合成氨单位产品能耗限额及计算方法编制说明

合成氨单位产品能耗限额编制说明合成氨单位产品能耗限额及计算方法编制说明 一、 标准编制的目的及意义 （一）现行相关的国家标准、行业标准的情况 目前国家标准有： GB21344-2008《合成氨单位产品能源消耗限 额》 ；地方标准有：山东省 DB37/ 757－2007《合成氨产品能源消耗 限额》 ，天津市 DB12/046.41-2008《合成氨单位产量综合能耗计算方 法及限额》 ，浙江省 DB33/ 661—2007《合成氨（小、中、大型）单 位综合能耗限额及计算方法》 。 国家标准 GB21344-2008 给出了合成氨能耗 3 项技术指标：现有 合成氨生产企业单位产品能耗限额限定值， 新建合成氨生产企业单位 产品能耗限额准入值，合成氨单位产品能耗限额先进值(准入值与先 进值是相等的)。准入值和限定值是一个强制性指标，新建合成氨生 产企业的综合能耗应符合准入值， 现有合成氨生产企业的综合能耗应 不高于限定值。 国家标准 GB21344-2008 是通用型强制性标准， 根据 2008 年以前 的全国合成氨生产企业生产能力、 平均能耗消耗值等制定的单位产品 能耗限额限定值。 各省(市)合成氨生产企业现状、 生产能力和水平差别较大， 且近 几年随着合成氨生产企业不断进行节能技术改进比如工艺改造、 耗能 设备效率提高等，现有合成氨企业的产品综合能耗有了明显下降,重 庆市合成氨企业尤为突出。通过调研及分析，2010 年重庆合成氨企 业单位产品平均能耗为 1241 千克标煤/吨氨， 这远比国家标准规定的 现有以天然气为原料的合成氨生产企业单位产品能耗限额限定值 1650 千克标煤/吨氨要低得多；另外大中小型合成氨生产企业的生产 工艺不同、生产规模差别较大，其能耗是有差别的，宜根据重庆市合 成氨生产企业的生产能力分别制定能耗限额限定值。 国家标准 GB21344-2008 规定的“单位产品能耗限额限定值”已1合成氨单位产品能耗限额编制说明落后于重庆市现有合成氨生产企业的平均能耗值， 不能起到促进重庆 市现有合成氨生产企业的节能降耗。 重庆市合成氨企业单位产品的能 耗值比国家标准给出的能耗限额限定值要低得多， 有必要制定比国家 标准规定更严格的能耗限额限定值的地方标准， 以符合重庆市现有合 成氨企业现状， 促进企业自身进行节能降耗的技术改造和加强企业的 节能管理，同时利于当地政府及有关职能部门执行， 推动和促进现有 合成氨生产企业节能降耗。 重庆发布了《重庆市单位产品超限额使用能源收费管理办法》 ， 但因该办法中规定的合成氨超限额与国家标准规定的限额限定值要 低，难以开展超限额使用能源收费管理工作，因此起草重庆市《合成 氨单位产品能耗限额及计算方法》地方标准迫在眉睫。 （二）本市企业基本情况 至 2010 年，重庆市现有合成氨企业共 19 家： 具体大型 1 家即建 峰化工， 中型 3 家即涪化新系统、川维(以天然气为原料)和万州宜化 (以煤为原料） ， 小型 15 家(13 家以天然气为原料、2 家以煤为原料)， 生产原料主要有天然气和煤两大类，且以天然气为主。企业有大中小 型，但以小型居多，全市 2010 年合成氨生产能力为 150 万吨，因天 然气供应等原因实际年总产量约为 115 万吨(含川维)， 单位产品平均 能耗约为 1241 千克标煤/吨氨， 以天然气为原料的小型合成氨企业平 均能耗约 1279 千克标煤/吨氨，中型合成氨企业平均能耗约 1150 千 克标煤/吨氨，大型合成氨企业平均能耗约 1100 千克标煤/吨氨，这 远比 GB21344-2008《合成氨单位产品能耗消耗限额》中规定的以天 然气为原料“现有合成氨单位产品能耗限额”1650 千克标煤/吨氨要 低得多， 同时也表明了以天然气为原料的大中小型合成氨企业的平均 能耗是有一定的差距的。 尽管全国以煤 (含优质煤和非优质煤 )作为原料生产合成氨的企 业约占 70%，但重庆地区因原料煤供给原因，以煤为原料的生产企业2合成氨单位产品能耗限额编制说明较少，据调查，以煤为原料的合成氨企业小型两家，中型一家。