XXX碳素有限公司
建设年产2.2万吨超高功率石墨电极项目节能分析专项报告
目录
第一章项目基本情况
1.1项目名称
1.2项目建设地点及厂址
1.3项目建设规模及建设内容
1.4工艺技术方案、设备方案和工程方案1.5主要原材料、燃料及动力
1.6环境保护
1.7劳动定员及劳动力来源
1.8投资与资金筹措及效益分析
第二章节能分析
2.1设计依据
2.2项目能源消耗种类和数量分析
2.3项目所在地能源供应状况分析
2.4节能措施
2.5建筑节能
2.6能源管理
第三章节能效果分析结论与建议
第一章项目基本情况
1.1项目名称
XXX碳素有限公司建设年产2.2万吨超高功率石墨电极项目
1.2项目建设地点及厂址
1.2.1建设地点
项目选址在S212省XXX工业区，茶临线路西。项目西北为农田，东临公路，厂址距107国道和京深高速公路不足20公里，距京广铁路较近，交通十分方便。水、电供应有保障，项目区四周无文物景观和敏感点，离居民区生活区较远，该区域地岩性较为均匀，无不良地质现象。工程地质条件尚属简单，地基承载力为100—110kpa，是较理想地段。
1.2.2厂址条件
1、地形地貌：
成安县城位于河北省南部，东经114°31′～114°53′，北纬36°18′～36°40′。东与魏县、广平县相连，南与临漳县交界，西与磁县毗连，北与邯郸县、肥乡县接壤。全县总面积482平方公里，距邯郸市30公里。
成安县全县属于冲积平原，地形平坦开阔，西南稍高，东北稍低，海拔高度在51-56米之间。平均坡度为1/2000。受历史上漳河数次迁移的影响，在县城内从西北至东南留下四条宽约500米的沙带。
成安县境内无较大天然河流，但人工渠道发达。民有渠在磁县境内从岳城水库引水，流经临漳后又从成安县穿越。县内的主要沟渠为民有北干渠、团结东干渠和团结西干渠，以及它们配套的支渠。上述各干渠向北穿过肥乡县，于永年县境内的滏阳河交汇。上述渠道平时基本上无水，农灌时通过岳城水库下泄的水。灌溉面积12万亩。暴雨时将过多的积水排入滏阳河及其支流支漳河。
2、气象资料：
成安县地处暖温带，属温带大陆性季风气候。该区域春秋干旱少雨，夏季炎热多雨，冬季寒冷少雪，主导风向冬季为北风，夏季为南风。年平均气温13.1℃，一月平均气温-1.7℃，7月平均气温26.1℃，年平均无霜期为203.1天，多年平均相对湿润度为66%，多年平均降水量465mm，最大积雪厚度100mm，最大冻土深度42cm。
3、地震烈度：该地区地震烈度为7度。
4、水文地质及工程地质：
成安县所在的位臵属于新华夏构造体系的新生代坳陷区。基岩下限极深，期上覆盖巨厚的第三系、第四系覆盖层。露出地面的均匀第四系地层。第四系覆盖层从下往上为下更新统、中更新统、上更新统、全新统地层。它们是由地址史上的黄河、漳河、滏阳河交叉泛滥沉积而形成的，是华北平原的一部分。按成因细分可将本地规划太行山山前冲积洪积扇到冲积湖积平原的过渡带。
第四系松散岩层中的地下水有潜水各深浅不一的若干层承压水。
浅部的潜水含水层的岩性为细砂和粉砂，古河道局部中砂。含水层底板埋深20m-60m不等。接受大气降雨、侧向泾流及河渠的渗漏补给。以人工开采、侧向出流、蒸发、越流等形式排泄。
深层含水层的岩性以中、细砂为主。深度150-350m，厚度30m左右。受侧向补给和其它含水层的越流补给。以人工开采和侧向出流为其排泄方式。目前县城以开采深层地下水为主。
第四系冲积层地下水是本地区工农业和居民生活的主要用水水源。
1.3项目建设规模及建设内容
1.3.1建设规模
该项目规模选择是根据对国内所有碳素设备生产厂进行考查，决定引进吉林碳素生产设备制造厂产的，具有国内先进水平的碳素生产线一条，该生产线设计能力为年产2.2万吨石墨电极。
1.3.2建设内容
1、土建工程：
该项目总建筑面积15350平方米，其中厂房、仓库11210平方米，宿舍、办公等配套用房1530平方米，道路硬化1800平方米，围墙810米（详见下表）。
2、设备购臵：
该项目购臵振动成型机、混捏机、破碎机、给料机、焙烧炉等75台套，总装机容量400kw.h，总投资1944万元。
3、建设内容：
附助设施
供水现有水井一眼，无需投资，即可满足，排水需铺设排水管道600米，供电需增设500KVA变压器一台。
1.4工艺技术方案、设备和工程方案
1.4.1工艺技术方案
1、工艺流程图：
该项目生产工艺流程图为：
破碎—〉配料—〉搅拌—〉成型—〉焙烧—〉浸渍—〉焙烧—〉石墨化—〉加工定型—〉成品
