賈丕建，邢學(xué)榮，黃鵬博

（煙臺(tái)市節(jié)能監(jiān)察支隊(duì)，山東 煙臺(tái) 264003）

水泥是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)性材料，水泥工業(yè)又是高耗能工業(yè)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 16780—2007《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》及山東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 37/836—2007《水泥單位產(chǎn)品綜合能源消耗限額》作為主要能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，為山東省節(jié)能主管部門及節(jié)能監(jiān)察機(jī)構(gòu)開展能耗限額標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督檢查、水泥企業(yè)單耗的對(duì)標(biāo)及企業(yè)能源管理人員核算水泥單位產(chǎn)品綜合能源消耗提供了依據(jù)和技術(shù)支持。

1 企業(yè)現(xiàn)狀

蓬萊水泥有限公司現(xiàn)有日產(chǎn)4 000 t熟料的旋窯生產(chǎn)線一條，利用余熱建設(shè)一座6 MW余熱電站，該生產(chǎn)線于2009年1月投入生產(chǎn)，2009年8月余熱電站運(yùn)行。主要生產(chǎn)設(shè)備有Φ4.3×66 m回轉(zhuǎn)窯一臺(tái)，Φ3.8×13 m水泥磨一臺(tái)，配有立式輥磨、錘式破碎機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)、窯尾高溫風(fēng)機(jī)、配套減速電動(dòng)機(jī)、窯尾廢氣排風(fēng)機(jī)。該廠主要生產(chǎn)硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)分別為32.5 R、42.5 R。

2 標(biāo)準(zhǔn)中的5項(xiàng)單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)GB 16780—2007、DB 37/836—2007中規(guī)定了通用硅酸鹽水泥單位產(chǎn)品能源消耗的術(shù)語和定義、能耗統(tǒng)計(jì)范圍、水泥單位產(chǎn)品能耗5項(xiàng)指標(biāo)的定義及相關(guān)的計(jì)算方法。

（1）可比熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗：熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗統(tǒng)一修正后所得的綜合煤耗（包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料），以ekcl表示，單位為kgce/t，按熟料28d抗壓強(qiáng)度等級(jí)修正到52.5等級(jí)及海拔高度統(tǒng)一修正。

（2）可比熟料綜合電耗：熟料綜合電耗統(tǒng)一修正后所得的綜合電耗（包括各熟料生產(chǎn)過程的電耗和生產(chǎn)輔料輔助過程電耗），以QKCL表示，單位為kWh/t，按熟料28d抗壓強(qiáng)度等級(jí)修正到52.5等級(jí)及海拔高度統(tǒng)一修正。

（3）可比熟料綜合能耗：在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)生產(chǎn)每噸熟料消耗的各種能源統(tǒng)一修正后并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得的綜合能耗，以ECL表示，單位為kgce/t，按熟料28d抗壓強(qiáng)度等級(jí)修正到52.5等級(jí)及海拔高度統(tǒng)一修正。

（4）可比水泥綜合電耗：水泥綜合電耗統(tǒng)一修正后所得的綜合電耗（包括水泥生產(chǎn)各過程的電耗和生產(chǎn)水泥的輔助過程電耗（包括廠內(nèi)線路損失以及車間辦公室、倉庫照明等消耗）），以QKS表示，單位為kWh/t，按水泥28d抗壓強(qiáng)度等級(jí)修正到出廠42.5等級(jí)及混合材摻量統(tǒng)一修正。

（5）可比水泥綜合能耗：在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)生產(chǎn)每噸水泥消耗的各種能源統(tǒng)一修正后并折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得的綜合能耗，以EKS表示，單位為kgce/t。

3 標(biāo)準(zhǔn)中的修正系數(shù)

3.1 熟料28d抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)a

不同熟料28d抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)見表1。

表1 熟料28d抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)修正系數(shù)

從表1可看出，熟料強(qiáng)度越高，修正系數(shù)越小，即修正后的能耗小于修正前的能耗。

3.2 海拔高度對(duì)水泥生產(chǎn)的能耗的修正系數(shù)K

3.3 水泥抗壓強(qiáng)度系數(shù)d及混合材摻量修正系數(shù)f

實(shí)際生產(chǎn)中混合材摻量和混合材的種類對(duì)電耗影響均較大，但由于目前水泥中混合材易磨性相差較大，因此無法對(duì)每一種混合材對(duì)水泥粉磨電耗的影響進(jìn)行修正。參考到普通硅酸鹽水泥中混合材的最大摻量為20%，混合材摻量修正系數(shù)按式f=0.3%×（FH-20）計(jì)算，F(xiàn)H為混合材配比。

4 企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)核算

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，核算5項(xiàng)單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)需要統(tǒng)計(jì)核算蓬萊水泥有限公司以下相關(guān)數(shù)據(jù)：統(tǒng)計(jì)報(bào)告期，工序能耗，全廠能耗統(tǒng)計(jì)，實(shí)物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量，28d熟料，水泥抗壓強(qiáng)度加權(quán)平均值，水泥熟料配比，余熱供電總量，余熱利用熱量，熟料、水泥年產(chǎn)量及水泥生產(chǎn)所消耗的熟料量等。

（1）統(tǒng)計(jì)報(bào)告期：2009年。

（2）統(tǒng)計(jì)期水泥、熟料配比核算：熟料平均配比g為71.33%；混合材配比FH為32.62%。

（3）統(tǒng)計(jì)期28d熟料、水泥抗壓強(qiáng)度核算：統(tǒng)計(jì)期熟料平均28d抗壓強(qiáng)度加權(quán)平均值為57.10 MPa；統(tǒng)計(jì)期水泥平均28d抗壓強(qiáng)度加權(quán)平均值為43.33 MPa。

