1、前言 能源是整个国民经济发展的物质基础，节约能源是当前经济发展过程中的一个十分重要的课题。随着我国工业化程度的不断提高，能源消耗总量也将不断增长。我国是农工业大国，而化肥产业是粮食高收高产的命脉。在科技日新月异的今天，化肥产业也是单位产品能耗较大的行业。在产品的制造过程中，耗用大量的电力。有关资料表明，我国农业覆盖面积3亿亩左右，每年消耗化肥4000万吨以上，其消耗电能总量约22万度，因此化肥行业节能降耗工作的进展，对国家节能降耗目标的实现，将起到至关重要的作用。我省现有化肥企业生产技术和装备水平比较落后，化肥行业能耗水平与国内先进省区和发达国家能耗水平相比有较大差距。我省化肥工业的节能途径之2、一，就是推广现代湿法制造过磷酸钙技术，以低能耗的新型化肥生产技术和设备替代高能耗、技术落后的老旧生产技术和设备，研究湿法制造过磷酸钙生产中的节能降耗技术，从根本上解决问题。本篇章对项目的节能降耗进行研究，采取积极的措施，以期获得较好的节能效果。研究依据（1）国务院关于加强节能工作的决定（国法【2006】28号）（2）中华人民共和国节约能源法（3）中华人民共和国可再生能源法（4）中华人民共和国清洁生产促进法（5）节能中长期专项规划（发改环资【2004】2505号）（6）中国节能技术政策大纲 （发改环资【2007】199号）（7）产业结构调整指导目录（2005年本）（国家发改委令第40号）（8）国3、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第65号)（11）国家发改委等八家单位关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知（发改环资【2006】1457号）（12）云南省主要工业产品能耗限额管理办法（13）云南省主要工业产品能耗限额（2008年）（14）昆明市固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法研究原则认真贯彻国家产业政策和行业最新的节能设计规范，采用目前国内较先进的生产工艺技术和设备，采取积极的预防措施，使各项能耗指标达到云南省主要工业产品能耗限额（2008）的要求。1工程概述凤仪乡位于寻甸县城的西北部，距昆明126公里，东川区48公里，禄劝98公里，武定县98公4、里，寻甸96公里，东接金源、甸沙、会泽县，南邻马街、柯渡、嵩明县、富民县、六哨，西连禄劝县、武定县，北接联合、九龙、乌蒙等乡镇，是个典型的回汉彝民族杂居的贫困攻坚乡，其面积为233.4平方公里，总耕地面积30834亩，海拔平均在2287.5米左右，全乡共有39079人，铜矿公路贯穿南北，因地处偏阳，受自然条件等各方面因素的影响，全乡生产工艺落后，经济收入依然全靠烤烟，土豆等农作物。在党的十四大坚持把农作物放在首位和大力发展乡镇企业的精神鼓舞下，风仪乡党委、政府为了加快发展，农民脱贫致富，满足市场对过磷酸钙化肥的需求，凤仪磷肥厂在乡政府的大力支持下在原有一条15万吨/年过磷酸钙生产线的前提下，再5、建一条年产50万吨/年过磷酸钙生产线，以满足用肥需要，利国利民。某某县某某磷肥厂始建于1998年，总投资800万元，占地面积70亩，建有厂房6000平方米。生产至2000年，过磷酸钙产量达到30000吨左右，年产值为1570多万元，正常员工已达93人，被市政府评为2000年度先进乡镇企业，并颁发了证书。寻甸凤仪磷肥厂加强管理，质量稳定，效益可观，符合生产企业质量监督检验机构基本条件，由云南省石油化学工业厅颁发化工企业质检机构认证证书。从2001年开始，又扩大生产，增大销售力度，整个寻甸县西部的过磷酸钙产品已被该厂覆盖。