2、工艺流程说明：
(1)煅烧。石油焦都要进行煅烧，煅烧温度应达到1300℃以上，充分去除原料中挥发分，提高焦碳的真密度，机械强度和导电性，石油焦在进厂后经破碎（用鄂式破碎机）进入煅烧炉（碳素专用设备），煅烧后冷却进入原料库。
(2)破碎筛分及配料。将煅烧过的原料破碎（双辊破碎机）及筛分（振动筛）成指定尺寸的骨料颗粒，一部分原料磨成细粉（用雷蒙磨）。按照配方称量后集聚组成各种颗粒的干混合料。
(3)混捏。在加热状态下将定量的各种颗粒的干混合料与定量的粘结剂混合（煤沥青），搅拌成（用混捏锅）可塑性糊料。
(4)成型。在外部压力作用下，（用振动成型机和挤压成型机）将糊料压制成具有一定形状及高密度的生电极（生坯）。
(5)焙烧。将生电极臵于专门的高温炉（碳素焙烧炉）中，用填充料（焦粉）覆盖，逐步加热至850℃—1000℃，使粘结剂炭化，从而获得焙烧半成品。
(6)浸渍。为了提高产品的密度和机械强度，焙烧半成品装入高压釜内，将液体浸渍剂压入焙烧半成品的产品空隙中，浸渍后再次焙烧，为了得到高密度及高强度的产品，浸渍及再次焙烧需反复进行2—3次。
(7)石墨化。将焙烧半成品装入石墨化炉内，用直接通电的加热方法，使焙烧半成品转化为石墨晶质结构，从而获得人造石墨电极具有的物理化学性能。
(8)机械加工。按照要求，对石墨化后的半成品进行表面车削，端面及连接用螺纹的加工。然后经检验包装发给用户。
1.4.2设备方案
根据选用的生产工艺、生产规模及配套条件的需求，本项目选用节能高效的新型设备，坚决淘汰不使用国家产业政策目录中规定的淘汰的落后设备。
购臵设备清单如下表
单位：万元
1.4.3工程方案
本工程建筑面积15350平方米，其中厂房、仓库、生产车间用房11210平方米，宿舍办公等配套用房1530平方米，场区硬化1800平方米。
1、给排水
本项目主要用水为生产、生活、绿化，年用水量10000吨，其中：生产用水9000吨/年，生活及其它用水1000吨/年（含绿化用水）。
1）给水
本项目用水水源来自县城供水网，能力富裕，可满足本工程的生产、生活和消防用水。本项目年用水量10000吨。
2）消防给水
根据消防规范及市消防部门的有关规定，室外消防用水量按20L/S设计，室内消防用水按15L/S设计，在厂区按消防要求设地面消火栓，主要建筑物内设环形管网消防系统，配电室内不设消防栓，另配化学灭火器，保证消防需求。
3）排水
本项目工厂雨水排水系统依靠重力自流。污水经处理后部分用于厂区绿化，部分可循环使用，污水基本不外排。
2、供电
本项目所用电源引自厂址附近的11万伏变电站，需增1台500 KVA变压器（原有1台30KVA变压器），可保证供应。在厂区内设臵配电室以满足用电需求。
厂区内新建配电室，厂内动力、照明干线采用铜芯橡胶护套电线或电力电缆沿桥架向各配电箱配电，由配电箱至用电采用穿管敷设，车间照明采用高效节能灯具。
各建筑物均按国家现行规范设臵相应地防雷设施，低压配电接地系统采用TIN-C-S系统。防雷电设专用接地极，接地电阻均应达到规范标准，所有电气设备的外露可导电部分及装臵外导电部分均做等电位联结。
3、供热
本项目选用1台0.5t热水锅炉，以保证正常生产和员工冬季采暖需要。
1.5主要原材料、燃料及动力
本项目所需原材料为针状焦、沥青、煤及其它辅助原材料。
原辅材料、燃料及动力年用量表
1.6环境保护
该项目建成运行时对环境造成一定影响有以下几方面因素：1、粉尘；2、烟尘；3、废水；4生产炉渣与生活垃圾。
拟采取治理办法：
1、粉尘治理
公司成型车间内破碎、筛分、配料、混捏和机械加工车间，各产尘点均设有通风收尘系统，所产生的炭粉尘和石墨粉经旋风除尘器和高效袋式过滤收尘器二级收尘、除尘效率可达99%以上，收集粉尘全部回收重新投入原料中，这样既改善了员工的工作环境，而且还可以使生产成本低。
2、烟尘治理方法
烟尘主要是焙烧沥青烟气。碳素制品的焙烧是含有16-22%的沥青粘结剂的生制品在隔绝空气的条件下通过1000℃左右的高温进行炭化的过程中产生的大量尾气，除燃料的燃烧产物和填充料的粉尘外，还含有大量的（每吨焙烧品约50公斤）粘结
剂（煤沥青）热解产物，主要成分大致为烃类气体，冷凝焦油微粒，烟炱粒子等。公司拟使用的焙烧炉子是敞开式4组双向加热焙烧炉和湿式高效陶瓷多管脱硫除尘器，W-6型全套设备，对烟尘、黑度、二氧化硫进行过滤，使其烟尘排放浓度为135.8Mg/m3，烟气黑度小于1级，各项指标达到《工业炉窑污染物排放标准》所规定的非金属加热炉二类区相关标准。
