水泥單位產(chǎn)品能源消耗電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤取值探討

　　GB17680—2007《水泥單位能源消耗限額》國家標(biāo)準(zhǔn)（下稱《標(biāo)準(zhǔn)》）將于2008年6月1日實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)是目前國內(nèi)水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)狀況、技術(shù)水平和相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策及國際先進(jìn)的水泥生產(chǎn)能耗指標(biāo)等數(shù)據(jù)，毋容置疑該標(biāo)準(zhǔn)將會對我國的水泥工業(yè)節(jié)能、降耗、減排起到促進(jìn)作用，其意義還在于為淘汰落后產(chǎn)能做出貢獻(xiàn)。 

　　《標(biāo)準(zhǔn)》給出了熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗、可比熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗、熟料綜合電耗、可比熟料綜合電耗、可比熟料綜合能耗、水泥綜合電耗、可比水泥綜合電耗、可比水泥綜合能耗的定義及相關(guān)的計(jì)算方法，在計(jì)算過程中采用的電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤取值是個(gè)非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，就此淺談對電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤取值的理解和認(rèn)識，作為探討的引玉之磚。目的是探討其客觀性、現(xiàn)實(shí)性，做到取值

　　一，具有良好可比性，促進(jìn)節(jié)能工作進(jìn)展。  

　　1. 電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)理論值和實(shí)際值  

　　《標(biāo)準(zhǔn)》中稱：“可比熟料綜合能耗根據(jù)可比熟料綜合標(biāo)準(zhǔn)煤耗和可比熟料綜合電耗計(jì)算，其中電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)按國家統(tǒng)計(jì)局規(guī)定的0.1229Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h計(jì)算。”【1】  

　　對電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)0.1229Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h（下稱系數(shù)0.1229Kg）進(jìn)行以下推算。其基準(zhǔn)數(shù)據(jù)：  
　　1 KW·h=3.6×106J  
　　1Kg標(biāo)準(zhǔn)煤=2.93×107J   
　　設(shè)電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系為KDB;則  
　　KDB·1KW·h:1Kg標(biāo)準(zhǔn)煤=3.6×106J: 2.93×107J  
　　KDB=0.1229Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h  

　　通過以上推算知道，0.1229是電力折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的理論值。它與實(shí)際的電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤量有著一定的差別。實(shí)際電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤量一般以火電供電標(biāo)準(zhǔn)煤表示，在不同時(shí)期取值不同，隨著電力行業(yè)技術(shù)、裝備的進(jìn)步，是在逐步降低的。故此水泥行業(yè)余熱發(fā)電生產(chǎn)的電力在換算為標(biāo)準(zhǔn)煤時(shí)，其電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)是相應(yīng)年份電力行業(yè)發(fā)布的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗指標(biāo)，而根據(jù)應(yīng)是國家發(fā)改委二零零七年四月份頒布的《能源發(fā)展十一五規(guī)劃》中主要產(chǎn)品單位能耗指標(biāo)。有關(guān)電力、水泥行業(yè)的指標(biāo)列入表1【2】  

表1　火電供電煤耗、水泥綜合能耗指標(biāo)　

　　從表1數(shù)據(jù)可以看出，不同年代的指標(biāo)是不同的，但趨勢是在下降。2000年到2005年火電供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗平均每年下降4.4克，而2005年到2010年平均每年下降3克。若照此平均下降數(shù)量計(jì)算得出，2006年-2007年為367克，2007年-2008年間為364克，應(yīng)理解為國家要求的實(shí)際電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤量。電力行業(yè)100MW以上機(jī)組完成供電煤耗指標(biāo)列入表2。【3】     

表2　2006年我國火電供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗運(yùn)行指標(biāo)

　　表2數(shù)據(jù)表明隨著機(jī)組容量等級的降低，供電煤耗指標(biāo)上升，200MW以上機(jī)組均可達(dá)到“十一五”規(guī)劃2005年指標(biāo)，100MW級機(jī)組超過指標(biāo)。四類機(jī)組平均值為350.89克，能達(dá)到“十一五”規(guī)劃2010年指標(biāo)。現(xiàn)電力行業(yè)淘汰50MW以下的機(jī)組，若不考慮這些落后產(chǎn)能的指標(biāo)，100MW以上機(jī)組的供電煤耗指標(biāo)作為電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)還是極有參考價(jià)值的。 目前新建投產(chǎn)的電廠有關(guān)技術(shù)參數(shù)列入表3【4】，這些指標(biāo)較為先進(jìn)，但整個(gè)行業(yè)還達(dá)不到。  

表3　×××電廠裝機(jī)4×1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù) 

　　表中所示供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為290.9克，代表我國當(dāng)前電力行業(yè)供電煤耗的先進(jìn)水平，這說明技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果是降低了供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗。  

