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| 編輯推薦： |
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该书内容为中国工程院咨询研究项目：“中国高能耗机械装备运行现状及节能对策研究”研究成果，对国内石油、煤炭、石化、钢铁、铝业、火电及工业锅炉七个行业高能耗装备状况、运行现状等方面进行介绍，并提出相应节能对策。
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| 內容簡介： |
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《中国高能耗机械装备运行现状及节能对策研究》是中国工程院“中国高能耗机械装备运行现状及节能对策研究”咨询项目的研究成果，汇编了项目综合报告和七个专业课题的研究报告。项目选取我国石油、煤炭、石化、钢铁、铝业、火电及工业锅炉七个行业，对高能耗机械装备概况、运行现状进行调研；从设计、制造、工艺、控制、操作、管理等多方面出发，围绕高能耗机械装备运行现状、能耗水平评价、节能潜力发掘、节能对策导向、节能技术创新和基于能效诊断的装备技术升级等方面进行研讨，分析了高能耗机械装备低效运行的诸方面原因，提出若干节能减排措施和政策建议。
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| 目錄：
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序前言第一篇中国高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
第1章中国高能耗机械装备应用概况
1.1高能耗机械装备及本报告研究领域
1.2中国高能耗机械装备应用情况
1.3高能耗机械装备在国民经济中的地位
1.4小结
参考文献
第2章中国高能耗机械装备运行现状
2.1中国高能耗机械装备取得的节能突出成果
2.2中国高能耗机械装备基本运行状况
2.3国内外高能耗机械装备能耗水平对比
2.4存在的问题及原因分析
2.5中国高能耗机械装备节能的迫切性
2.6小结
参考文献
第3章中国高能耗机械装备的节能潜力及目标
3.1国内外高能耗机械装备节能技术发展趋势
3.2中国高能耗机械装备节能潜力分析
3.3中国高能耗机械装备中长期节能目标建议
3.4小结
参考文献
第4章中国高能耗机械装备的节能对策研究
4.1政策调控引导
4.2科技创新节能
4.3依法节能
4.4构建节能专业队伍与体系
4.5节能技术创新及推广应用
4.6建议开展的研究课题
4.7小结
第5章结论和建议
5.1主要结论
5.2主要建议
第二篇中国高能耗机械装备运行现状及节能对策专业研究报告
第6章中国石油行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
6.1引言
6.2中国石油行业高能耗机械装备运行现状
6.3油田生产环节耗能状况和节能对策调查
6.4油田钻井、作业与增产措施环节耗能状况分析与节能对策
6.5石油装备制造业能耗状况调研分析
6.6总结
参考文献
中国高能耗机械装备运行现状及节能对策研究目录第7章中国煤炭行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
7.1引言
7.2国内外煤矿装备的现状研究
7.3国内外煤矿机械装备的能耗现状研究
7.4国内外煤矿装备的节能技术及经验
7.5煤矿装备的节能对策与建议
7.6总结
参考文献
第8章中国石化行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
8.1引言
8.2国内外石化高能耗装备整体概况
8.3国内石化装备能耗特点及所存在的问题
8.4国内石化装备节能经验与前景
8.5石化机械装备节能对策与建议
8.6总结
参考文献
第9章中国钢铁行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
9.1引言
9.2中国钢铁工业发展现状
9.3钢铁工业高能耗工序与装备
9.4钢铁工业节能减排对策与建议
9.5总结
参考文献
第10章中国铝业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
10.1引言
10.2铝业高能耗装备总体概况
10.3国内铝业技术装备能耗特点与存在问题
10.4铝业技术装备节能管理经验及节能前景
10.5铝业技术装备节能对策与建议
10.6总结
参考文献
第11章中国火电行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
11.1引言
11.2中国火力发电状况
11.3国内火电机组能耗状况
11.4国内火力发电节能降耗存在的主要问题
11.5火力发电节能技术及对策
11.6总结
参考文献
第12章中国工业锅炉行业高能耗机械装备运行现状及节能对策研究
12.1引言
12.2中国工业锅炉行业状况及运行情况
12.3国内工业锅炉运行存在问题及分析
12.4国内外工业锅炉节能情况对比
12.5国内工业锅炉行业节能潜力分析及推进节能减排的措施
12.6中国工业锅炉未来技术发展
12.7结论及展望
参考文献
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| 內容試閱：
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第1 章 中国高能耗机械装备应用概况
1. 1 高能耗机械装备及本报告研究领域
工业是国民经济支柱.工业现代化是强国的重要标志.也是综合国力的重要体现.在工业生产过程中必然消耗诸如电力、汽油、柴油等能源.这些能源被作为原料或动力燃料.各种工业装备所消耗的能源不尽相同.可用能耗衡量指标将工业能耗装备分为高、中、低三类分别管理.便于有关部门对工业能耗更有效地监督与控制.
所谓高能耗工业装备.通常是指工业流程中为了获得产出而必须输入较高能量的装备.如冶金与轧制、煤炭开采、火力发电、石油探采与炼制、有色金属冶炼等.这些装备在流程工业和整个工业体系中占有支柱地位.是事关国计民生的关键工业装备.这些装备耗能高.并非低效.具有高输入高产出的明显特征.在国民经济和国家能耗指标中具有举足轻重的地位.
