水泥产品单位能耗指标核算的新旧标准对比分析

贾丕建，邢学荣

（烟台市节能监察支队，山东 烟台 264003）

国家标准GB 17680—2007《水泥单位能源消耗限额》（以下简称“标准”）作为主要能耗限额标准，自2008年6月1日实施以来，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提供了重要依据，对山东省水泥行业深入开展节能降耗工作和实现产业结构调整起到了积极的推动作用。2012年国家对“标准”进行了修订，2013年10月1日起实施，为强化新标准在实际中的应用，本文依据新旧标准，核算分析山东栖霞水泥有限公司2012年能耗指标的差异，为节能执法人员及企业能源管理人员准确核算水泥单位产品能耗提供参考。

1 新旧标准能耗限定值主要变化（以现有水泥企业为例）

1.1 水泥企业水泥单位产品能耗限定值

1.1.1 旧标准（GB 17680—2007）

表1为旧标准。

表1 旧标准中水泥单位产品能耗限定值

1.1.2 新标准（GB 17680—2012）

表2为新标准。

表2 新标准中水泥单位产品能耗限定值

1.2 新旧标准能耗限定值变化

①标准限定值修订了旧标准中水泥生产线生产能力及粉磨企业分类，新标准限定值按熟料、水泥分类；②新标准规定的能耗限定值均严于旧标准；③新标准增加了全部外购熟料企业（粉磨）可比水泥综合能耗限定值；④考虑水泥生产企业水泥中熟料配比的差别，新标准明确了水泥中熟料占比超过或低于75%，可比水泥综合能耗限定值应增减幅度（1.2 kgce/t），保证水泥企业单位产品能耗指标科学性、可比性。

2 新旧标准单位产品能耗指标

2.1 标准GB 17680中规定的5项水泥单位产品能耗指标

（1）可比熟料综合煤耗：熟料综合煤耗统一修正后所得的综合煤耗，以eKCL表示，单位为kgce/t。

（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，以QKCL表示，单位为kWh/t。

（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。

（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，以QKS表示，单位为kWh/t。

（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。

2.2 单位产品能耗指标计算变化

（1）可比熟料综合煤耗：新标准将余热发电折算标准煤量计算中的0.404 kgce/kWh修改为0.122 9 kgce/kWh。

（2）可比水泥综合电耗：新标准取消混合材掺量修正，同时增加海拔高度修正（烟台地区海拔均低于1 000 m）。

（3）新标准在计算可比水泥综合电耗时，部分外购熟料QKCL按65 kWh/t统一计算。

3 新旧标准中的修正系数

3.1 熟料28 d抗压强度对应的修正系数a

国家标准规定了熟料28 d抗压强度对水泥生产企业的能耗进行修正的方法，按照标准公式计算，式中A为统计报告期内熟料平均28 d抗压强度，MPa。

3.2 海拔高度对水泥生产能耗的修正系数K

3.3 水泥抗压强度系数d及混合材掺量修正系数f

新标准可比水泥综合电耗取消混合材掺量修正，按水泥28 d抗压强度等级修正到出厂42.5等级及海拔高度修正计算，水泥28 d抗压强度修正方法依据公式计算，式中B为统计报告期内水泥加权平均强度，MPa。

旧标准可比水泥综合电耗计算公式为：QKS=d(1+f)QS，式中f为混合材掺量修正系数；QS为水泥综合电耗。

新标准可比水泥综合电耗计算公式为：QKS=dKQS，K=1。

4 企业现状

山东栖霞水泥有限公司现有日产3 300 t熟料的回转窑生产线一条，利用余热建设一座5 MW余热电站，该生产线于1995年投入生产，2012年余热电站运行。主要生产设备有220 t/h原料磨、3 300 t/d回转窑一台、200 t/h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。