重庆 不是产煤基地，煤产量比较少且煤质不稳定、发热量小，生产用原料 煤需大量从外地如贵州、 山西等运入， 生产成本高、 煤供给难以保障， 造成企业年运行天数不足，达不到设计能力、综合能耗较高。 （三）预期的经济、社会效益 本标准作为重庆市合成氨企业能耗限额限定值的一个强制性地 方标准， 将有助于促进重庆市现有合成氨企业自身节能降耗，以尽可 能地满足本标准中规定的能耗限额限定值。同时，本标准可为重庆市 节能技术的推广、节能降耗、超限额使用能源收费管理、监督管理等 提供技术依据和强制性的地方标准。本标准的实施， 将有利于重庆市 节能减排， 降低重庆市重点耗能企业特别是大中小型合成氨企业的能 耗，因此本标准的制定必将会产生较大的社会效益。 根据重庆市以天然气为原料的合成氨企业的多年来的能耗消耗 状况和变化趋势，本标准制定出：在 2011 年至 2015 年，小型合成氨 企业能耗年降低率 1%、中型合成氨企业能耗年降低率 0.75%、大型合 成氨企业能耗年降低率 0.5%。按照 2010 年重庆市现有大中小型合成 氨企业的设计能力(约 150 万吨)估算， 可促使重庆的合成氨企业的能 源消耗在未来 4 年降低(按照降低 3.5%，平均能耗为 1241 千克标煤/ 吨氨进行估计)约 6500 吨标准煤、减少 CO2 排放 16250 吨和 SO2 排放 100 吨；如对超出限额实现使用能源收费，将收取一定的超限额能源 使用费，可近一步促进节能技术、加强节能监督管理等，因此本标准 将产生较好的节能效果和良好的经济效益。 二、标准编制过程 （一）任务来源、协作单位以及成立标准起草小组等情况 任务来源：渝质监发【2010】133 号文件《重庆市质量技术监督 局关于印发 2010 年重庆市地方标准制修订补充计划项目的通知》中 2010 年重庆市地方标准制修订计划补充项目。3合成氨单位产品能耗限额编制说明为了促进重庆市节能技术的合作和运用， 将国外的先进节能技术 和节能管理理念运用到重庆市工业企业特别是合成氨企业， 重庆市计 量质量检测研究院与德国技术服务公司（GIZ）合作，由 GIZ 出资并 组织国内外有关专家对本项目作技术支持。 本标准主要起草单位为重庆市计量质量检测研究院。 协作单位包括重庆市化工节能与防腐蚀技术协会、 江化化肥有限 公司、建峰化工、三灵化肥等 7 个企事业单位。 编制组共 14 名成员，确定了项目负责人。 （二）标准文稿的编写情况 1． 编制组参考国家及其他地方标准内容于 2010 年底编制形成初 稿并组织小组成员对初稿进行了讨论。 2．开展企业调研。先后调研了建峰化工（大型） ，三灵化肥及江 北化肥(小型)，涪陵化肥及川维(中型)共五家合成氨企业。 3．组织了 1 次专家讨论会对初稿进行讨论。 4．进行了 2 次交流会。交流会由德国 GIZ 公司组织，主要由德 国专家进行讲解，编写组有关人员、本市合成氨企业参加并进行了积 极的交流。 5．标准的修改 通过调研、专家讨论及交流会，对初稿进行了以下修改： 1)进一步明确了：大中小型合成氨生产装臵等名义术语解释规 范。 2)保留 “节能管理与措施” 章节， 但建议此章节应按照 GB/T15587 并结合重庆市合成氨企业现状编写。 3) 认为不需编写能耗计算实例。 4) 确定了合成氨生产原料的种类：天然气和煤。川维厂合成氨 原料实质上可追溯至天然气。其“附产氢”生产合成氨是特例工艺、 不具备典型性，标准中不将“附产氢”作为一种原料进行限额规定。4合成氨单位产品能耗限额编制说明5）分阶段性地制定能耗限额限定值。 6）2011 年 5 月初提交标准的送审稿以及相关附件。 （三）标准文本（送审稿）征求意见情况 标准的编写过程中，重庆市合成氨企业、有关专家 (含审定会) 提出了大量意见，见汇总表(见附件 1)。编写小组绝大多数采纳了征 求意见，根据征求意见对相关章节、条款进行了修改。 