但因设计、操作、管理等多方面因素导致其偏离设计期望值运行.
其能耗将会高出正常范围.对能耗结构影响极其巨大.给国民经济和能
耗比例构成极大压力.引起国家和相关部门高度重视.
造成这些高能耗装备运行现状的原因繁多.有不同经济和技术发展过程中遗留的问题.也有计划经济与市场经济转型中尚未解决的问题.有政策导向和宏观调控方面的问题.也有市场经济利益驱动企业取向的问题.可谓错综复杂.对这些装备运行现状进行调研.分析其运行中存在的问题.探求尚存的节能潜力与对策.以提升这些高能耗设备运行效益.对于推动国民经济向节约化方向发展和完成节能减排目标都具有重要意义.
本报告的研究领域:高能耗装备广泛存在于工业、农业、交通、军事、航天等各领域.但在典型工业领域内高能耗设备所消耗的能量最为可观.也存在巨大节能潜力.对这些高能耗装备进行节能研究.将会带来明显的经济和社会效益.
这些典型工业领域又以石油、煤炭、石化、钢铁、铝业、火电和工业锅炉七大行业对国民经济影响最为突出.调查发现这七大行业产值占到国民生产总值的65%以上.能源生产占到全国能源总生产量的85%以上.能耗量也在国民经济总能耗中占很大比重.所以选择这些行业进行高能耗装备运行状态调研分析.对推动中国节能工作进展和建设节约型社会具有重要的代表意义.
因行业性质和生产过程不同.这些行业中主要高能耗装备运行方式也不尽相同.进而导致其高能耗原因也有较大差异.主要体现在以下几个方面.
石油装备:地质生成条件决定国内油田大多为断块控藏油田.采用注水开采工艺.装备为驱动机械采油设备小型电动机、注水用大型电动机等.消耗电力.开发生产环节是钻井与增产措施使用的柴、汽油机等.消耗柴油汽油.稠油开采及低温输运.需要对原油进行加热.主要加热装置是各种加热炉.燃料就地取材为原油或天然气等.开发模式和地质构造方面的差异是造成中国油田开发能耗较高的主要原因.而装备技术、管理水平和开发环境也是不容忽视的因素.
煤炭装备:煤矿开采提供原煤给其他行业.经多年发展.国内煤矿开采已自成体系.开采能力迅速扩大.装备也趋向大型化.能耗总量也大幅度提升.主要耗能集中于掘进、开采、提升、运输、通风、排水等各个生产环节.有代表性的能耗装备是掘进机、采煤机、刮板运输机、皮带输送机、带式传送机、提升机、压风机和排水泵等.以消耗电能为主.
火电装备:电力系统既消耗能源.又为其他行业提供电力等二次能源.国内电力以火力发电为主.在整个火力发电系统的各环节中.作为发电系统主要设备的锅炉、汽轮机既是动力装置.也是发电的主要能耗装备.同时.火力发电热力系统及辅机设备在运行过程中要消耗电力.也是火力发电能耗的重要组成部分.
石化装备:石化行业是典型流程工业.为满足炼制和其他工艺流程需要.各种装置运行的流通与交换提取过程都离不开泵、风机、压缩机、换热等设备.有些工艺流程还要加热和降温.所以还要有加热炉和制冷机等设备.这些也是石化行业主要耗能设备.
钢铁装备:国内钢铁生产以高炉―转炉―热轧长流程工艺过程为主.高炉炼铁、焦化、烧结、电炉、热轧与冷轧机等都是钢铁工业的主要耗能设备.
铝业装备:随着现代工业对材料的需求.国内有色金属发展较快.其中铝的产量居首位.在铝生产冶炼环节中.氢氧化铝焙烧炉、溶出器、蒸发器、电解槽等是铝业的主要耗能设备.
工业锅炉:工业锅炉被广泛应用于工厂动力、建筑采暖、人民生活等各方面.为工业生产与社会大众提供蒸汽和热水.是工业生产和社会生活的必需品.在国民经济和人民生活中起到十分重要的作用.
根据不同行业的特点.对影响行业能耗和发展水平的主要装备进行调研分析.寻找与国际先进水平之间的差距.分析和挖掘节能潜力.提出节能对策.有助于提升这些行业乃至中国工业整体水平.
1. 2 中国高能耗机械装备应用情况
各国能耗资源类别不尽相同.不同发展阶段能耗构成与节能水平是节约型社会的标志.各行业或领域的主要能源消耗形式和水平差异很大.2006～2009年国内能耗情况对比如表1￣1所示[1] .
表1￣1 2006～2009年国内能源消耗情况
年份 能源消费总量Gt标煤 煤炭 占能源消费总量的比重%石油天然气 水电、核电、风电
2006 2. 58 71. 1 19. 3 2. 9 6. 7
2007 2. 80 71. 1 18. 8 3. 3 6. 8
2008 2. 91 70. 3 18. 3 3. 7 7. 7
2009 3. 06 70. 4 17. 9 3. 9 7. 8
由表1￣1可见.国内能源消耗一直呈上升趋势.而煤炭和石油为主要一次能源.这显示中国经济发展对能源依赖程度增大.与发达国家形成明显反差.
