水泥企业单位产品能源消耗的核算分析

贾丕建，邢学荣，黄鹏博

（烟台市节能监察支队，山东 烟台 264003）

水泥是我国国民经济建设的重要基础性材料，水泥工业又是高耗能工业。国家标准GB 16780—2007《水泥单位产品能源消耗限额》及山东省地方标准DB 37/836—2007《水泥单位产品综合能源消耗限额》作为主要能耗限额标准的发布实施，为山东省节能主管部门及节能监察机构开展能耗限额标准监督检查、水泥企业单耗的对标及企业能源管理人员核算水泥单位产品综合能源消耗提供了依据和技术支持。

1 企业现状

蓬莱水泥有限公司现有日产4 000 t熟料的旋窑生产线一条，利用余热建设一座6 MW余热电站，该生产线于2009年1月投入生产，2009年8月余热电站运行。主要生产设备有Φ4.3×66 m回转窑一台，Φ3.8×13 m水泥磨一台，配有立式辊磨、锤式破碎机、循环风机、窑尾高温风机、配套减速电动机、窑尾废气排风机。该厂主要生产硅酸盐水泥，强度等级分别为32.5 R、42.5 R。

2 标准中的5项单位产品能耗指标

标准GB 16780—2007、DB 37/836—2007中规定了通用硅酸盐水泥单位产品能源消耗的术语和定义、能耗统计范围、水泥单位产品能耗5项指标的定义及相关的计算方法。

（1）可比熟料综合标准煤耗：熟料综合标准煤耗统一修正后所得的综合煤耗（包括烘干原燃材料和烧成熟料消耗的燃料），以ekcl表示，单位为kgce/t，按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度统一修正。

（2）可比熟料综合电耗：熟料综合电耗统一修正后所得的综合电耗（包括各熟料生产过程的电耗和生产辅料辅助过程电耗），以QKCL表示，单位为kWh/t，按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度统一修正。

（3）可比熟料综合能耗：在统计报告期内生产每吨熟料消耗的各种能源统一修正后并折算成标准煤所得的综合能耗，以ECL表示，单位为kgce/t，按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度统一修正。

（4）可比水泥综合电耗：水泥综合电耗统一修正后所得的综合电耗（包括水泥生产各过程的电耗和生产水泥的辅助过程电耗（包括厂内线路损失以及车间办公室、仓库照明等消耗）），以QKS表示，单位为kWh/t，按水泥28d抗压强度等级修正到出厂42.5等级及混合材掺量统一修正。

（5）可比水泥综合能耗：在统计报告期内生产每吨水泥消耗的各种能源统一修正后并折算成标准煤所得的综合能耗，以EKS表示，单位为kgce/t。

3 标准中的修正系数

3.1 熟料28d抗压强度对应的修正系数a

不同熟料28d抗压强度对应的修正系数见表1。

表1 熟料28d抗压强度对应修正系数

从表1可看出，熟料强度越高，修正系数越小，即修正后的能耗小于修正前的能耗。

3.2 海拔高度对水泥生产的能耗的修正系数K

3.3 水泥抗压强度系数d及混合材掺量修正系数f

实际生产中混合材掺量和混合材的种类对电耗影响均较大，但由于目前水泥中混合材易磨性相差较大，因此无法对每一种混合材对水泥粉磨电耗的影响进行修正。参考到普通硅酸盐水泥中混合材的最大掺量为20%，混合材掺量修正系数按式f=0.3%×（FH-20）计算，FH为混合材配比。

4 企业关键数据的统计核算

依据标准要求，核算5项单位产品能耗指标需要统计核算蓬莱水泥有限公司以下相关数据：统计报告期，工序能耗，全厂能耗统计，实物煤的加权平均低位发热量，28d熟料，水泥抗压强度加权平均值，水泥熟料配比，余热供电总量，余热利用热量，熟料、水泥年产量及水泥生产所消耗的熟料量等。

（1）统计报告期：2009年。

（2）统计期水泥、熟料配比核算：熟料平均配比g为71.33%；混合材配比FH为32.62%。

（3）统计期28d熟料、水泥抗压强度核算：统计期熟料平均28d抗压强度加权平均值为57.10 MPa；统计期水泥平均28d抗压强度加权平均值为43.33 MPa。

