水泥单位产品能源消耗限额 标准介绍 刘继开 电话：022-26915336 天津水泥工业设计研究院有限公司.

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1 水泥单位产品能源消耗限额 标准介绍 刘继开 电话： 天津水泥工业设计研究院有限公司

2 一、水泥单位产品能耗标准制定的必要性 1、本标准制定背景 目前国家对能源问题高度重视，“十一五”规划纲要把GDP能源消耗降低20％作为约束性指标，国家《节能中长期专项规划》将建材工业作为节能的重点领域。

3 2006年，国家发展和改革委员会相继下发了《水泥工业产业发展政策》（国家发展改革委第50号令）、《水泥工业发展专项规划》（发改工业[2006]2222号）、《关于加快水泥工业结构调整的若干意见》（发改运行[2006]609号）等政策性文件，2007年2月又紧急下发了《国家发展改革委办公厅关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知》，加快对水泥工业的结构调整。

4 在此背景下，国家有关部门对《中华人民共和国节约能源法》进行了修订，作为新节能法的配套，22项高耗能产业单位产品能耗限额强制性国家标准将陆续制定 ，本标准就是其中的一项。本标准的出台对于落实国家节能减排工作要求、促进我国水泥行业能源利用水平的提高具有重要的意义。

5 2、本标准制定的意义 通过本标准确定的现有水泥企业水泥单位产品能源消耗的限额值，将目前国内水泥工业能耗较高的生产线产能淘汰20～30％，优化水泥工业的产业结构，促进水泥工业可持续发展。 通过确定水泥企业水泥单位产品能源消耗限额目标值和新建水泥企业水泥单位产品能源消耗限额的准入值，促进各水泥熟料和水泥生产企业加强管理，达到标准中规定的要求，使整个水泥工业的能耗水平进一步降低。

6 3、本标准制定的过程 2006年8月，中国建筑材料工业协会和全国水泥标准化技术委员会下发任务，决定《水泥单位产品能源消耗限额》标准由天津水泥工业设计研究院有限公司负责起草，中国建筑材料科学研究总院和合肥水泥研究设计院协助完成。2006年12月完成《水泥单位产品能源消耗限额》（征求意见稿），2007年1月25日对送审稿初稿进行了审查 。2007年2月9日在北京对送审稿进行了审查，结合专家的意见修改后形成报批稿。2007年12月7日国家标准化管理委员会批准标准于2008年6月1日起实施。

7 二、我国水泥工业的总体情况简介 1、近几年水泥产量 年份 水泥产量 新型干法水泥产量 万吨 同比增长％ 比重％ 2000 59700
4.19 6060 8.60 10.15 2001 66400 11.22 8220 35.64 12.38 2002 72500 9.19 12270 49.27 16.92 2003 86200 18.90 18840 53.55 21.86 2004 97000 12.53 31480 67.09 32.45 2005 106400 9.69 47371 50.48 44.52 2006 124000 11.65 62400 31.73 50.32 2007 135000 9.9 55

8 2、我国水泥工业能耗情况 2.1、我国各类水泥窑平均热耗对比 窑型 新型干法窑 机立窑 湿法窑 干法中空窑 吨熟料千克标准煤 115 160
208 243

9 2.2、我国水泥工业主要工艺能耗先进指标

10 2.3、近几年我国水泥工业新型干法不同规模生产线设计能耗指标
序号 生产线规模 t/d 熟料烧成热耗（kcal/kg） 熟料综合电耗 （kWh/t） 水泥综合电耗 1 1000 810～830 70 110 2 2000～2500 740～750 68 100 3 3000～3500 730～735 95～100 4 4000～5000 710～730 65 95 5 10000 700～710 60

11 2.4、GB 50443-2007《水泥工厂节能设计规范》规定的新建、扩建水泥生产线主要生产工段分步电耗设计指标及熟料烧成系统的能效设计指标
生产工段（单位） 设计值 石灰石破碎（kWh/t石灰石） ≤2.0 原料粉磨（kWh/t生料） ≤22 煤粉制备（ kWh/t煤粉） ≤35 水泥粉磨（kWh/t水泥） ≤36 水泥包装（kWh/t水泥） ≤1.5

