年产55万吨汽车用再生铝合金锭项目节能评估报告.docx

1、年产55万吨汽车用再生铝合金锭项目节能评估报告年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭项目节能评估报告 前言0.1评估的目的和意义#铝业有限公司年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭项目属再生资源回收利用产业化项目。为确保项目符合国家、地方产业结构调整及有关节能降耗减排规定，确保固定资产投资合理利用，促进国民经济的可持续发展，根据国家发改委固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法（2010年第6号令）、贯彻执行国家发改委固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法（第6号令）的实施细则，依据国家有关法律、法规、产业政策和节能标准以及行业规范，对该项目进行节能评估。开展节能评估工作，有利于促进科学合理利用能源，从源头

2、上杜绝能源浪费，提高能源利用效率，有利于确保固定资产投资合理利用，促进社会经济可持续发展。0.2评估过程受建设单位的委托，河南省工程咨询公司承担本项目节能评估报告的编制工作，项目组为保障建设单位的正常进行，围绕节能目标，对该项目进行了考察分析，且在项目调研及相关材料分析的基础上，编制了本报告。1评估依据1.1评估范围和内容（1）评估对象和内容本报告的评估对象为#铝业有限公司年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭项目，建设地点位于河南省中牟县汽车零配件产业园区。本项目规划占地面积15亩，主要新建熔化精炼车间、原料仓库、研发楼等11700平方米，购置安装主要生产、公用、环保和检测设备83台（套、条），以

3、及配套的水电路环保等设施。项目建成投产后，形成年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭的生产能力。总投资12012.94万元，建设周期1年。根据国家、地方以及行业有关节能法律法规等，对该项目进行节能评估，包括能源供应情况评估、项目工艺方案节能评估，项目建设方案节能评估、项目能源消费和能效水平评估、节能措施评估等工作，其目的是对项目的固定资产进行全面的节能分析。（2）评估方法节能评估以标准对照法为主，即通过对照相关节能法律法规、政策、技术标准和规范，对项目的能源利用是否科学合理进行分析评估。（3）评估内容1）项目是否符合中国节能技术大纲和行业技能设计规范；2）项目是否符合河南省产业能效指导目录的相关要求

4、；3）项目的总用能及用能种类是否合理；4）项目的工艺方案是否达到国内耗能先进水平；5）是否严格执行国家明令推广或淘汰的设备、产品目录；6）项目的能耗指标、采用的节能技术措施和预期达到的节能效果分析；7）项目合理用能的综合评估意见。1.2评估依据1.2.1国家现行的法律、法规、规章、产业政策、准入条件（1）中华人民共和国节约能源法，2008.4.1；（2）中华人民共和国可再生能源法，2006.1.1；（3）中华人民共和国建筑法，1998.3.1；（4）中华人民共和国电力法，1996.4.1；（5）中华人民共和国清洁生产促进法，2003.1.1；（6）固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法，国家发

5、改委2010年第6号令；（7）国务院关于加强节能工作的决定，国发200628号；（8）国家发改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知，发改投资20062787号；（9）建设工程质量管理条例，国务院令第279号，2000.1.30；（10）中华人民共和国消防条例，1984.10.1； （11）建设领域推广应用新技术管理规定，建设部令第109号，2011.11.29；（12）关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知，发改环资20061457号，2006.7.25；（13）中国节能技术政策大纲，2007年；（14）节能中长期专项规划，发改环资20042505号；（15）产业结构调

6、整指导目录（2011年本），国家发改委2011年第9号令；（16）民用建筑节能条例，国务院令第530号，2008.8.1；（17）国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知，国发200715号；（18）节约用电管理办法，国经贸资源20001256号，2000.12.29.1.2.2地方性法规、规章、规范（1）关于印发贯彻执行国家发改委（第6号令）的实施细则的通知；（2）河南省节约能源条例；（3）河南省产业能效指导目录（2009年本）1.2.3管理及设计标准和规范（1）工业企业能源管理导则，GB/T15587-2008;（2）用能单位能源计量器具配备和管理通则，GB/T17167-2006;（3