　　通過以上介紹可知，理論性的電力折算系數(shù)0.1229Kg與目前最先進(jìn)技術(shù)水平的供電標(biāo)準(zhǔn)煤0.2909Kg相差很大。上述有關(guān)數(shù)據(jù)列入表4。  

表4　供電指標(biāo)比較表

　　從表4數(shù)據(jù)看出，在實(shí)際電力生產(chǎn)中，每生產(chǎn)一度電即1 KW·h用的標(biāo)準(zhǔn)煤量與系數(shù)122.9克相比，前者約為后者的3倍左右。根據(jù)當(dāng)前的電力行業(yè)的實(shí)際情況及其他因素，“十一五”規(guī)劃中2005年的370克做為實(shí)際電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)具有一定的權(quán)威性和現(xiàn)實(shí)性。  

　　2. 電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)取值實(shí)際應(yīng)用  

　　電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)在水泥行業(yè)的使用情況如何？還要通過一些有代表性文獻(xiàn)進(jìn)行說明（引用文獻(xiàn)意在說明90年代后期及其之后不同時(shí)期供電煤耗的差別），這主要反映在余熱發(fā)電的電力減扣熟料熱耗使用的折算系數(shù)與電網(wǎng)供電和余熱發(fā)電電力直接投入到生產(chǎn)線用電設(shè)備的電力折算系數(shù)的差別方面。  

　　2.1. 《1997年水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)》高級研修班論文集：“全國電網(wǎng)平均供電煤耗目前為0.431千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)”，“關(guān)于（熟料）綜合能耗，假設(shè)每噸熟料生產(chǎn)1.2噸水泥，預(yù)分解窯綜合能耗每噸水泥為107Kg標(biāo)準(zhǔn)煤外加120 KW·h電，考慮區(qū)域電網(wǎng)及水泥廠總降壓變電站共12%的損耗后，水泥廠用電煤耗每千瓦時(shí)（KW·h）為1.12×0.431=0.483Kg標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸水泥綜合能耗相當(dāng)于165Kg標(biāo)準(zhǔn)煤”。【5】   

　　2.2. 《全國水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備國產(chǎn)化論文集》：“到2010年，如果40%的新型干法生產(chǎn)線采用余熱發(fā)電技術(shù)，（注現(xiàn)有700條，屆時(shí)280條），預(yù)測發(fā)電量84億 KW·h，電站自用率8%，供電量77億KW·h，火電供電煤耗380克/ KW·h,相當(dāng)于300萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤”?！?】  

　　2.3. 《水泥工程：節(jié)能減排的途徑和潛力分析及相關(guān)政策介紹》：“2007年預(yù)計(jì)將投產(chǎn)50套左右純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，“十一五”期間如能全部實(shí)施396條熟料生產(chǎn)線的余熱發(fā)電，按噸熟料平均38 KW·h估算，可節(jié)電155.8億KW·h，節(jié)約標(biāo)煤5.9億噸[注：可能是590萬噸之誤]”。“例如：一條5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線通常配置9000KW純低溫余熱發(fā)電機(jī)組，按平均發(fā)電功率8500KW,年運(yùn)轉(zhuǎn)7200h,則年發(fā)電量為6.12×107 KW·h，年節(jié)約標(biāo)煤2.33萬噸（按電網(wǎng)平均煤耗380g標(biāo)準(zhǔn)煤/ KW·h計(jì)算）?！薄?】  

　　2.4. 《中國水泥雜志：論水泥工業(yè)能源消耗控制戰(zhàn)略》：“由于技術(shù)水平的不同，    水泥生產(chǎn)綜合電耗為92KW·h/t，有的則達(dá)到80KW·h的最佳水平。”“水泥生產(chǎn)電耗為二次能源消耗，因電能也是燃煤轉(zhuǎn)換的。按1KW·h電能需要0.4克標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)，國際先進(jìn)水平生產(chǎn)綜合電耗為37千克標(biāo)準(zhǔn)煤，我國每噸水泥生產(chǎn)綜合電耗為44千克標(biāo)準(zhǔn)煤?！薄?】  

　　綜上所述說明：①電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)在不同的時(shí)期取值有所差別，但隨著技術(shù)進(jìn)步在降低。②水泥企業(yè)耗電與余熱發(fā)電的電力折算系數(shù)基本保持在相同的水平，目前取值在0.38～0.4千克范圍。③取值0.38千克與“十一五規(guī)劃”的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗2005年期的0.37千克較為接近。④在取值時(shí)最好考慮電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤指標(biāo)（包括余熱發(fā)電）、電網(wǎng)和總降壓損耗等因素。⑤電力消耗和余熱發(fā)電電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)雖然還沒有統(tǒng)一到一個(gè)數(shù)值，但差別還不大。由此產(chǎn)生一個(gè)問題，電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)應(yīng)怎樣取值才能對水泥工業(yè)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)煤耗的可比性和節(jié)電具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。因此感到電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)取值應(yīng)反映一次能源煤的實(shí)際消耗水平，并且做到統(tǒng)一一致是很有必要的。  