（4）统计期实物煤折标系数核算：统计期实物煤的加权平均低位发热量为24 645 kJ，煤炭折标系数为0.840 9。

（5）统计期余热发电及余热利用量核算（余热电站2009年8月运行）：①2009年8—12月余热供电总量=余热电站总发电量-余热电站自用电量，为8 531 600 kWh；②蓬莱水泥有限公司利用部分余热加热水取暖，SP锅炉给水温度下降60℃，循环水量100 m3/h，按运行80天、每天24 h、换热效率80%核算10—12月余热利用热量：

（6）统计期熟料、水泥产量核算：①统计期熟料产量为375 626.02 t，生产水泥耗熟料量为216 923 t；②统计期水泥产量为210 534.7 t（42.5 R）；93 540.26 t（32.5 R）。

（7）统计期工序能耗核算分别见表2、表3及表4。

表2 生料、烧成工序能耗表

表3 水泥、包装工序能耗表

表4 全厂总能耗表

5 单位产品能耗核算

依据蓬莱水泥有限公司生产实际情况，在单位产品能耗核算中，对标准中的计算公式予以简化，以便简便、准确地核算水泥各项单位产品能耗，如：统计报告期内直接采用统计核算的余热电站供电量，海拔修正系数K采用1等。

5.1 可比熟料综合标准煤耗

（1）熟料综合标准煤耗

式中：0.404为每千瓦时电力折合的标准煤量；ehe为统计报告期内余热发电折算的单位熟料标准煤量；ehu为统计报告期内余热利用的热量折算的单位熟料标准煤量；qhe为统计报告期内余热电站总发电量；qo为统计报告期内余热电站自用电量；PC为统计报告期内用于烧成熟料的入窑与入分解炉的实物煤总量；QY为余热利用量；Qnet，ar为统计报告期内实物煤的加权平均低位发热量；QBM为每千克标准煤发热量；PCL为统计报告期内的熟料总产量；ecl为熟料综合煤耗。

（2）可比熟料综合煤耗

可比熟料综合煤耗：

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

式中：A为统计报告期内熟料平均28d抗压强度，MPa；a为熟料强度等级修正系数；ekcl为可比熟料综合煤耗。

5.2 可比熟料综合电耗

熟料综合电耗QCL=生料、烧成工序耗电量÷统计期熟料产量=24 073 100 kWh÷375 626.02 t=64.09 kWh/t。

可比熟料综合电耗QKCL=aQCL=0.979 2×64.09 kWh/t=62.76 kWh/t。

5.3 可比熟料综合能耗

式中：0.122 9为每千瓦时电力折合标准煤量。

5.4 可比水泥综合电耗

（1）水泥综合电耗

QS=（统计期水泥耗熟料量×QKCL+水泥、包装工序耗电量）÷统计期水泥产量=（216 923 t×62.76 kWh/t+14 565 800 kWh/t）÷304 074.96 t=92.67 kWh/t。

混合材掺量修正系数 f=0.3%×（FH-20）=0.3%×（32.62-20）=0.038。

式中：d为水泥强度等级修正系数；B为统计报告期内水泥加权平均强度，MPa。

（2）可比水泥综合电耗

式中：QS为水泥综合电耗；f为混合材掺量修正系数；FH为统计报告期内混合材掺量百分数。

5.5 可比水泥综合能耗

可比水泥综合能耗按式EKS=ekcl×g+0.122 9×QKS计算。

式中：EKS为可比水泥综合能耗；g为统计报告期内水泥企业水泥中熟料平均配比。

单位产品能耗核算结果见表5。

表5 单位产品能耗核算结果汇总表 kgce/t

6 结束语

通过对蓬莱水泥有限公司水泥产品单耗核算分析，探讨了如何正确、充分理解水泥单位产品综合能源消耗限额标准，提出了如何简便、准确地核算各项单位产品能耗的方法，以便科学地反映水泥企业产品单耗水平，供节能监察人员、水泥企业能源管理人员在开展水泥产品单耗核算时参考，对水泥行业的节能、降耗、减排及行业对标等日常管理工作起到借鉴作用。

［1］ 刘继开，陶从喜，肖秋菊.水泥单位产品能耗计算方法——解读GB 16780—2007［J］.中国水泥，2008（2）：51-54.