7、）工业设备及管道绝热工程设计规范，GB50264-97;（4）供配电系统设计规范，GB50050-2009;1.2.4管理及设计标准和规范（1）评价企业合理用热技术导则GB/T3486-1993；（2）评价企业合理用电技术导则，GB/T3485-1998;（3）节水型企业评价导则，GB/T7119-2006;（4）工业用水考核指标及计算方法，CJ42-1999;（5）综合能耗计算通则，GB/T2589-2008;（6）节电措施经济效益计算与评价，GB/T13471-92;1.2.5建筑类相关标准和规定（1）河南省公共建筑节能设计标准，GB21/T1477-2006;（2）公共建筑节能设计标准，

8、GB50189-2005;（3）建筑节能工程施工质量验收规范，GB50411-2007;（4）通风与空调工程施工质量验收规程，GB50243-2002;（5）建筑照明设计标准，GB50034-2004;（6）建筑采光设计标准，GB/T50033-2001;（7）民用建筑节能设计标准，JCJ26-95;（8）外墙外保温工程技术规程，JCJ144-2004;（9）建筑给水及采暖工程质量验收规范，GB50242-2002;（10）民用建筑热工设计规范，GB50176-93；（11）采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003；（12）工业建筑节能设计导则SYJG2009-1；（13）空调通风系

9、统运行管理规范GB50365-2005；（14）民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92；（15）全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇；（16）办公建筑设计规范JGJ67-2006；（17）公共建筑节能设计标准GB21/T1477-2006）（J10923-2007）；（18）民用建筑热工设计规范GB50176-93；（19）工业企业总平面设计规范GB50187-93。1.2.6其他评估依据（1）#铝业有限公司年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭项目可行性研究报告；（2）节能评估报告编制委托书；（3）#铝业有限公司提供的其他基础资料和数据。2项目概况2.1项目建设单位概况单位名称：#铝业有限公司

10、法定地址：河南省郑州市中牟县汽车零配件产业园区法定代表人：徐小飞#铝业有限公司是一家专门从事铝废旧资源循环再生的、生产、经营、科研为一体的铸造铝合金锭生产企业。该公司由浙江万泰铝业有限公司投资组建。具有20余年生产铸造铝合金锭历史的浙江万泰铝业有限公司，技术工业、装备水平较高，采用具有行业领先水平的永磁搅拌技术和在线除气技术，拥有多组发射炉组以及光谱仪、测氢仪、金相显微仪等现代检测设备，具备了生产数十种符合国家标准及日本标准、美国标准、德国标准等铸造铝合金锭的能力，公司在国内再生铝企业中率先推行ISO9000、QS9000等质量管理体系，通过了ISO/TSI14001:2004环境管理体系认证

11、和ISO/TSI126949:2009质量管理体系认证，公司拥有浙江永康、上海与江西崇仁等多个生产基地，年生产能力达20万吨，是国内最大的高端铝合金锭生产企业之一。产品长期定点供应本田、大众、通用等国内外著名汽车、摩托车生产厂家，多次荣获本田系“优秀供应商”、中铝网“十佳铝锭厂商等称号。其中东北地区仅沈阳与大连年销量就有1万余吨。公司产品不仅满足了国内铸造铝合金锭市场的质量标准要求，而且在合资汽车发动机原料配套市场上也具备了较强的竞争力。2.2项目建设方案2.2.1项目名称及建设地点项目名称：#铝业有限公司年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭项目建设地点：河南省郑州市中牟县汽车零配件产业园区2.2