到2004年，该厂产量已达到7万吨/年，生产总产值为4000多万元，员工增加6、到163人。同年被政府授予重合同守信用企业，并颁发了证书。通过该厂不断的努力，管理力度的完善，生产出的过磷酸钙产品质量都很过硬。2005年经几次抽检，该厂产品质量都达到标准，2006年由工商局评为消费者信得过单位。某某县某某磷肥厂结合该地区磷肥供需条件，以及县政府的大力支持，决定建设50万吨/年普通过磷酸钙项目，以此推动某某县某某磷肥厂再上一个新台阶，带动寻甸经济。本技改工程拟在该公司现有厂址内新建一条湿法50万t/a过磷酸钙生产线（新线）取代原有干法生产线（老线）。1.1建设规模、范围建设规模：采用湿法工艺，建设一条50万t/a过磷酸钙生产线。建设范围：从磷矿石到过磷酸钙的全部生产设施。辅助7、生产设施：如机修车间、化验室、办公楼、职工休息室等。1.2工艺流程简述 磷矿粗碎磷矿石经过桥式抓斗起重机放进矿斗，经鄂式破碎机进行破碎，破碎后磷矿石经过皮带机输送进入进入反击式破碎机进行破碎，再经皮带机输送进入圆盘喂料机后进入球磨机。 磷矿粉碎经过粗碎后的磷矿石进入球磨机进行粉碎，采用加水进行粉碎，经过球磨机制成矿浆流进贮槽。 混化利用浆式输送泵将矿浆输送到混合器，硫酸经过液下泵输送到混合器，矿浆与硫酸在混合器进行混合，混合后的物料进入化成室进行混化，混化后物料经输送机送入熟化库继续反应十天左右完全形成普钙。1.2.4 氟处理 在矿浆与硫酸混化过程中将产生氟气，氟气通过风机抽出，经过洗涤器洗涤8、，洗涤后产生氟硅酸溶液，可加工成府硅酸盐和其它氟化物，变废为宝。1.3 工艺方案选择 为达到生产可靠、节能、节省投资的目的，我们在确定工艺方案时，对主要工艺方案进行了认真比较，简述如下： 磷矿石破碎方案 磷矿石破碎系统设在厂区。磷矿石破碎车间要求处理能力340206，日要求处理能力1134吨。 磷矿石块度要求850mm，破碎后产品粒度25mm，采用两段破碎流程可满足生产要求。（1） 生产流程简单、投资小 三段破碎大大减小了入磨粒度，提高粉磨效率，加大磨机产量。（2）产量增大，吨产品电耗降低 1.3.2 混合器选型方案混合器选择高效立式混合器，与传统卧式混合器相比，混合效率提高，装机容量、占地面9、积相对减小。1.3.3 工艺方案比较此生产线选择湿法工艺，湿法生产工艺目前被广泛采用，其工艺流程是磷矿粗碎、磷矿细碎、湿法粉碎、加硫酸混化、熟化库熟化、造粒、包装送入成品库和氟水回收处理。其特点是流程短、设备少、能耗低、占用土地少，从而减少投资。湿法工艺的另一优点是磷矿可以露天堆放。仅此一项就可以节约标煤50000多吨/年。而传统干法工艺流程长，使用设备多，能耗高。干法生产工艺流程长、设备多、能耗大、占用土地多，这就造成投资增加和能耗增加。本项目全厂工艺流程，见图1-1；全厂主要工艺设备及能耗指标，见表1-2；全厂主要经济指标见表1-2；生产线年吞吐量见表1-3；全厂生产车间计量设备，见表1-10、4。表1-1 50万t/a生产线主要工艺设备及设计能耗指标表序号设备名称规格型号性能数量（台）能力（t/h）系统总装机容量（kW）1鄂式破碎机PEF40060021660302反击式破碎机21660263球磨机216294754立式4桨混合器230407.5115鲜肥输送机23040710设计能耗指标项目单位指标备注过磷酸钙综合电耗kWh/t过磷酸钙55过磷酸钙综合能耗kWh/t过磷酸钙120表1-2 主要技术经济指标表序号指标名称单 位指标或参数1工厂建设规模m2460002.