（4）統(tǒng)計(jì)期實(shí)物煤折標(biāo)系數(shù)核算：統(tǒng)計(jì)期實(shí)物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量為24 645 kJ，煤炭折標(biāo)系數(shù)為0.840 9。

（5）統(tǒng)計(jì)期余熱發(fā)電及余熱利用量核算（余熱電站2009年8月運(yùn)行）：①2009年8—12月余熱供電總量=余熱電站總發(fā)電量-余熱電站自用電量，為8 531 600 kWh；②蓬萊水泥有限公司利用部分余熱加熱水取暖，SP鍋爐給水溫度下降60℃，循環(huán)水量100 m3/h，按運(yùn)行80天、每天24 h、換熱效率80%核算10—12月余熱利用熱量：

（6）統(tǒng)計(jì)期熟料、水泥產(chǎn)量核算：①統(tǒng)計(jì)期熟料產(chǎn)量為375 626.02 t，生產(chǎn)水泥耗熟料量為216 923 t；②統(tǒng)計(jì)期水泥產(chǎn)量為210 534.7 t（42.5 R）；93 540.26 t（32.5 R）。

（7）統(tǒng)計(jì)期工序能耗核算分別見表2、表3及表4。

表2 生料、燒成工序能耗表

表3 水泥、包裝工序能耗表

表4 全廠總能耗表

5 單位產(chǎn)品能耗核算

依據(jù)蓬萊水泥有限公司生產(chǎn)實(shí)際情況，在單位產(chǎn)品能耗核算中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的計(jì)算公式予以簡(jiǎn)化，以便簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地核算水泥各項(xiàng)單位產(chǎn)品能耗，如：統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)直接采用統(tǒng)計(jì)核算的余熱電站供電量，海拔修正系數(shù)K采用1等。

5.1 可比熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗

（1）熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗

式中：0.404為每千瓦時(shí)電力折合的標(biāo)準(zhǔn)煤量；ehe為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)余熱發(fā)電折算的單位熟料標(biāo)準(zhǔn)煤量；ehu為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)余熱利用的熱量折算的單位熟料標(biāo)準(zhǔn)煤量；qhe為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)余熱電站總發(fā)電量；qo為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)余熱電站自用電量；PC為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)用于燒成熟料的入窯與入分解爐的實(shí)物煤總量；QY為余熱利用量；Qnet，ar為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)實(shí)物煤的加權(quán)平均低位發(fā)熱量；QBM為每千克標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱量；PCL為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)的熟料總產(chǎn)量；ecl為熟料綜合煤耗。

（2）可比熟料綜合煤耗

可比熟料綜合煤耗：

ekcl=aecl=0.979 2×115.93 kgce/t=113.52 kgce/t

式中：A為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)熟料平均28d抗壓強(qiáng)度，MPa；a為熟料強(qiáng)度等級(jí)修正系數(shù)；ekcl為可比熟料綜合煤耗。

5.2 可比熟料綜合電耗

熟料綜合電耗QCL=生料、燒成工序耗電量÷統(tǒng)計(jì)期熟料產(chǎn)量=24 073 100 kWh÷375 626.02 t=64.09 kWh/t。

可比熟料綜合電耗QKCL=aQCL=0.979 2×64.09 kWh/t=62.76 kWh/t。

5.3 可比熟料綜合能耗

式中：0.122 9為每千瓦時(shí)電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤量。

5.4 可比水泥綜合電耗

（1）水泥綜合電耗

QS=（統(tǒng)計(jì)期水泥耗熟料量×QKCL+水泥、包裝工序耗電量）÷統(tǒng)計(jì)期水泥產(chǎn)量=（216 923 t×62.76 kWh/t+14 565 800 kWh/t）÷304 074.96 t=92.67 kWh/t。

混合材摻量修正系數(shù) f=0.3%×（FH-20）=0.3%×（32.62-20）=0.038。

式中：d為水泥強(qiáng)度等級(jí)修正系數(shù)；B為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)水泥加權(quán)平均強(qiáng)度，MPa。

（2）可比水泥綜合電耗

式中：QS為水泥綜合電耗；f為混合材摻量修正系數(shù)；FH為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)混合材摻量百分?jǐn)?shù)。

5.5 可比水泥綜合能耗

可比水泥綜合能耗按式EKS=ekcl×g+0.122 9×QKS計(jì)算。

式中：EKS為可比水泥綜合能耗；g為統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)水泥企業(yè)水泥中熟料平均配比。

單位產(chǎn)品能耗核算結(jié)果見表5。

表5 單位產(chǎn)品能耗核算結(jié)果匯總表 kgce/t

6 結(jié)束語

通過對(duì)蓬萊水泥有限公司水泥產(chǎn)品單耗核算分析，探討了如何正確、充分理解水泥單位產(chǎn)品綜合能源消耗限額標(biāo)準(zhǔn)，提出了如何簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地核算各項(xiàng)單位產(chǎn)品能耗的方法，以便科學(xué)地反映水泥企業(yè)產(chǎn)品單耗水平，供節(jié)能監(jiān)察人員、水泥企業(yè)能源管理人員在開展水泥產(chǎn)品單耗核算時(shí)參考，對(duì)水泥行業(yè)的節(jié)能、降耗、減排及行業(yè)對(duì)標(biāo)等日常管理工作起到借鑒作用。

［1］ 劉繼開，陶從喜，肖秋菊.水泥單位產(chǎn)品能耗計(jì)算方法——解讀GB 16780—2007［J］.中國(guó)水泥，2008（2）：51-54.