12、.2主要经济技术指标主要技术经济指标序号指标单位数量备注1本期规划建设用地面积平方米1000015亩2建（构）筑物占地平方米800012亩3总建筑面积平方米117004容积率1.465建筑密度%71.26营业收入万元825007营业税金及附加万元1304.98项目资本金万元6687.949建设投资万元9007.5410流动资金万元3005.411利润总额万元3468.212所得税万元468.413总投资收益率%28.9%14项目资本金净利润率%38.9%15项目投资回收期（所得税前）年4.316项目投资回收期（所得税后）年5.017项目投资财务内部收益率（所得税前）%21.1118项目投资财务

13、内部收益率（所得税后）%16.4619项目投资财务净现值（ic=12%）（所得税前）万元10205.9920项目投资财务净现值（ic=12%）（所得税后）万元7275.6521资本金财务内部收益率%29.12.2.3项目性质及占地用地性质：国有土地，本项目规划用地面积为10000平方米项目性质：新建2.2.4建设规模及建设内容本期规划建设用地10000平方米，总建筑面积8000平方米。（1） 建设内容建设内容一览表项目单位数量备注规划总用地面积平方米1000015亩建设用地面积平方米800012亩1铝合金熔炼车间(含变配电房和空压机房)平方米72002层2原料仓库平方米15001层3研发楼平方

14、米30006层4建筑基底面积平方米57005总建筑面积平方米117006建筑密度%71.27容积率1.46（2）产品方案本项目为年产5.5万吨汽车用再生铝合金锭主要产品为各种牌号铸造铝合金锭，产品主要为广州东风本田、武汉东风本田、长春一汽，海马汽车、东风日产等汽车发动机提供原材料，产品质量达到国家规定的相关要求。（3）质量标准产品质量执行铸造铝合金锭（GB/T8733-2007）标准。同时也根据客户要求，执行美国、欧洲和日本等国家标准。（4）生产制度年工作日 300天每日班次 3班每班工作 8小时2.2.5项目工艺方案采用废铝为主要原料，通过熔炼、浇铸等工序进行生产得到铝合金锭。废铝再生产工艺

15、中有三个关键环节：预处理工作、配料熔化工序、净化变质工序，这三个工序与再生铝的冶金质量紧密地联系在一起。要获得优质在生铝就必须围绕这三个关键环节，把握住影响冶金质量的基本要素。预处理工序主要对废铝进行分类、加工和清洗，以便除去表面污染物或附着物，或与其他金属或非金属分离等。熔化、精炼工序主要对废铝进行熔化、精炼、合金化和浇铸。（1） 工艺方案的比较从废铝料中回收利用铝的生产方法一般有坩埚炉法、感应炉法和反射炉法。1） 坩埚炉法坩埚炉是一种原始的熔炼铝合金设备，至今仍被一些中小型再生铝企业普遍采用。坩埚炉在使用时，炉体固定在用耐火材料砌筑的锅台上，坩埚炉的下部和四周是燃烧室。外部热源首先加热坩埚

16、，坩埚被热后，在传热给坩埚内部的金属炉料或溶液。在使用较大的坩埚炉时，因为考虑到坩埚炉的自身问题，炉体的底部不能架空，应该落在稳定的耐火材料上，尤其是大型的铸铁坩埚炉，在高温下会是炉体变形而影响其寿命。坩埚炉法的优点是投资少、见效快、金属回收率高、对燃料的选择空间大。从长期的再生铝实践看，坩埚炉与现代化的大型反射炉相比，具有诸多缺点：a、 生产能力小、不能发挥规模效益。b、 由于坩埚的容积有限，目前一般使用的坩埚都在500公斤以下，也就是说，没炉熔炼的铝合金锭最多500公斤；c、 产品的成分不稳定、产品质量差；d、 操作难度大、环境恶劣、劳动强度大，尤其是废铝中的不溶物（废钢等）不好清楚；e、