产品品种2.1过磷酸钙万t503主要工艺设备3.1鄂式破碎机4台3.2球磨机2台3.3氟回收或处理设备1套3.4立式11、4桨混合器2台4设备装机容量4.1主机装机容量kW18005用电用水指标5.1计算负荷kW12005.2日耗水量m3/d6006总平面图指标6.1厂区占地面积ha4.66.2建、构筑物占地面积m2300006.3建筑系数%657投资7.1技改工程总投资万元4311.61其中：建设期利息万元24.837.2生产流动资金万元636.087.3投资构成建筑工程万元/%746.80设 备万元/%2538.95安装工程万元/%186.40其它费用万元/%839.468定员及效率8.1生产工人人1858.2管理人员人138.4合计人1988.5劳动生产率8.6全员t/人.年2525.258.7生产工人t/12、人.年2702.709每t过磷酸钙指标 9.1每t过磷酸钙建设投资元/ m3335.4210经济效益10.1财务内部收益率%26.4810.2财务净现值万元648910.3投资回收期年4.6510.4贷款偿还期年2.4310.5投资利润率%21.1110.6投资利税率%34.0110.7年销售收入万元1900010.8年利润万元1022表1-3 生产线年吞吐量 物料 名称运输量（t）运输地点 运输 距离备注天年磷矿石1134.02340206.19转龙磷厂联合磷厂15km硫酸515.46154639.18寻甸龙蟒集团7080km过磷酸钙1666.7500000用户自运表1-4 50万t/a生产13、车间计量设备表序号设备名称用 途安装地点1水流流量计控制水用量球磨磨头水管管道2矿浆流量计控制矿浆用量矿浆池出口管道3硫酸流量计控制硫酸用量混合机进口管道4混合机温度计控制混化温度混合机本厂原有的计量管理机构设在化验室，有专人管理全厂的生产计量设备和检验计量设备。制定了计量设备的校验制度和维护管理制度。新线建成后，计量设施大幅度增加、计量精度要求也提高了，将进一步补充计量机构力量，加强计量管理。1.3 项目的能源供应概况某某县某某磷肥厂50万吨/年普通过磷酸钙项目位于寻甸县城的西北部凤仪乡，距昆明126公里，东川区48公里，禄劝98公里，武定县98公里，寻甸96公里，东接金源、甸沙、会泽县，南14、邻马街、柯渡、嵩明县、富民县、六哨，西连禄劝县、武定县，北接联合、九龙、乌蒙等乡镇。生产所用电源来自滇东电力公司寻甸公司10万千伏安电网架设为专用线，水源为厂旁聚集山沟水，水源充沛，可满足生产需要。131供电电源:由于该厂原有供电电源为10万kVA供电，因此技改后需在新线厂区内增加一35kV降压站对全厂进行供电。35kV电源外线由当地电力部门设计施工，35kV降压站由业主建设。132水源：生产线用水取自厂旁聚集山沟水，水量丰富，能满足新线要求。 全厂工艺流程图见图1-1。图1-1 全厂生产工艺流程图球磨机颚式破碎机反击式破碎机矿浆池混合机混 化 池硫酸鲜肥球磨机颚式破碎机反击式破碎机矿浆池混合15、机硫酸水水2项目的能耗情况本项目生产过程中的能耗，主要为破碎机、球磨机、混合器的电耗。全厂总装机容量约1800kW，全生产线计算负荷为1200kW。约占百分比（%）全厂生产用电的分布情况，如图1-2。总装机容量1800 1111200110061.11150磷矿石粉磨磷矿破碎8.30混化350其他单位：kW19.40图1-2 全厂生产用电分布情况图本项目设计生产能力为年产50万吨过磷酸钙，综合电耗为55。3产业政策、准入条件及能耗指标及分析31产业政策、准入条件1、磷肥继续享受免征增值税政策（或以其他政策代替）。磷肥、磷矿运输费用、生产用电继续享受优惠政策。 2.加快进行大中型磷复肥企业的“债16、转股”、“贴息技改”工作。 3.继续执行磷复肥“以产顶进”、进口钾肥“戴帽下达”的政策。 4.建议国家以“债权转股权”为契机，联合化学矿山、氮肥企业一起组建产、供、销、科研、设计一体化的化肥企业集团。 5.