气（污染物）数量的百分比，计算公式：
rP（F）
集100%（6-11）
集?
F
式中：
集一电解槽集气效率，（%；
;，?
F—系列电解槽集气系统捕集烟气量中氟量，mg/m3；
布—系列电解槽烟气产生氟量，mg/吊。
6.1.13外排废水量
（6-12）
6.1.14二氧化硫排放量
式中:
6.1.15粉尘排放量
式中:
6.1.16氟化物（以氟计）排放量
（6-15）
氟化物是指铝电解槽烟气中的无机氟化物，包括气氟（氟化氢等气体）和固氟（氟化铝等固体氟化盐）
式中：
P8—氟化物（以氟计）排放量，kg/t；
W8—电解铝生产系统氟化物（以氟计）排放量，kg/a；
M—铝锭年产量，t/a。
6.1.17干法净化
利用氧化铝对氟化氢气体具有较强的吸附能力这一特性，让电解烟气与氧化铝充分接
触，将烟气中的氟化氢气体吸附在氧化铝表面，然后进行气固分离，使烟气中的氟化氢得以
净化。
同时，烟气中的粉尘也被高效回收，净化效率可在98%-99%。
Co-C
E0100%（6-16）
C
式中：
E—氟化氢气体的净化效率，%
Co—电解烟气中氟化氢气体的浓度，kg/m3；
C—净化后烟气中氟化氢气体的浓度，kg/m〔
主要特点：
设备少、流程短、运价可靠，净化效率高。
运行费用低，经济效益好，适用各种气候条件。
6.1.18电解槽能量损失估算（供参考）
铝电解槽能量平衡表达式，可以估算铝电解槽的热损系数和每台电解槽每天损失的电能。
此式对于寻求电解槽节约能源降低能耗的途径以及保持电解槽能量平衡关系非常有用。
（6-17）a热损二V体系-0.481.64
式中：
9热损一电解槽热损失系数，V;
X体系一体系中各部分电压降之和，V；
—电流效率，%
6.2数据来源
6.2.1统计
企业的原材料和新鲜水的消耗量、重复用水量、产品产量、能耗及各种资源的综合利用
量等，以年报或考核周期报表为准。
6.2.2核算
清洁生产评价应以报告期内的实际监测、统计数据为依据。
一般报告期为一个经营年度，
并与经营年度同步。
如果统计数据严重短缺，资源综合利用特征指标也可以在考核周期内用实测方法取得，考核周期一般不少于一个月。
6.2.3采样和监测
本指标污染物产生指标的采样和监测按照相关技术规范执行，并采用国家或行业标准监
测分析方法，并详见表3。
表3污染物项目测定方法标准
监测项目
测定位置
方法标准名称
方法标准
二氧化硫
烟气末端处理装置
进口同
固定污染源废气二氧化硫的测定非分散红外
吸收法
HJ629-2011
氮氧化物
烟气末端处理装置
进口同
固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光
光度法
HJ/T42-1999
固定污染源排气中氮氧化物的测定盐酸萘乙
二胺分光光度法
HJ/T43-1999
烟尘（颗粒物）及
烟尘中的铅、砷、铬、镉、锡、锑，
二噁英等
烟气末端处理装置
进口同
环境空气铅的测定火焰原子吸收分光光度法
GB/T
15264-1994
固定污染源废气砷的测定二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法
HJ540-2016
空气和废气颗粒物中铅等金属元素的测定电
感耦合等离子体质谱法
HJ657-2013
大气固定污染源镉的测定火焰原子吸收分光
光度法
HJ/T
64.1-2001
大气固定污染源锡的测定石墨炉原子吸收分
光光度法
HJ/T65—2001
空气和废气颗粒物中铅等金属元素的测定电
感耦合等离子体质谱法
HJ657-2013
环境空气和废气二恶英类的测定同位素稀释
高分辨气相色谱-高分辨质谱法
HJ77.2-2008
化学需氧量
末端治理设施入口
水质化学需氧量的测定重铬酸钾法
GB11914
氨氮浓度
末端治理设施入口
水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法
HJ535
悬浮物
企业污水处理站的
进口
水质悬浮物的测定重量法
GB1190—89
总磷
企业污水处理站的
进口
水质总磷的测定钼酸铵分光光度法
GB11893-1989
pH
企业污水处理站的
进口
玻璃电极法
GB6920
废水中的金属（总
铜、锌、铅、砷、
镍、镉、铬、汞以
及六价铬等）
企业污水处理站的
进口
水质总铜的测定原子吸收分光光度法
GB7475
水质总锌的测定原子吸收分光光度法
GB7475
水质总铅的测定原子吸收分光光度法
GB7475
水质总砷的测定二乙在二硫代氨基甲酸银分
光光度法
GB7485
水质总镍的测定火焰原子吸收分光光
度法
GB11912
水质总镉的测定原子吸收分光光度法
GB7475
水质总铬的测定高锰酸钾氧化-二苯碳酰二
肼分光光度法
GB7466
水质总汞的测定冷原子吸收光度法
GB7468
水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法
GB7467
挥发性酚
企业污水处理站的
进口
水质挥发性酚的测定蒸馏后用4-氨基安替比
林分光光度法
GB7490
废渣中的铜
最终弃渣
固体废物铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分
光光度法
GB/T15555.2
[a]单位时间单位产品二氧化硫、氮氧化物和颗粒物以及颗粒物中的金属的产生量均在脱硫装置进口测定。
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