3、废水治理
生产排出的废水主要是煅烧炉冷却水套排出的水，基本是无毒无味，建一个回水池，日生产生活用水量30t，日排水量2t，沉淀后反复使用，既节约水又保护环境。
4、生产炉渣与生活垃圾
废渣主要是废糊料、炉渣，为了减少污染应加强管理，对产生出的废渣集中堆放，作为新型建筑材料用。
生活垃圾定点堆放，定期运往成安县垃圾填埋厂处理。
1.7劳动定员及劳动力来源
工程制度：生产车间每天三班。每班8个小时，根据工作性质的不同，有效生产日300天，员工每周工作时间不得超过40小时。
劳动定员：根据本项目工作制度，设备配臵情况及管理体制，本着精简高效的原则，项目总定员240人。
劳动力来源：为了保证本项目产品质量，提高产品市场占有率，公司员工从社会上招聘，公开选拔，竞争上岗。
进厂员工必须进行入场培训，学习公司规章制度，熟悉各岗位应知应会。对相关专业人员必须经过培训后方可上岗。
1.8投资与资金筹措及效益分析
1.8.1项目总投资
本项目总投资为2837万元，其中固定资产投资2637万元（主要用于征地30亩、投资90万元，土建15350平方米，需投资603万元，购臵设备75台套需投资1944万元）；铺底流动资金200万元。
1.8.2资金筹措
本项目总投资为2837万元，全部由XXX碳素有限公司自筹解决。
1.8.3效益分析
项目建成后正常年销售收入7.48亿元，总成本为7.1亿元，年利润总额3800万元。投资利润率133%，年均税后利润2850万元，项目具有较好的财务盈利能力。
第二章节能分析
2.1设计依据
2.1.1设计依据及用能标准
《中华人民共和国节约能源法》
《中华人民共和国清洁生产促进法》
《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》（国发
[2007]15号）
《节能中长期专项规划》（发改环资[2004]2505号）
《产业结构调整指导目录（2007年本）》（国家发改委令第40号）
《中国节能技术政策大纲》（国家发改委。科技部2006年12月）
《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》（国家发改委2005年65号）
《工业企业能源管理导则》GB/T15587-1995
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997
《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》GB50185-1993
《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485-1998
《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1998
《节电措施经济效益计算与评价》GB/T13471-1992
《中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值》GB/T18613-2002
《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB/T20052-2006
《公共建筑节能设计标准》GB/T20189-2005
《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006
《外墙外保温工程技术规范》JFJ144-2004
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001
《河北省介于能源条例》（2006年5月4日河北省第十届人民代表大会常务委员会第二十一次会议通过）
《关于转发<国家发展和改革委员会关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知>的通知》（冀发改投资[2007]152号）
《河北省主要工业产品单位产品能耗限额（第一批）》（冀经贸资[2002]391号）
《河北省用水定额（试行）》（冀水资[2002]3号）
2.1.2项目节能背景分析
