PDF《ERNEST ORLANDO LAWRENCE》

LBNL-62806 REV.

2 主要工业部门能耗指标的国际最佳实践 Ernst Worrell, Lynn Price, Maarten Neelis, Christina Galitsky, Zhou Nan

2008 年2月本报告是通过美国能源部,在能源基金会的中国可持续能源项目 支持下完成,合同号为 DE-AC02-05CH11231. ERNEST ORLANDO LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY

2 免责声明:美国政府,加州大学和其任何的人员都未做任何的授权、明确的或暗 示的表示, 包括适用于特定用途的授权, 或对本报告任何公开发表信息的准确性、 完整性或有用性承担任何的法律责任或义务. 劳伦斯伯克利国家实验室 环境能源技术处在美国发表 美国 加利福尼亚州

94720 伯克利 One Cyclotron 路, MS 90R4000

3 摘要本报告提供了钢铁、铝、水泥、造纸、合成氨和乙烯等主要高耗能产品的 国际最佳实践 的能耗指标.这些 国际最佳实践 至少在世界上某个地方 已商业化运行,并且代表着最高效的工艺水平.报告中给出了重点工业部门的主 要耗能工艺的能耗强度值,便于在工艺水平方面进行对比.本报告提供了主要产 品的终端能耗值和一次能源能耗值. 需要说明的是,本报告中的 最佳实践 能源消耗数据仅具有参考性. 关键词:能耗强度,工业,钢铁,铝,水泥,造纸,合成氨,乙烯

4 目录1概况.5

2 国际最佳实践能耗值

10 2.1 钢铁.10 2.1.1 高炉――转炉生产流程.11 2.1.2 熔融还原―转炉.14 2.1.3 直接还原―电炉.18 2.1.4 电炉.21 2.1.5 连铸.23 2.1.6 热轧和成材.23 2.2. 铝.25 2.2.1 铝生产.26 2.2.2 阳极生产.26 2.2.3 铝熔炼 (电解法)27 2.2.4 铝锭铸造.28 2.2.5 再生铝生产.28 2.3 水泥.29 2.3.1 生料和燃料的制备.29 2.3.2 熟料生产.Error! Bookmark not defined. 2.3.3 添加剂的制备.30 2.3.4 终粉磨.37 2.3.5 其他生产用能.37 2.4. 造纸.39 2.4.1 非木纸浆.40 2.4.2. 牛皮纸浆(硫酸盐纸浆)44 2.4.3 亚硫酸盐制浆.44 2.4.4 机械制浆.44 2.4.5 废纸回收.45 2.4.6. 造纸.45 2.4.7 综合造纸厂.45 2.5 合成氨.48 2.5.1 天然气汽化重整.48 2.5.2 以煤为原料的合成氨.49 2.6 乙烯.50 2.6.1 石脑油和乙烷.50 2.6.2 其他原料与新技术.53 3. 总结和下一步计划

54 4. 致谢.54

5 1 概况 本报告提供了钢铁、铝、水泥、造纸、合成氨和乙烯能耗值的国际最佳实践 的相关信息. 国际最佳实践 至少在世界上某个地方已商业化运行,并且代 表着最高效的工艺水平.1 这些最佳实践值的表现形式为生产每物理单位的物品所消耗的能源量,物理 单位通常为公吨(t).能源量的表示既有使用国际标准下的焦耳(joules)也有 使用中国常用的单位,即千克标准煤(kgce)2 . 终端能耗值是指生产设备所消耗的能源,一次能源消耗值是指生产设备所消 耗的能源以及生产设备发电所需的能源, 一次能源消耗值中也包括了将燃料转换 成电力的损失和输配电的损失. 据估计这些损失所占的比例大概为 67%. 本报告 所涉及的能耗值仅为终端能耗值;

一次能源能耗值只是在表中列出. 表1.1 给出了工业部门终端能耗国际最佳实践的汇总. 表1.2 给出了一次能源 消耗值国际最佳实践的汇总. 有关能耗值计算和参考值来源的详细情况在后面的 章节有所描述.

1 虽然本报告描述的是主要工艺能效最佳实践, 但是整合这些单个技术对于获得这些技术的 全部益处是很重要的.比如,热电联产可以提高所述工艺的蒸汽供应效率,副产品能流也会 因为采用了更有效的技术而效率得到提高(例如:回收高炉煤气利用 TRT 发电而不是利用 锅炉生产蒸汽发电).