17、 污染物较严重；f、 能耗高；g、 寿命短。2） 感应炉法这是利用电磁感应作用加热金属的一种熔化炉。感应电炉根据电源频率的不同，可分为工频炉（50-60赫兹），中频炉（150-10000赫兹）和高频炉（高于10000赫兹）。感应炉从构造上看为两种：有铁芯感应炉和无铁芯感应炉。工频有铁芯感应炉就相当于一个变压器，向铁芯外的初级绕组送入工频电流。感应炉在次级绕组及与熔池联通的熔沟中的金属内产生很大的感应电流，从而使金属加热。无铁芯感应熔炉是坩埚型熔化炉，在坩埚外安置初级绕组，即感应器，它是由空心钢管制成，管中通水冷却。感应器供电后，坩埚内金属即产生感应电流而生热。工频感应炉的坩埚外还布置磁轭，以提

18、高路子的电磁效率。工频感应炉在熔化小块金属时效率很低，甚至难以熔化它，只适于大块金属料的熔化。所以，工频感应熔炉的量都比较大，可达几顿或的、更大。由于电磁作用可以使炉中的液体全属自身发生搅拌，能使其成分和温度均匀，工频炉可用来熔化铜合金、铝合金和其它熔点较低的合金。工频有芯感应炉启动时，应该在熔沟中充满金属，以形成闭合回路；每炉熔化后浇出的金属应有一定的剩余量，以保证能充满熔沟使熔炉能继续工作。在下部熔沟中，有时会被熔渣和污物堵塞，影响正常熔炼工作，故在炉下侧设有塞孔，以便及时清理熔沟。在熔化铝合金时，熔沟容易在被铝的氧化物堵塞。目前，有芯感应炉多用来熔化铜合金。工频无芯感应炉没有熔沟，麻烦少

19、，炉体构造简单，比有芯炉优越。但每炉浇注后也应在坩埚中留剩余量，以便于顺利继续工作。有的无芯感应炉中间装的是铸铁坩埚，可以提高电磁效率，特备适合熔炼铝合金用。高频率的交流电在金属中通过时，发生“集肤效应”，即在金属炉料中因感应而产生的并流并非均匀分布，而是在金属表面的电流密度最大，越向内部电流密度越小，到一定深度后，则几乎没有电流了，一般，把电流集中的表层深度称为“穿透深度”。可用下式计算：=式中：电流穿透深度，厘米；金属的电阻系数，欧姆.厘米；金属的导磁系数；电流频率，赫兹。由上式可知，穿透深度与金属料的电阻系数的平方根成正比，与导磁系数和电流频率的平方根成反比。即是，对一定金属而言，电流频

20、率越高，穿透深度越小，这样在金属很薄的表层厚度上通过大量电流，其产生的热量就集中，这有利于金属炉料的加热熔化。所以中频感应炉比工频炉的效率高得多，而且允许使用比较小块的金属料。中频使用于无芯感应炉，而不必安装工频所必备的磁轭，同时每次溶化后可以浇出全部金属液，而不必保留剩余量。可用来熔炼钢和铝，效率和质量很高，而且劳动条件好。但中频感应炉需要专用的变频设备来供电，使其熔炼产品的成本增高。高频炉一般不用来熔化钢和铝合金。这种由金属内部感应电流来加热的炉子，是内热式熔化炉，它的效率比前述的坩埚炉和反射炉的要高得多，感应炉的炉衬一般是用耐火材料捣筑，也可以用预制的坩埚装入。铝合金的熔炼过程包括金属料

21、熔化和金属液态处理两阶段。熔化阶段耗能大而费时长，应采取措施尽快熔化而减少金属的损耗。液态处理阶段则根据各熔炼合金的特点不同和炉料成分和品质的不同，一般有熔炼 除杂、合金化、精炼脱气和变质等步骤。在生产规模大时，反射炉法为双连法，即先在容量大和效率高的反射炉中进行液态金属处理及保温，然后再浇注。这样两炉联用，各发挥其所长，能达到较好的经济和技术指标。具体采用何种炉型，选用哪种熔炼工艺方法，应从熔炼合金的质量和产量要求来确定。感应熔铝炉的优点是:a、吸气少、氧化烧损少，一般金属铝烧损仅0.5%左右。原料碎小时也才是1%，对废铝而言最多才5%。b、熔化时产生强烈磁力线搅拌，成分均匀，熔化快，对碎料