　　3．“十一五”規(guī)劃水泥綜合能耗指標(biāo)與《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》  

　　當(dāng)前，有關(guān)的政策法規(guī)如《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》、《水泥工廠節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》中，在進(jìn)行水泥綜合能耗的計(jì)算時(shí)，使用的電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)是0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h，由此計(jì)算出的水泥單位能源消耗與“十一五”規(guī)劃指標(biāo)列入表5進(jìn)行比較。  

表5　水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額、“十一五”規(guī)劃指標(biāo)、水泥工廠設(shè)計(jì)指標(biāo)  

　　表5數(shù)據(jù)表示出“十一五”規(guī)劃指標(biāo)與“限額”、“設(shè)計(jì)指標(biāo)”間存在差別?！笆晃濉币?guī)劃指標(biāo)2005年為159千克標(biāo)準(zhǔn)煤，2010年為148千克標(biāo)準(zhǔn)煤，平均每年降低2.2千克標(biāo)準(zhǔn)煤，計(jì)算到2007年為154.6千克標(biāo)準(zhǔn)煤，與＜1000T/D生產(chǎn)線的118千克標(biāo)準(zhǔn)煤比，相差36.6千克標(biāo)準(zhǔn)煤。目前，立窯等水泥與新型干法水泥的比例約為47：53，立窯熟料熱耗為160千克標(biāo)準(zhǔn)煤，新型干法熟料熱耗為115千克標(biāo)準(zhǔn)煤，水泥中熟料配比平均為75%，水泥生產(chǎn)電力消耗120 KW·h/噸，初步計(jì)算水泥綜合能耗為117.87千克標(biāo)準(zhǔn)煤（注：此處電力折算系數(shù)為0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)），與154.6千克相比，差36.73千克。如電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)采用0.370千克進(jìn)行計(jì)算，目前水泥綜合能耗則為147.53千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，與154.6千克比，僅相差7.07千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，這反映出“十一五”規(guī)劃指標(biāo)還是比較切合實(shí)際的。今后落后產(chǎn)能立窯生產(chǎn)線等將被逐步淘汰，由新型干法生產(chǎn)線替代，立窯等水泥與新型干法水泥的比例會下降，計(jì)算結(jié)果則隨之變化。  

　　4. 電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)取值統(tǒng)一才客觀  

　　近期看到《中國水泥》刊登的的文章【9】講到了“水泥單位產(chǎn)品能源消耗計(jì)算方法”稱，“如果水泥生產(chǎn)企業(yè)采用窯頭冷卻機(jī)和窯尾廢氣進(jìn)行余熱發(fā)電，應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)余熱電站總發(fā)電量及自用電量，按公式（2.5）計(jì)算余熱發(fā)電折算的單位熟料標(biāo)準(zhǔn)煤量。  

　　ehe=0.404×(qhe-qo)/pCL                                                  (2.5)  
　　式中：0.404—每千瓦時(shí)電力折合的標(biāo)準(zhǔn)煤量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每千瓦時(shí)（KgCe/ KW·h）  
　　qhe—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)余熱電站總發(fā)電量，單位為千瓦小時(shí)（KW·h）  
　　qo—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)余熱電站自用電量，單位為千瓦小時(shí)（KW·h）”。  

　　同一文章中還講到可比熟料綜合能耗計(jì)算方法和可比水泥綜合能耗的計(jì)算方法，現(xiàn)摘錄如下：  
　　“2.5. 可比熟料綜合能耗計(jì)算方法  

　　可比熟料綜合能耗按公式（2.7）計(jì)算  
　　ECL=eKCL+0.1229×QKCL                        (2.7)  
　　式中：ECL—可比熟料綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸（Kg/t）  
　　0.1229—每千瓦時(shí)電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每千瓦 小時(shí)（Kg/ KW·h）  
　　eKCL、QKCL分別代表可比熟料綜合煤耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸（Kg/t）及可比熟料綜合電耗，單位為千瓦小時(shí)每噸　?。↘W·h/t）”。  

　　“2.7 可比水泥綜合能耗的計(jì)算方法  
　　可比水泥綜合能耗按公式（2.13）計(jì)算：  
　　EKS= eKCL×q+eh+0.1229×QKS                        (2.13)  
　　式中：EKS—可比水泥綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸（Kg/t）  
　　q—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)水泥企業(yè)水泥中水泥熟料平均配比，%  
　　eh—統(tǒng)計(jì)期內(nèi)烘干水泥混合材所消耗燃料折算的單位水泥標(biāo)準(zhǔn)煤量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸（Kg/t）”。  
　　QKS代表水泥綜合電耗，單位為千瓦小時(shí)每噸（KW·h/t）。  