鉴于我国磷复肥刚刚起步，属于幼稚工业，国家应制定加入WTO后有关保护性政策。 6.抓紧制定化肥法和化肥反倾销法，维护化肥企业和农民的利益。 7.支持磷、硫两矿的发展，磷、硫两矿也应享受与化肥同等的优惠政策。 为此我省为规范行业发展秩序，促进产业结构升级，有效遏制过磷酸钙行业盲目投资及低水平重复建设，依据国家有关法律法规和产业政策，特制定过磷酸钙行业准入条件。1、装置规模(1)新建单套过磷酸钙17、装置实物量生产能力必须在20万吨/年以上。(2)现有单套过磷酸钙实物量生产能力在20万吨/年以下的装置，必须在2010年底前进行扩能改造。(3)2010年底前，淘汰20万吨/年以下单套装置。2、工艺技术新建或改扩建过磷酸钙装置必须确保安全、稳定和长周期运行。(1)必须采用先进的工艺技术。(2)采用酸、矿进料自动控制技术，自动调控酸量、浓度和矿量。(3)加速反应过程，提高有效磷转化率，缩短熟化周期。(4)落实环保措施，废水、废气、粉尘在综合治理后实现达标排放。(5)过磷酸钙生产企业建设或改扩建自用或外销的硫酸等危险化学品生产装置、工艺，必须按照危险化学品安全管理规定进行申报和审查许可。3、产品质18、量(1)现有生产企业、新建或改扩建企业的过磷酸钙产品要达到HG2740-95标准规定的合格级以上要求。(2)企业应有独立的质量检验机构和专职检验人员，健全质量检验管理制度，检验人员必须持有经过国家或省级相关质检机构颁发的资质证书，配备检验、试验、计量设备，对产品进行出厂检验并出具产品检验合格证；产品的包装、标识按国家有关规定执行。4、资源消耗吨折标过磷酸钙消耗折标磷矿石不得大于690千克/吨，折标硫酸不得大于380千克/吨。4 能耗指标及分析本项目设计的主要能耗指标及其与相应的国家标准、国内外先进指标对比情况，见表4-1。表4-1 项目主要能耗指标与国家能耗限额对比表项目单位本项目指标准入值国19、内先进值可比磷肥综合电耗Kwh/t磷肥557527可比磷肥综合能耗（100%P2O5）Kwh/t磷肥120130128表4-1中各可比能耗指标计算过程如下： 耗电总量（kwh）电耗（kwh/t） 实物产品产量（t） 27500000 500000 = 55kwh/t硫酸耗用总量（折100%）（t）硫酸单耗（t/t）产品折纯产量（折100% P2O5）（t）154639.18500000 0.3 t/t耗水总量（m3）水耗（m3/t） 实物产品产量（t）180000水耗（m3/t） 500000 0.36 m3 /t磷矿石总量（t）磷矿石消耗（t/t）磷酸钙总量（t） 340206500000020、.68 t/t由此可见，可比过磷酸钙综合电耗55小于准入值75，可比过磷酸钙综合能耗120小于130，硫酸消耗0.3 t/t，磷矿石消耗0.68 t/t，均达到国标准入值；符合建设的节能规范要求。5. 项目节能设计的主要原则5.1 设计、工艺技术选择原则（1）认真贯彻执行中国共产党十七大精神中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一五计划的建议以及有关发展循环经济的一系列方针政策，坚定不移的以科学发展观统领经济社会发展全局，转变发展观念，转变经济增长方式，推动循环经济发展。（2）选择符合国家产业政策的湿法工艺，全面、认真研究本工程基础设计条件，对本工程设计方案进行优化提高，确保本工程建设工程较短21、达产达标较快、工程投资较低、节能显著、减排达标。（3）认真合理的进行设备选型，选择节能、减排效果好的设备。（4）根据业主工程总体设想，合理规划总体设计方案，最大限度地减少无组织排放。（5）强化节能设计，强化减排设计，为业主实现最大的经济效益提供保障。（6）强调建筑美学设计和环保设计，使本工程成为一个清洁、文明的现代化工程。