22、十分有利。c、单位电耗少、热效率高，一般情况下，电耗为380450千瓦小时/吨，热效率可达70%。d、占地少，操作环境好。感应熔铝炉的缺点是：熔沟式感应炉更换品种时需将熔沟中的铝清楚，带来困难；其次是熔沟中耐火材料受熔铝冲刷剥落污染熔体。3）反射炉法熔池式炉膛的熔炼设备称为反射炉。反射炉是目前使用最多的炉型，辐射式熔铝炉主要是通过火焰加高温炉墙进行高温辐射传热使炉料熔化。随着再生铝技术的发展，大量现代化的反射炉已经不采用煤为燃料，更多的采用燃油和燃气。燃料加热的反射炉主要由炉底、炉墙和炉顶构成熔炼室。形成深度浅而面积广的熔池，以盛放金属炉料及熔化的液体金属。炉墙正面有加料和操作用的炉门。正规的

23、熔炼炉是配备烟囱的，这样可以有效的改变操作环境，节约能源和便于治理烟气的污染。燃煤的炉子在熔炼过程中，从燃烧室来的高温炉气从侧面窗孔冲入熔炼室，而燃油、燃气的炉子的火焰直接喷入炉内，加热了炉顶和炉墙，同时也加热了炉料。金属炉料就是靠高温炉气和被热到高温的炉顶和炉墙的辐射来加热和熔化的。反射炉法的优点是：a、生产能力大。由于反射炉炉堂容积大，其容量可达几十吨，目前熔炼铝合金的炉子大的可达50吨以上；b、大多数采用矩形的，该种炉型筑造比较容易，造价较低；c、反射炉在生产中因金属被直接加热，故热效率高；d、炉料和熔液浅，故升温快和生产率高；e、反射炉在清除炉内杂质时也比较容易。反射炉法的缺点是：由于

24、金属与燃烧气相接触，故金属的氧化和吸收气体较严重，杂质较多，影响熔液质量；另外，由于火焰与炉料直接接触，铝的烧损较大，回收率相对于坩埚炉要低。3）三种生产方法的比较生产方法对比情况表优点缺点坩锅炉法投资少，见效快，金属回收率高，对燃料的选择空间较大。生产能力小，成分不稳定，质量差，能耗高，实收率低，环境恶劣，劳动强度大，生产率低，寿命短。反射炉法生产能力大，热效率高，升温快，生产率高，清除炉内杂质容易，造价较低。氧化烧损较大，杂质较多，回收率相对于坩埚炉要低。感应炉法生产能力大，氧化烧损少，产品成分均匀，熔化快，单位电耗少，热效率高，占地少，操作环境好。更换品种困难，熔沟中耐火材料受熔铝冲刷剥

25、落污染熔体，在熔化小块金属料时效率很低。（2）工艺方案的确定根据对三种工艺方法的比较，反射炉和感应炉由于其产量大、生产效率高等优点，其应用不断扩大并不断改进完善；而地坑式坩埚炉则由于生产能力小、能耗高、烧损严重、生产效率低等缺点，已经逐渐被淘汰。辽宁万泰铝业有限公司选用具有产量大、生产效率高、造价低、处理容易等优点的辐射式反射炉。（3）所选工艺方案的优点本项目使用的蓄热式高温空气燃烧技术（HTAC），是20世纪90年代以来在发达国家开始普遍推广应用的一种全新燃烧技术，它具有高效烟气余热回收和高温预热空气、天然气以及低污染排放等多重优越性。该项技术的应用可包括冶金行业中各种类型烧料的加热炉、钢包