12 熟料烧成系统的能效设计指标 工厂规模 2000～4000t/d （含2000t/d） 4000 t/d及以上 系统热效率（%） ＞50
＞52 熟料烧成热耗（kJ/kg熟料） ≤3178 ≤3050 熟料烧成电耗（kWh/t熟料） ≤32 ≤28

13 2.5、国内新型干法生产技术指标与国际水平比较

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15 2.6、近几年我国水泥能耗情况 年度 吨水泥综合能耗 水泥综合电耗 熟料烧成热耗 新型干法烧成热耗 kgce/t kWh/t kcal/kg
2005 125　 930 2006 120 92 885 2007 115 91 910 802

16 年度 4000t/d以上烧成热耗 2000~2500t/d烧成热耗 1000~1500t/d烧成热耗 kcal/kg 2005 819 864 883 2006 802 838 920 2007 790 816 2007年年产量在100万吨以上的大型粉磨站吨水泥综合电耗平均39kWh，而小型粉磨站（包括关停窑生产线的原立窑企业）吨水泥综合电耗平均56kWh。

17 2.7、国内水泥粉磨水泥综合电耗情况 2.7.1 现有水泥粉磨站水泥综合电耗大致情况
现有水泥粉磨站水泥综合电耗大致情况 （1）可比水泥综合电耗为34～48 kWh/t的水泥产量≥90％ （2）可比水泥综合电耗<34 kWh/t的水泥产量≤5％ （3）可比水泥综合电耗>48 kWh/t的水泥产量≤5％ （4）可比水泥综合电耗>45 kWh/t的水泥产量≤20％ 近几年新建的水泥粉磨站，规模一般都在20万吨/年以上，并且50万吨/年以上的占很大比例，如采用辊压机等先进技术和装备，则可比水泥综合电耗可以达到34～38kWh/t。

18 2.8、近几年天津院实测各种规模新型干法生产线能耗情况
序号 生产线规模 测定产量 熟料烧成热耗 熟料烧成标煤耗 熟料28d抗压强度 t/d t kcal/kg.cl kg/t.cl Mpa 1 700 726 859.53 122.8 2 833 877.66 125.4 3 918 859.93 4 1000 1154 812.06 116.0 5 1014 875.71 125.1 6 1153 7 1172 817.18 116.7 8 1175 834.28 119.2 9 1115 846.53 120.9 10 2000 2124 770.00 110.0 11 2162 856.37 122.3 12 2010 837.48 119.6

19 序号 生产线规模 测定产量 熟料烧成热耗 熟料烧成标煤耗 熟料28d抗压强度 t/d t kcal/kg.cl kg/t.cl Mpa 13 2000 2074 738.23 105.5 14 2511 725.08 103.6 15 1920 836.98 119.6 16 2029 853.26 121.9 17 2138 798.02 114.0 18 2155 791.32 113.0 19 2332 784.35 112.1 20 2500 2408 854.50 122.1 21 2322 798.22 48.1~55.0 22 2124 785.05 112.2 23 1995 884.23 126.3 24 2395 806.03 115.1

20 序号 生产线规模 测定产量 熟料烧成热耗 熟料烧成标煤耗 熟料28d抗压强度 t/d t kcal/kg.cl kg/t.cl Mpa 25 2000 2167 872.18 124.6 26 1950 876.16 125.2 58.9 27 2200 2261 785.30 112.2 56.3~59.6 28 2309 778.11 111.2 51.7~55.7 29 2300 2650 829.83 118.5 59.8 30 2500 2635 738.83 105.5 31 2815 848.81 121.3 32 2566 749.97 107.1 53.4~57.4 33 2859 760.39 108.6 56.0~60.0 34 2962 758.55 108.4 58.2～61.6 35 2631 779.68 111.4 36 2770 772.76 110.4