5 水泥生产数据的统计核算

依据标准要求，核算水泥单位产品能耗指标需要统计核算栖霞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，28 d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，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：2012年；②统计期水泥、熟料配比核算，熟料平均配比g：88.06%；混合材配比FH：11.94%；③统计期28 d熟料、水泥抗压强度核算，统计期熟料平均28 d抗压强度加权平均值为57.44 MPa，统计期水泥平均28 d抗压强度加权平均值为57.43 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：23 477.26 kJ，煤炭折标系数为0.801 6；⑤统计期余热发电及余热利用量核算，2012年余热供电总量=余热电站总发电量-余热电站自用电量=(2 830-310)万kWh=2 520万kWh；⑥统计期熟料、水泥核算：统计期熟料产量为1 117 203 t，生产水泥耗熟料量为1 154 710 t；其中耗本企业熟料量为1 133 710 t，耗外购熟料量为21 000 t。统计期水泥产量为1 311 276 t。⑦统计期工序能耗核算分别见表3、表4、表5。

表3 生料、烧成工序能耗表（2011年）

表4 水泥、包装工序能耗表

表5 全厂总能耗表（2011年）

6 单位产品能耗核算比较分析

依据栖霞水泥有限公司生产实际情况，在水泥产品单位产品能耗核算中，依据新旧标准中计算方法，对该公司水泥单位产品能耗指标差异进行比较分析。

6.1 可比熟料综合标准煤耗比较分析

6.1.1 旧标准核算

（1）熟料综合煤耗

（2）可比熟料综合煤耗

熟料强度等级修正系数

可比熟料综合煤耗

6.1.2 新标准核算

（1）熟料综合煤耗

（2）可比熟料综合煤耗

可比熟料综合煤耗

上述各式中：0.122 9及0.404分别为新旧标准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；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；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；A为统计报告期内熟料平均28 d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。

6.2 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=57 912 000 kWh÷1 117 203 t=51.84 kWh/t。可比熟料综合电耗QKCL=a QCL=0.977 8×51.84 kWh/t=50.69 kWh/t。

6.3 可比熟料综合能耗比较分析

6.3.1 旧标准核算

6.3.2 新标准核算

式中：0.122 9为每千瓦时电力折合标准煤量。

6.4 可比水泥综合电耗比较分析

6.4.1 旧标准核算

（1）水泥综合电耗

式中：外购熟料QCL按熟料生产企业53 kWh/t计算。

水泥强度等级修正系数

混合材掺量修正系数

式中：FH为统计报告期内混合材掺量百分数%。

（2）可比水泥综合电耗

式中：d为水泥强度等级修正系数。

6.4.2 新标准核算

（1）水泥综合电耗

式中：外购熟料QCL按65 kWh/t统一计算。

水泥强度等级修正系数

（2）可比水泥综合电耗

式中：QS为水泥综合电耗；K为海拔高度修正系数（取1）。

6.5 可比水泥综合能耗比较分析

6.5.1 旧标准核算

可比水泥综合能耗按式EKS=eKCL×g+0.122 9×QKS计算。EKS=109.60 kgce/t×0.880 6+0.122 9 kgce/kWh×81.89 kWh/t=106.58 kgce/t

6.5.2 新标准核算

可比水泥综合能耗按式EKS=eKCL×g+0.122 9×QKS计算。EKS=115.77 kgce/t×0.880 6+0.122 9 kgce/kWh×84.37 kWh/t=112.32 kgce/t

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。

单位产品能耗核算分析比较见表6。

表6 单位产品能耗核算结果汇总表（新旧标准）

从表6产品单耗指标分析，新旧标准核算主要指标差别为：可比熟料综合煤耗、可比熟料综合能耗、可比水泥综合能耗等3项指标，其主要原因为余热发电电力折标系数采用由0.404 kgce/kWh修改为0.122 9 kgce/kWh所致；可比水泥综合电耗差别主要原因为外购熟料QCL按65 kWh/t统一计算。

7 结束语

通过基于新旧标准对山东栖霞水泥有限公司水泥产品单耗核算的对比分析，探讨了新标准实施后水泥产品单耗核算科学、简便方法，保证水泥企业单耗指标核算统一准确，供节能监察人员、水泥企业能源管理人员在进行水泥产品单耗核算时参考，以促进水泥行业的节能、降耗及行业对标等能源管理工作的开展。建议节能主管部门加强新国家标准的宣贯，尽快与标准中水泥产品单耗计算方法接轨，并尽快启动地方标准修订。