5.2厂区布局和车间工艺平面布置原则（1）重点考虑节能、环保、水土保持要求。（2）工艺流程简捷合理，物料流向顺畅、便捷，尽量利用自然台段高差重力转运物料，以达到减少垂直提升减少电耗的目的，功能分区明确，合理。（3）合理利用土地，因地制宜，节约用地，提高土地利用率。（4）结合22、地形地质条件，尽可能的保持地形地貌、降低工程费用。（5）合理确定运输路线，保证运输的畅通，最大限度的减少无组织排放。（6）工厂的整体布局要美观，布置中要留出绿化用地。5.3设备选择原则（1）设计中积极采用国内外先进成熟的技术，在可靠的前提下尽可能采用当今的先进制造的节能环保型设备。（2）在方案确定上，进行认真细致的方案比较，尽可能采取节能、减排的优化设计方案。6.项目节能措施及效果分析为了确保各项能耗指标达到设计要求，技改方案中采用了一系列节能效果明显、技术先进可靠的新工艺、新技术和新装备。61工艺及设备节能611 本项目采用湿法制过磷酸钙生产工艺，其最大的先进性表现为不需要烘干磷矿石，即不需23、要消耗标煤。且湿法生产工艺目前被广泛采用，其工艺流程是磷矿粗碎、磷矿细碎、湿法粉碎、加硫酸混化、熟化库熟化、造粒、包装送入成品库和氟水回收处理。其特点是流程短、设备少、能耗低、占用土地少，从而减少投资。而湿法工艺的另一优点是磷矿可以露天堆放。612磷矿石破碎采用三级破碎，比干法的两级破碎破碎颗粒更小，大大提高了球磨机粉磨效率，提高了磨机产量。613磷矿石粉磨采用针对湿法工艺设计的新型磨机，粉磨期间无扬尘，不需收尘，粉磨效率高，生产稳定、可靠，操作控制系统较简单。其与传统干法相比节省了一台收尘器设备，且电耗比传统球磨机节电15%。614混化采用先进立式4桨混合器，独特的搅拌桨确保强力和完全的混合24、使靠近容器壁的物料向上运动，而中心处的物料向下运动，内部配合防粘结挡板，促进物料流动，使本设备能适用于低粘度液体到高粘度膏状物，可以达到高标准的混合均匀。标准化的搅拌驱动箱以确保运行稳定、维修成本低。相比卧式搅拌机，更加高效、节能。615产品熟化采用抓斗式吊车库，减少了物料的中转、倒运、扬尘环节。616在适用前提下，设计中采用电耗较低的胶带输送机。输送量大，运距远，运行安全可靠；无故障率高，且无扬尘，可比传统输送设备节电40%以上。617由于破碎、包装车间采取了较完善的收尘措施（详见环境保护篇章），生产中产生的粉尘99.86%都被回收，不仅产生较好的经济效益，而且回收了大量的能源与资源。61825、全厂生产工艺上采用的各种风机、泵等均进行认真仔细的设计选型计算，以确保设备在最佳的效率点运行。设备选用国家推荐的节能产品。并采用全数字变频装置对风机进行调速，实现对风机风量的控制，节省电能大约30%40%。6. 1. 9 总图与给排水设计节能：本项目总体布置在满足工艺生产要求的基础上合理利用地形、分区明确、布置紧凑、减少占地。在总图布置中，从节能的角度出发，力求工艺流畅紧凑，尽量减少生产环节，避免物料往返运输，最大限度地减少生产过程中的物料运距和高差，从而节省物料输送能耗。为了充分利用水资源，本项目给水系统分别采用生产循环给水系统和生活给水系统。消防给水系统与生活给水系统或生产循环给水系统合并26、考虑。生产设备冷却水进入循环水池，循环利用。生产用水重复利用率不低于90%，冷却水系统采用压力回流循环给水系统。污水排放符合现行国家标准污水综合排放规范（GB8978）及当地的有关规定。生产废水，处理后作为中水回用。生活污水经排水管道汇总至污水处理池，经处理达标后输入生产循环水池。设计规范中采用的节水型产品及节能产品符合现行国家标准节水型产品技术条件及管理通则（GB/T18870）的有关规定。