21 序号 生产线规模 测定产量 熟料烧成热耗 熟料烧成标煤耗 熟料28d抗压强度 t/d t kcal/kg.cl kg/t.cl Mpa 37 2500 2635 753.66 107.7 38 2731 786.96 112.4 58.7 39 3000 3126 793.09 113.3 57～59.8 40 3200 3427 837.11 119.6 41 5000 5518 709.02 101.3 63.2~66.3 42 5659 732.20 104.6 63 43 6748 738.95 105.6 44 5753 724.86 103.6 52.0~58.1 45 4825 752.93 107.6 46 5151 734.34 104.9 59.3～61.2 47 5510 726.51 103.8 60.1 48 10000 11360 689.15 98.5

22 天津水泥工业设计研究院有限公司收集的各水泥企业实际运行烧成热耗情况
4000t/d以上 烧成热耗 （含4000t/d） 2000~4000t/d （含2000t/d） 1000~2000t/d （含1000t/d） 1000t/d以下 kgce/t 104.3~123 110.9~132.3 133.3 140.8

23 三、本标准的主要内容 1、主要指标及计算 1.1 熟料综合煤耗
在统计期内生产每吨熟料的燃料消耗，包括烘干原燃材料和烧成熟料消耗的燃料。采用废弃物作为替代原料时，处理废弃物消耗的燃料不计入燃料消耗。在计算熟料综合煤耗时，应将余热发电产生的电量和余热利用的热量折算成标煤量扣除。余热发电折算时电力折标准煤系数按0.404kgce/kWh，计算时应将余热电站自用电量从电站总发电量中扣除。

24 1.2 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 。按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度两方面进行修正。熟料28d抗压强度等级修正系数根据下面公式计算： a = 水泥企业所在的海拔高度对水泥企业的能耗有影响，同样配置的生产线在高海拔地区的能耗比平原地区的生产线要高得多，因此也需要进行修正。海拔高度修正按下面公式进行计算：

25 熟料28d抗压强度对应的修正系数 熟料 强度MPa 50 51 52 53 54 55 56 57 修正 系数 1.012 1.007 1.002 0.998 0.993 0.988 0.984 0.980 58 59 60 61 62 63 64 65 0.975 0.971 0.967 0.963 0.959 0.955 0.952 0.948

26 1.3 熟料综合电耗 在统计期内生产每吨熟料的综合电力消耗，包括熟料生产各过程的电耗和生产熟料辅助过程的电耗 。其范围为从原燃材料进入生产厂区开始，到水泥熟料出厂的整个熟料生产过程消耗的电量，不包括用于基建、技改等项目建设消耗的电量。采用废弃物作为替代原料时，处理废弃物消耗的电量不计入综合电耗。

27 1.4 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 。按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度两方面进行修正。可比熟料综合电耗按下面公式进行计算： QKCL = a KQCL

28 1.5 可比熟料综合能耗 在统计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。按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级及海拔高度两方面进行修正。可比熟料综合能耗按下面公式进行计算： ECL= ekcl ×QKCL 上式中0.1229为电力折标准煤系数。

29 1.6 水泥综合电耗 在统计期内生产每吨水泥的综合电力消耗，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、仓库的照明等消耗）。计算水泥综合电耗时要注意将计算的基准统一到1t水泥的基准上来。水泥综合电耗按下面公式计算：

30 对于水泥粉磨企业，由于限额指标中考虑了混合材掺量的影响，计算可比熟料综合电耗时按f为零考虑。
1.7 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。按水泥28d抗压强度等级修正到出厂为42.5等级及混合材掺量统一修正。抗压强度等级修正按下面公式计算： d = 混合材掺量修正按下面公式计算： f = 0.3％×（FH－20 ） 可比熟料综合电耗按下面公式计算： QKS = d（1 + f）QS 对于水泥粉磨企业，由于限额指标中考虑了混合材掺量的影响，计算可比熟料综合电耗时按f为零考虑。