经多次征求意见和组织有关专家讨论后形成送审稿， 审定会送审 对进行逐句逐字的审定，审定会对专家提出的意见进行了汇总，根据 专家意见对送审稿进行讨论和修改。 （四）重大分歧意见的处理经过、结果和依据 1. 关于合成氨生产原料的确定 针对是否将以氢气为原料单独给出限额值， 编写小组到四川维尼 纶厂进行调研。 通过调研，川维厂生产合成氨的原料从源头上可追溯 为天然气，不必给出以氢气为原料的限额限定值；在专家会上专家认 为：川维利用以天然气为原料生产其主要产品（醋酸）时产生的氢气 生产合成氨，不具有代表性，也不是生产合成氨的传统工艺，与其它 合成氨企业没有可比性，不可能推广使用，因此重庆市合成氨企业生 产原料目前界定为天然气和煤两大类是比较符合重庆现状的， 便于本 次标准的制定和标准制定后的执行。 2．综合能耗年降低率的确定 针对是否需分年份给出能耗限额限定值， 编写小组成员与德方专 家间进行了讨论，编写小组在征求有关专家、合成氨企业、有关职能 部门的基础上认为：根据年份、 按照不同的降耗比例分别给出重庆市 大中小合成氨企业能耗限额限定值是合理可行的。 以天然气为原料的合成氨企业的综合能耗年降低率确定： 根据重庆现有大中小型合成氨企业近几年平均能耗、 合成氨装臵 设计能力的运行率分别制定能耗年降低率。5合成氨单位产品能耗限额编制说明a．对小型企业现在制定的能耗限额值已有 60%以上的企业可以 达到，且小型企业的节能空间相对较大，在欧洲如没有强制措施企业 自身每年能节能 1%，如增加强制措施每年降 1.5%也有可能实现。根 据调研， 以天然气为燃料的合成氨企业(小型)的电耗、综合能耗总体 上是成下降趋势，如能按装臵设计能力(即运行天数)的 85%-100%运 行，完成综合能耗年降低率 1.5%是可行的，但因重庆市天然气工业 供应比较紧张，多数小型天然气合成氨企业只能按装臵设计能力的 50%-80%运行，甚至更低，设备空运行或者停运后重新点火会产生额 外能耗，因此制定综合能耗年降低率为 1.0%比较适合，企业也能完 成，也能起到促进企业降低能耗的目的。 b．中型合成氨企业目前有涪陵化肥、川维两家，工艺较为成熟， 设备较为先进， 经调研和组织专家讨论， 制定综合能耗年降低率 0.75% 的目标比较适合。 C. 大型合成氨企业目前仅建峰工业集团公司,其投产起点高、 工 艺成熟、设备先进，难以通过改造工艺等措施来降低能耗，仅能通过 加强节能管理、 改造或更换部分耗能设备等措施来降低能耗，制定综 合能耗年降低率 0.5%的目标比较适合。 以煤为原料合成氨企业的综合能耗年降低率确定： 重庆目前没有以煤为原料的大型合成氨生产企业， 如将来重庆要 建 立以 煤为 原料的 大型 合成 氨生产 企业 ，其 能耗限 额应 满足 GB21344-2008 新建合成氨生产企业单位产品能耗限额准入值及有关 规定， 因此本标准不给出现有大型合成氨生产装臵的能耗限额限定值 值。 根据重庆现有合成氨企业近几年平均能耗、 结合浙江山东等沿海 地区的限额值分别制定其限额限定值。 经调研和组织专家讨论， 中小型合成氨企业完成综合能耗年降低 率 1.0%是比较可行的。6合成氨单位产品能耗限额编制说明三、主要技术指标的说明 （一）标准编制原则及与有关的现行法律、法规和强制性国家标 准、行业标准的关系 本标准编写遵循 GB/T 1.1-2009《标准编写规则》 ，计算遵循 GB/T2589《综合能耗计算通则》 。根据能源法、计量法、工业企业能 源管理导则、化工企业能源计量器具配备和管理要求、合成氨单位产 品能源消耗限额、各种耗能设备经济运行导则、重庆市工业企业能源 评价规范、重庆市单位产品超限额使用能源收费管理办法等法律、 规 范、标准、管理办法，并结合目前重庆市合成氨企业的实际情况和平 均能耗水平等制订本标准。 （二）能耗限额限定值的制定 1．