62能源计量强化计量工作，计量工作不仅能促进生产，保证产品质量，而且对节约能源，降低消耗有重要作用。621原料浆化加水配料：此过程采用先进流量控制计控制入磨水量，计量精准，出磨料浆成分稳定，从而为生产高质27、量的磷肥提供了基本条件，使混化工段生产稳定，磷肥产量、质量提高。622混化系统：混化过程需对硫酸用量以及料浆用量进行精确计量，此环节是磷肥生产的重要环节，使用精准、防腐计量，对化肥质量的稳定与提高尤为重要。且系统密闭，改善了环境卫生条件。63电气设计方面631将变压器及电力室设在靠近负荷中心处，以降低线损；632采用节能电力设备，如Y系列电机、节能变压器、变频调速装置等。高性能的节能型变压器，可以减少变压器自身的损耗，节省电能5%左右；633功率因素补偿，采取就地和集中补偿相结合的方式减少无功损耗，使总降功率因素达0.92以上； 634采用铜芯电缆减少线缆损耗；635在各用电系统上装设计量表，28、以便考核奖惩，促进节电管理。636选用先进节能的照明灯具，工业厂房采用新型节约型高压汞灯与高压钠灯相结合的混合照明方式，提高了照明质量，减少照明灯具，节约能源，便于检修。64节约用水为了充分利用水资源，本项目生产设备冷却水进入循环水池，循环利用。生活污水经排水管道汇总至污水处理池，经污水处理系统处理达到中水水质标准后输入生产循环水池。65加强能源管理首先在企业内部设置专门的机构能源计量科，配备专职人员，负责企业的能源计量工作。按照国家标准要求，制定企业相应的内部控制指标、配备能源计量设备、器具等，并配套制定一些节能管理制度、操作规程、奖惩办法，要求企业职工遵照执行。在本项目的实施过程中，企业要29、加强节能降耗方面的宣贯，今后要定期组织一些宣传、培训、学习，强化员工的节能意识，尽快培养员工节约“每一度电、每一滴水”的意识。保证企业节能降耗各项指标的实现。 7建筑节能工业建筑能耗在社会总能消耗中占有较大的比例,推行工业建筑节能政策关系到我国可持续发展战略，本设计民用建筑见按照国家建筑节能设计标准JGJ26-95来进行设计。7.1墙体节能 墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。我国以实心粘土砖为墙体材料，保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下，本工程尽可能推广空心砖墙及其复合墙体技术。72门窗节能外门窗是住宅能耗散失的最薄弱部位，其能耗占住宅总能耗的比例30、较大，其中传热损失为1/3，冷风渗透为1/3，所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗本身的传热量。73屋面节能屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；另外不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。屋面保温措施采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标，表观密度为110150kg/m3；导热系数为0.040.06W/mK；蓄热系数为0.900.11m2K。抗压强度大于0.2MPa；吸水率小于0.01%；蒸汽渗透系数为2.1810-7g/m.n.Pa。8 项目节能结论本项目采用了目前国内较先进的湿法生产工艺，符合国家现行产业政策。虽然本项目厂址地处高海拔地区对电耗有一定的影响，但由于本项目从工艺、设备、电气、能源计量、建筑节能、节水、加强内部管理等方面，采取了上述各项行之有效的节能措施后，使主要能耗指标过磷酸钙综合电耗等均符合国家的节能政策要求。因此，本项目的节能是可行的。