31 水泥28d抗压强度对应的修正系数 水泥强度MPa 32 33 34 35 36 37 38 39 修正系数 1.074 1.065
1.057 1.050 1.042 1.035 1.028 1.022 40 41 42 43 44 45 46 47 1.015 1.009 1.003 0.997 0.991 0.986 0.980 0.975 48 49 50 51 52 53 54 55 0.970 0.965 0.960 0.955 0.951 0.946 0.942 0.938 56 57 58 59 60 61 62 63 0.933 0.929 0.925 0.921 0.917 0.914 0.910 0.906

32 标准中可比水泥综合能耗限额中限定值计算时上式中水泥中熟料配比取75％。主要由于目前国内水泥中熟料的平均配比为75％左右。
1.8 可比水泥综合能耗 在统计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。按熟料28d抗压强度等级修正到52.5等级、海拔高度、水泥28d抗压强度等级修正到出厂为42.5等级及混合材掺量统一修正。按下面公式计算： EKS= ekcl ×g + eh ×QKS 标准中可比水泥综合能耗限额中限定值计算时上式中水泥中熟料配比取75％。主要由于目前国内水泥中熟料的平均配比为75％左右。

33 2、标准中能耗限额指标的确定方法 2.1 现有水泥企业水泥单位产品能耗限额的确定
主要根据调研的情况及代表性企业热工标定的能耗，参考各种规模生产线的平均熟料烧成热耗、综合电耗，按照标准中的修正方法进行修正后确定。 对于4000t/d以上（含4000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为125 kg/t，熟料综合电耗定为70 kWh/t，水泥综合电耗定为110 kWh/t；

34 对于2000～4000t/d（含2000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为130 kg/t，熟料综合电耗定为75 kWh/t，水泥综合电耗定为115 kWh/t；对于1000～2000t/d（含1000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为135 kg/t，熟料综合电耗定为78 kWh/t，水泥综合电耗定为120kWh/t；对于1000t/d以下生产线，熟料综合标煤耗限额定为140 kg/t，熟料综合电耗定为80 kWh/t，水泥综合电耗定为125kWh/t。按照以上修正方法进行修正后，各能耗限额见标准中表1。

35 2.2 新建水泥企业水泥单位产品能耗限额的确定 主要根据国家目前的产业政策及目前不同规模新建生产线的技术指标，按照标准中的修正方法进行修正后确定。对于新建水泥企业，4000t/d以上（含4000t/d）生产线熟料综合标煤耗限额定为115 kg/t，熟料综合电耗定为64 kWh/t，水泥综合电耗定为95 kWh/t；对于2000～4000t/d（含2000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为120 kg/t，熟料综合电耗定为67 kWh/t，水泥综合电耗定为98 kWh/t；按照以上修正方法进行修正后，各能耗限额见表 2。

36 2.3水泥企业水泥单位产品能源消耗限额目标值的确定
主要根据国际上发达国家的生产指标及国内一些企业先进的能耗指标确定。保证目前国内有部分企业的指标能达到目标值。对于4000t/d以上（含4000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为112kg/t，熟料综合电耗定为62 kWh/t，水泥综合电耗定为90 kWh/t；对于2000～4000t/d（含2000t/d）生产线，熟料综合标煤耗限额定为117 kg/t，熟料综合电耗定为64 kWh/t，水泥综合电耗定为95 kWh/t按照以上修正方法进行修正后，各能耗限额见表3。

37 3、重点技术内容说明 3.1、关于燃料统计的范围 熟料综合标煤耗的统计包括从原燃材料进厂到熟料烧成整个熟料生产过程消耗的燃料量。目前国内水泥行业中废弃物利用十分广泛，主要是利用废弃物作为替代原料，作为替代燃料的情况比较少，由于部分废弃物水分比较大，烘干废弃物或废弃物本身对熟料烧成带来不利影响会导致熟料烧成热耗增加，此次修订中增加了水泥厂采用废弃物作为替代原料时煤耗的计算方法。