以天然气为原料生产合成氨的能耗限额限定值制定 能耗基值 （即 2010 年能耗） 根据重庆市目前合成氨企业 2010 年 综合能耗的加权平均值确定，考虑到重庆市目前严峻的供气现状（因 天然气供气不足，造成合成氨企业运行率不足 50%） ，将加权平均值 稍作调整，将大型企业的合成氨单位产品能耗值调整为 1150kgce/t， 将中型企业的合成氨单位产品能耗值调整为 1220kgce/t，将小型企 业的合成氨单位产品能耗值调整为 1285kgce/t。可以看到，调整后 的合成氨单位产品能耗值仍比国家标准 GB21344-2008 的限额值 1650 kgce/t 低得多，而大型合成氨单位产品能耗限额值仍能达到国标的 先进值，故仍具有先进性。 具体计算见附件 2。 2. 以煤(优质煤和非优质煤)为原料生产合成氨的能耗限额限定 值的制定 根据重庆市目前合成氨企业的平均能耗、 能耗年降低率并结合浙 江省地方标准制定。 根据调研， 重庆市以煤作燃料合成氨企业(中小型)综合能耗变化7合成氨单位产品能耗限额编制说明趋势是随机的， 这与煤质、 煤数量、 企业连续生产及产量等因素有关。 重庆地区因煤质和产量等原因严重影响了以煤作燃料合成氨企 业的产能产量、综合能耗，造成全市合成氨企业能耗难以稳定，为了 促进企业综合能耗的降低，对采用以优质煤生产合成氨的中型企业， 因优质煤与沿海基本一致，其能耗限额参照浙江省能耗限额制定； 对 采用以非优质煤生产合成氨的小型企业， 因重庆的非优质煤煤质较沿 海差，结合重庆小型企业能耗情况并参照浙江等省能耗限额制定。 重庆目前没有以煤为原料的大型合成氨生产企业， 不必制定以煤 为原料的现有合成氨能耗限额限定值。 3. 分大中小单套合成氨生产装臵分别给出能耗限额限定值 国家标准 GB21344-2008 中未分大中小单套合成氨生产装臵分别 给出能耗限额限定值。 实际上， 大中小单套合成氨生产装臵的生产工 艺不同、生产规模差别较大，综合能耗有差别，统一考核不利于结构 调整和节能降耗的有效推行， 故本标准中分大中小单套合成氨生产装 臵分别给出能耗限额值。 4.给出能耗限额限定值、未给出准入值和先进值 本标准只适用于已经投产的合成氨生产企业，故不涉及准入值， 新建合成氨企业应满足国家标准 GB21344-2008 中的准入值。重庆市 现有合成氨企业的能耗水平与其生产工艺及规模有关， 大中型企业的 能耗水平已优于国家标准中先进值， 小型企业的能耗水平已接近国家 标准中先进值， 故没有必要设定先进值。本标准分大中小合成氨分别 给出其限额限定值，符合重庆市现有合成氨企业现状，有利于促进企 业和有关部门开展节能技术推广、能源监督管理等。 5. 分年度给出能耗限额限定值 分年度给出能耗限额限定值可促进企业制定节能降耗的阶段性 目标并制定更详细的实现降耗目标的具体措施， 有利于节能降耗的更 好实施。8合成氨单位产品能耗限额编制说明（三） 标准中条款说明 本标准第 4 章为强制性条款，其他为推荐性条款； 附录 A、B 为规范性附录，主要引用国家标准 GB21344-2008 的附 录 A、B，此部分给出了具体实施过程中合成氨产量及合成氨单位产 品综合能耗的计算方法。 本标准附录 C，参考 GB/T2589 附录及浙江省地方标准的附录并 结合重庆合成氨企业使用的耗能介质(含载能工质)情况制定附录 C， 作为资料性附录，便于综合能耗计算过程中折标系数的查询和引用。 四、贯彻地方标准的实施意见。 本标准中合成氨单位产品能耗限额限定值为强制性内容、 合成氨 产品单耗的计算方法为规范性内容。具体实施时，以能源法、计量法 等法律为依据，以工业企业能源管理导则、能源计量器具配备通则、 重庆市工业企业能源评价规范等技术规范为依托， 以重庆市单位产品 超限额使用能源收费管理办法等管理办法为执行依据。 建议： 组织重庆市合成氨生产企业相关人员及相关职能部门人员 进行培训宣传； 重庆市合成氨企业在节能技术推广， 接受工业企业能 源评价、 重点用能企业能源考核、能源监督检查等应执行本标准规定 的综合能耗限额值；根据《重庆市单位产品超限额使用能源收费管理 办法》对重庆市合成氨企业进行超限额使用能源收费时，应以标准中 规定的限额作为依据。 