　　在上述的（2.5）、（2.7）、（2.13）式中對每千瓦時(shí)電力折合的標(biāo)準(zhǔn)煤量分別取值為0.404和0.1229千克，很明顯，企業(yè)內(nèi)部的余熱發(fā)電的電力折合標(biāo)準(zhǔn)煤量為國家電網(wǎng)供電的3.29倍。而在計(jì)算企業(yè)的水泥綜合能耗時(shí)，用于生產(chǎn)水泥的電力消耗在計(jì)算式中為正，而余熱發(fā)電的電力折為標(biāo)準(zhǔn)煤在能耗中扣除，同樣1 KW·h電力在計(jì)算水泥綜合能耗時(shí)，起到的作用卻不同。故此，在已建成投產(chǎn)或改造成功的帶有余熱發(fā)電的水泥企業(yè)，其能耗的下降幅度不但因有了余熱發(fā)電的節(jié)能效果，而且還因電力折算系數(shù)取值0.404千克標(biāo)準(zhǔn)煤使得節(jié)能效果更為明顯。由此建議在水泥行業(yè)中，電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)統(tǒng)一采用“十一五”規(guī)劃指標(biāo)0.370千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)（Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h），用於計(jì)算水泥企業(yè)的可比熟料綜合能耗和可比水泥綜合能耗。  

　　5. 電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)統(tǒng)一取值0.370 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h  

　　根據(jù)以上的分析論述， 建議現(xiàn)階段電力折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)統(tǒng)一取值0.370 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h，其優(yōu)點(diǎn)是：  

　　若采用0.370 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h，將水泥行業(yè)計(jì)算水泥綜合能耗統(tǒng)一到國家發(fā)改委“十一五規(guī)劃”的供電標(biāo)準(zhǔn)煤指標(biāo)上。而這一指標(biāo)將隨著電力技術(shù)進(jìn)步逐步降低。為了實(shí)現(xiàn)“十一五”規(guī)劃2010年水泥綜合能耗148 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t的指標(biāo)，采用此值（0.370Kg）計(jì)算出的水泥綜合能耗與“十一五”規(guī)劃指標(biāo)相比，對推動水泥企業(yè)的節(jié)電工作具有現(xiàn)實(shí)意義。  

　　若采用0.370 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h，反映出目前我國電力行業(yè)的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗。水泥企業(yè)生產(chǎn)水泥消耗的電力是由一次能源煤轉(zhuǎn)換的，電力消耗折成的標(biāo)準(zhǔn)煤應(yīng)是實(shí)際的，而不是理論的。因此，取值0.370Kg標(biāo)準(zhǔn)煤進(jìn)行計(jì)算，對水泥生產(chǎn)企業(yè)的水泥綜合能耗的評價(jià)較為接近實(shí)際而合理。  

　　若采用0.370 Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/KW·h，對于水泥行業(yè)在統(tǒng)計(jì)比較水泥綜合能耗水平時(shí)，計(jì)算基準(zhǔn)統(tǒng)一，計(jì)算出的結(jié)果便于分析比較，更具可比性。  

　　懇請業(yè)內(nèi)外有識之士給予指正，確定合理取值。  

　　參考文獻(xiàn)  

　　[1] 唐興國，水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額，數(shù)字水泥網(wǎng)  
　　[2] 能源發(fā)展“十一五規(guī)劃”（國家發(fā)展改革委，二00七年四月），數(shù)字水泥網(wǎng)；  
　　[3] 全國火電100-600MW級機(jī)組競賽2006年運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總表，電站技術(shù)，2006年6月，第3期統(tǒng)計(jì)；     
　　[4] 李虎，張峰，1000MW超超臨界機(jī)組2953t/h鍋爐設(shè)計(jì)特點(diǎn)及生產(chǎn)實(shí)踐，電力設(shè)備，2007，5；  
　　[5] 唐金泉，董蘭起，張富，我國水泥窯余熱發(fā)電綜述<水泥窯余熱發(fā)電技術(shù)>高級研修班論文集，一九九七年六月，（原）國家建材局天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院；   
　　[6] 張人為，用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念大力推廣水泥窯純低溫余熱發(fā)電，<全國水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)裝備國產(chǎn)化研討會論文集>，中國水泥協(xié)會，2007年4月；  
　　[7] 熊建華，節(jié)能減排的途徑和潛力分析及相關(guān)政策介紹，水泥工程，2008年1月；  
　　[8] 汪瀾，論水泥工業(yè)能源消耗控制戰(zhàn)略，中國水泥，2006年10月；   
　　[9] 劉繼開，陶從喜，肖秋菊，水泥單位產(chǎn)品能源消耗計(jì)算方法—解讀GB16780-2007，中國水泥，2008年2月；