38 3.2、关于电耗的统计范围 由于国内水泥生产的工艺流程种类较多，因此电耗统计的范围也有区别。如矿山距厂区距离不一样，石灰石输送电耗相差较大，有的企业石灰石外购，没有输送电耗，此次修订作了明确规定，都从原材料进入厂区开始到熟料或者水泥出厂为止。

39 3.3、关于熟料强度等级修正系数 熟料强度的影响因素比较多，有原燃材料方面，熟料煅烧情况以及熟料的冷却等方面。考虑到熟料强度高能多掺入混合材，能取得较好的社会效益和经济效益，间接起到节能效果，值得鼓励，因此仍然参考原标准规定的公式进行修正，将出厂熟料修正到28d强度等级为52.5。

40 3.4、关于水泥强度等级修正系数 由于水泥强度等级不一样，在同样的熟料和混合材掺量配比下，水泥的细度也不一样，因此电耗也会有较大的差异，因此必须进行适当的校正，此次修订参考原标准中的修正公式，将出厂水泥修正到28d抗压强度等级为42.5。

41 四、水泥厂可以采取的节能措施 1、熟料烧成系统 熟料的烧成过程是水泥的生产过程中耗能最高的过程，水泥厂在生产中消耗的燃料主要就用于熟料的烧成上。通过热工标定可以对整个窑系统的运行情况有一个充分的了解，通过标定结果可以对系统的操作进行优化，找出生产中存在的问题，可以为窑系统的优化改进提供必要的依据。对于回转窑的热工标定方法和计算方法，可以按照JC/T 《水泥回转窑热平衡测定方法》进行。

42 对于能耗偏高的水泥厂，如果通过热工标定对生产情况进行优化后能将窑系统热耗降低10kcal/kg
对于能耗偏高的水泥厂，如果通过热工标定对生产情况进行优化后能将窑系统热耗降低10kcal/kg.cl，对2500t/d的生产线，按一年熟料产量75万吨、一吨原煤500元、原煤热值5000kcal/kg煤计算，一年可节约成本80万元以上。因此，通过对窑系统进行热工标定，找出生产中存在的问题，对发现的问题采取合理的措施进行改进，是可以达到节能降耗的目的的重要途径。

43 d、篦冷机操作优化，必要时对热回收端篦板进行改造。 e、窑系统操作优化，分解炉容积不能满足煤粉燃烧的需要时对分解炉系统进行改造。
烧成系统采取的节能措施 a、减少系统内漏风和外漏风。减少内漏风通过调节各级旋风筒下料管上锁风阀的闪动频率来达到。应尽量避免锁风阀活动过频和不灵活。减少外漏风通过加强窑头和窑尾密封、各人孔门和捅料孔及锁风阀的密封堵漏工作。 b、加强系统保温隔热。 c、合理匹配窑炉用风。 d、篦冷机操作优化，必要时对热回收端篦板进行改造。 e、窑系统操作优化，分解炉容积不能满足煤粉燃烧的需要时对分解炉系统进行改造。 f、对大的风机采取调速装置。 g、利用窑头和窑尾废气进行余热发电或者采暖热源。 h、回转窑的煤粉燃烧器采用多通道燃烧器，减少一次风用量，使一次风用量小于15％。

44 2、生料制备系统 3、煤粉制备系统 尽量采用能耗较低的立磨系统，采用高效选粉机及高效输送系统，大的风机采用调速装置等节能措施。
采用烟煤作为燃料时，尽量采用能耗较低的立磨系统。当采用无烟煤作为燃料时，由于煤粉细度要求较细，因此磨机产量会较低。同时由于无烟煤颗粒内摩擦力小，不易形成稳定料床，有时不一定合适选择立磨。

45 4、水泥制备系统 尽量采用能耗较低的辊压机系统，采用高效选粉机及高效输送系统，如果采用球磨，对研磨介质进行优化。水泥配料中掺入粉煤灰。矿渣等混合材 5、压缩空气系统 减少泄露，管道直径优化。 6、照明系统 使用金属卤化物灯或高压纳灯代替水银灯、照明合理控制、用高强度荧光灯代替金属卤化物氙气灯。

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