节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。目前，我国已成为世界第二大能源生产国和第二能源消费国。特别是近两年来，在国民经济快速增长的拉动下，我国能源需求增长较快，能源紧张业已成为制约经济持续稳定发展的重要问题。我省由于高耗能产业比重偏大，致使能源消耗增长过快，能源自给率不断降低，对外依存度加大，单位国内生产总值综合能耗、工业企业单位产品综合能耗、建筑业单位建筑面积采暖能耗等指标高位运行。2005年全省能耗总量比2000年增加76.4%，高于GDP增幅6个百分点，单位GDP能耗、工业增加值能耗为1.96和4.41吨标准煤，分别高于
全国0.74和1.82吨标准煤，全省一次能源自给率不足50%。加强节能工作已成为我省当前的一项紧迫任务。
为进一步推动全社会开展节能降耗，缓解能源瓶颈制约，建设节能型社会，促进经济社会可持续发展，实现全面建设小康社会的宏伟目标，国家和省相继出台了多项节能政策、法规。其中国家《十一五节能中长期专项规划》提出，到2010年每万元GDP（1990年不变价，下同）能耗由2002年的2.68吨标准煤下降到2.25吨标准煤，2003-2010年年均节能率为2.2%，到2020年每万元GDP能耗下降到1.54吨标准煤，2003-2020年年均节能率3%，主要产品（工作量）单位能耗指标：2010年总体达到或接近20世纪90年代初期国际先进水平，其中大中型企业达到本世纪初国际先进水平；2020年达到或接近国际先进水平。《河北省人民政府关于加强节能工作的决定》也提出“十一五”期末万元GDP能耗下降到1.56吨标准煤，比“十五”期末总体节能降低20%左右，工业节能达到25%以上。初步建立起与社会主义市场经济体制相适应的比较完善的节能法规和标准体系、政策保障体系、技术支撑体系和监督管理体系，形成政府引导下市场主体自觉节能的新机制。
本项目选用先进水平的生产设备，采用成熟的生产工艺、技术，生产石墨电极。通过项目的实施将创造多个新的就业岗位，带动当地经济的进一步繁荣和社会和谐发展，为成安县工业的发展注入一份新的活力，具有较好的经济效益和社会效益。
2.2项目能源消耗种类和数量分析
2.2.1能耗种类和数量
1、本项目主要能源消耗种类
电力：生产设备用电、辅助生产设备用电、办公生活设备用电、照明用电；
煤：冬季采暖锅炉用煤和焙烧部分用煤
水：生产、生活用水
柴油：生产运输及生产设备用柴油
2、能耗数量
用电量：全年耗电173 kWh
用煤：全年用煤387t
用水：生产用水量9000t
柴油：年用柴油180t
燃汽油：6t
本项目主要能源和含耗能工质的品种及年需要量见下表：项目组要能源和含耗能工质的品种及年需要量表
本项目全部能源消耗折合标准煤年用量为761.2吨/年。
2.2.2项目能耗指标的计算
1、最终产品计算
准确核实项目工序产量及最终产品产量是正确各项能耗指标的前提，为此，利用质量平衡的原理，根据项目设计规模和产品方案确定产品最终的产量见：项目最终产品产量表。
项目最终产品年产量表
2、项目工业总产值及工业增加值
根据项目经济评价确定本项目工业总产值为71000万元，工业增加值[工业增加值=工业总产值-工业中间投入+应交增值税（生产法）]1.27亿元。
3、项目能耗指标的计算
能耗指标比较表
2.3项目所在地能源供应状况分析
电力供应：邯郸地区是河北省南部电网的主要电源地之一，至2003年底，邯郸地区电网直调机组装机总容量已达2997MW，其中邯峰发电厂的660MW机组是华北电网单机容量最大的机组。邯郸地区最大负荷仅为1600MW左右，外送电力可达1400MW，若计及话华中、山东向华北网送电1500MW。邯郸地区外送电力将达2900MW.“十一五”期间省电力公司将对邯郸电网建设投资78.2亿元，是“十五”期间投资的2.36倍。因此本项目所在区域用电有保障。
煤炭供应：邯郸拥有丰富的煤资源，煤种齐全，煤质较好，是全国著名的煤产区，煤炭储量达到40亿吨，被誉为现代“煤都”。故本项目用煤完全可以依靠当地供应，供应来源可靠。
水资源：邯郸市水资源总量仅为全国平均水平的9%，属于严重缺水地区，每年，邯郸市有超过六亿立方的地下水被超采。
2007年，邯郸市启动了生态水网工程，根据东部平原，中部城市和西部山区的不同特点，确定了“东蓄、中调、西治”的生态水网建设方案，筹集了1.09亿元资金，从岳城水库、东武仕水库和境内的几条河里，赶在汛期前调水4亿立方，输送到农田水里工程中。本项目年用水量较小，供水有保障。
2.4节能措施
2.4.1工艺技术的节能措施及其节能效果