26、烘烤器、热处理炉，应用前景十分广阔。HTAC蓄热式燃烧技术是运用蓄热室热交换原理，达到火焰炉废气余热的极限回收，把助燃空气和天然气预热到1000的高温，从而大幅度降低加热炉燃料消耗，是提高工业炉热效率、节能、环保的新技术。传统的熔铝炉的平均热效率不到20%，排烟热损失高达50%以上。虽然大型熔铝炉安装了空气预热器，但由于技术、价格、寿命等原因，通常也只能将空气预热到300左右，节能率只有20%左右，仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去，排烟温度普遍在300以上。采用蓄热式高温空气燃烧技术，不但克服了常规熔铝炉的缺点，将余热回收率提高到70%90%，空气预热到800左右，烟气排放温度低于15

27、0，达到余热回收的极限，而且投资少，见效快。采用新工艺，其燃料节约率达到2530%（折合节约标煤1020公斤/吨坯），达到国外同类炉子的先进水平。改造后，炉子的产量提高3060%，烧损降低，炉体寿命延长，操作环境改善，污染减轻。基于蓄热室热交换原理的高温空气燃烧技术（HTAC），是20世纪90年代以来在发达国家开始普遍推广应用的一种全新燃烧技术，它具有高效烟气余热回收和高温预热空气以及低污染排放等多重优越性。相对于常规熔铝炉，蓄热式高温空气燃烧技术的优点在于：1）既适合新建再生铝熔炉，也适合旧型再生铝熔炉的蓄热式技术改造，可保留原炉基础及钢结构不动，在炉两侧增加蓄热式烧嘴，施工简单，技术先进成

28、熟。2）烟气排放温度低于150，做到烟气余热的极限回收，余热回收率可达到70%90%。3）节能潜力巨大，节约燃料消耗达30%60%，这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。4）空气与烟气的换向、燃料的换向、温度的监测等采用灵活的PLC控制系统自动完成。5）炉内平均温度增加，导致相同尺寸的熔炉，其产量可以提高20%左右。6）通过组织贫氧燃烧，扩展了火焰燃烧区域，直到炉膛边界，使得炉内温度分布均匀。7）采用传统的节能技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOX含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达近1000的情况下，炉内NOX生成量反而大大减少。8）适合轻油、重油、天然气、液化石

29、油气等各种燃料，尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用，扩展了燃料的应用范围。9）项目投资不大，节能效益显著，投资回收期短，非常适合节能项目EPC模式操作。（4）工艺流程项目的工艺流程大体可以分为分选、熔炼、分装、二次精炼等过程。分选主要是去除原料中的杂质；熔炼是将原料废铝等熔化，并加入各种助剂调整其成分。具体各工艺流程如下：1）材料接收：对接收的原辅材料如：电解铝、废铝、废铸件、回收粗铝合金、金属硅、熔剂等进行检验。2）配料计算：根据产品对成分要求和各材料实际成分，按配料标准对原材料进行配比。3）备料：根据配料单，将各类已配比好的原辅材料运输到炉前，并按工艺要求，将原材料

30、加入炉内。4）熔炼：升温熔化：经分选的铝材通过自动加料机投入熔铝炉，熔铝炉选择天然气为燃料，选择反射炉是因为反射炉能够保持炉内的还原性气氛，减少合金的吸气和氧化作用；熔炼炉内温度控制在750800摄氏度，熔炼时间为4小时。5）转炉：将熔解炉内已熔化完毕的铝液纳入合金化炉内。6）合金化：合金化炉内预先加入金属硅和铜等材料，纳入的铝液与金属硅融熔、分解。7）永磁搅拌：通过永磁搅拌，将合金化炉内铝液搅拌，能够使铝液成分均匀，加快铝液热传递，加快铝液熔化速度，降低能耗。8）成份调整：对铝液成分进行检测，并对不合格成分重新调整。9）精炼除渣：通过惰性气体将精炼剂充入铝液中，精炼剂主要成分是NaNO3、石墨粉和Na3AlF6按比例混合，并通入氩气以避免炉料再次氧化。能够除去铝液中的杂质和氢气，提高铝液的纯净度。精炼剂进入炉