本标准给出的能耗限额值仅到 2015 年，2015 年以后执行的能耗 限额值原则上应不得低于 2015 年的能耗限额限定值，如有必要，建 议重新制定本标准。 附件：标准征求意见汇总处理表； 本地方标准编制组 2011 年 6 月 30 日9合成氨单位产品能耗限额编制说明附件： 《合成氨单位产品能耗限额及计算方法》 地方标准审定会意见汇总表标准编号：DB 50/×××-2011 序号 1 条款号 标题 原内容 汇总日期：2011-6-30 修改后内容重庆市合成氨企业单位产 合成氨单位产品能耗限额及 品能耗限额 —— 本标准由重庆市化工节能 计算方法 增加“其余为推荐性条款”2前言协会提出。 本标准由重庆市化工节能 协会及重庆市化肥矿山行 业协会归口本标准由重庆市经济和信息 化委员会提出并归口31本 标 准 适 用 于 以 天 然 本标准适用于已正式投产的 气…… 下列文件中…… 以天然气…… 采用 GB1.1-2009 最新表达方 式 去掉“ GB17167 用能单位能 源 计量 器具 配备和 管理 通 则” ； 增加 GB/T 21367 化工企业能 —— 源 计量 器具 配备和 管理 要 求； 增加 GB/T 2589 综合能耗计 算通则； 增加 GB/T 12723 单位产品能 源消耗限额编制通则4210合成氨单位产品能耗限额编制说明序号条款号原内容 报告期内合成氨产品生产修改后内容53.1过程中所消耗的全部能源 （ 折标 准煤） 总量。 包 括……与 5.1.1 一致63.3合成氨生产装臵（单套） 分开定义小、中、大型合 成氨生产装臵 优质 无烟煤 [合成氨原 料单套合成氨生产装臵 将小、中、大型合成氨生产 装臵合并到 3.3 定义，并增 加“单套”限定 合成氨原料用优质无烟块煤 软化温度≥1350℃73.4-3.783.11用] 灰熔点≥135℃9 103.12 3.13非优 质无烟煤 [合成氨 原 合成氨原料用非优质无烟块 料用] 型煤[合成氨原料用] 限额仅给出限额值 煤 合成氨原料用型煤 限额值前加上“≤” ，并进一 步核实收集的数据 分 2011 年、2013 年、2015 年给出限额值，并备注其它 年份考核标准如何确定 去掉 企业应制定行之有效的…… 企业应按 GB/T21367 要求， 企业应按 GB/T3484 要求， 企业应按 GB/T15587 要求， 增加通风机系统、离心式风114分 2011 年、 2014 年给出限 额值 合成氨原材料消耗量以实 物量统计 制定行之有效的…… 执行 GB17167 执行 GB/T 3484…… 执行 GB/T 1558712 13 14 15 16 17115.1.7 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.56.2.1.1 ——合成氨单位产品能耗限额编制说明序号条款号原内容修改后内容 机系统等经济运行标准18 19 20 216.2.2.1 开发利用高效节能…… 6.2.2.2 推进清洁生产…… 6.2.2.3 推广热电联产…… 6.2.2.4企业应开发利用高效节 能…… 企业应推进清洁生产…… 企业应推广热电联产……推广“三废”综合利用技 企业应推广“三废”综合利 术。 用技术。 企业应推广高效率的气 化…… 企业应淘汰高能耗…… 企业应建立能耗测试…… 去掉“不折 100%的纯品” 。 删除22 23 24 25 266.2.2.5 推广高效率的气化…… 6.2.2.6 淘汰高能耗…… 6.3 A.1 B.2 建立能耗测试…… —— 合 成氨 生产用 煤应符 合 GB/T7561 的规定27 28附录 C 附录 D能量（耗能工质）换算系 引用 GB/T 2589 中能量（耗 数列表 建议去掉 能工质）换算系数列表 采纳，去掉附录 D本地方标准编制组 2011 年 6 月 30 日12