发人深思的是.消耗如此多能量资源对国民经济增长和环境质量会起到何种影响?面对全球能源危机.本土能提供多少能源?从世界范围能获得多少资源?这些资源总和能维系中国可持续发展多少年?中国要生存、要发展.能源问题亟待解决!
本项目发起人和参与者都清楚地意识到这一问题的严重性.为了中华民族的未来.实行节能减排与转变经济增长方式属重中之重.这不仅涉及政府的引导调控、市场调剂.还涉及企业自身利益和民计民生等多个层次交错复杂的问题.
但项目组认为.节能减排是国家经济和民族发展之大计.组员以匹夫有责之古训.不畏其难.从最基础的调研工作做起.力求得到有价值的基础数据和结论.以供有关部门领导参考.
各行业基本概况:项目组历经一年多调查和研究.深入基层并调用以往积累的工作数据.对本课题所涉及的行业与领域高能耗装备运行状态进行了归纳和总结.具体细节可参考各专业组分报告获得更详细的资料.
2009年国内产油204Mt.天然气102.5Gm3.占全国能源的17%～20%.在生产能源的同时也是耗能大户.总能耗折合95Mt标煤.占全国总能耗的3.54%.能耗结构中电力约占40%[2] .
2010年国内煤炭产能达3.2Gt.占全世界总产量的42%.开采能源结构主要为电力.总体装备技术水平落后.生产管理方式粗放.产量0.3Mta以下小型煤矿有1.2万处.占煤矿总数80%以上.产地过度分散.行业经济效益增长主要源于产量增加和价格上涨.经济发展质量有待根本性的改变[3] .
2009年国内铝冶炼占有色金属生产能耗的58.1%.铝电解电耗为18.242×103GW.h.约占有色金属行业电力消耗的67.2%.占全国电力总耗的4.93%.预焙铝电解槽为铝电解工业主要耗能装备.占铝电解生产总能耗的90%以上.也是整个有色金属行业最大的耗能装备.
石化行业所消耗能源中40%用作原料.其他作为燃料和动力.2009年石化行业能耗为471.925Mt标煤.约占全国总能耗的15.2%.为工业能耗总量的22.6%.是节能减排重点领域[4] .
2009年年底全国电力装机容量达874GW.仅次于美国而位居世界第二.装机容量同比增长11.03%.增速居世界前列.全国一次性能源消费中煤炭比重超过75%.其中约一半被用于火力发电.火力发电中.燃煤发电比例为92.8%.燃气发电为3.7%.燃油发电为1.28%.余能余压发电为1.81%.
2009年年底全国在用锅炉为59.52万台.其中工业锅炉58.48万台.燃煤锅炉占总容量的80%以上.平均容量低于3th.容量小于35th的锅炉约占总容量的98.9%.容量2～10th的占75%.小容量锅炉居多.造成工业锅炉能耗指标偏高.
钢铁工业产值占全国GDP的8%.能耗约占全国总能耗的11%.占工业总能耗的16%.钢铁生产在相当长时期内仍以高炉―转炉―热轧长流程为主.尽管电炉钢产量不断提高.但产能仍在低位徘徊.2010年重点钢铁企业总能耗为260Mt标煤.吨钢综合能耗为604.6kg标煤t钢.
高炉炼铁和焦化工序占吨钢综合能耗的80%以上.钢铁工业用能结构中煤炭和电力占比例最高.煤炭在能源转化率和使用效率方面明显低于石油和天然气.仅此项吨钢能耗要比世界发达国家高15～20kg标煤t钢[5] .
虽然在节能降耗方面做了大量的工作.但国内主要工业部门尚存在能耗偏高、设备运行效率偏低的问题.具体问题症结十分复杂.涉及历史遗留、规划设计、装备水平、运行操作、监控监管等多方面.
1. 3 高能耗机械装备在国民经济中的地位
高能耗机械装备大多集中在原材料和国家重要基础物质生产的重工业部门.这些部门是国家整个工业体系中的基础和支柱产业.不仅为其他工业部门提供动力和原材料.而且对整个国民经济发展做出了突出的贡献.有着不可替代的地位.
这些高能耗机械装备所处的工业部门一般都是工业能耗大户.也是国家的产能大户.其消耗掉国内绝大多数工业能源.同时为国民经济其他部门提供了能源和生产原料.
高能耗机械装备运行情况.决定了这些部门主要流程工业运行情况.而这些流程工业又是整个国民经济的支柱工业.其运行状态对国民经济有举足轻重的影响.这些高能耗机械装备运行消耗仅降低一个百分点.就将节省下来惊人的资源.这本身对国民经济发展就具有十分重大的意义.
中国经济正经历着由粗放型向精细管理、集约发展转化阶段.只有向节约型经济社会转型才能保证国家长期而稳定的可持续发展.高能耗装备特点在整个国民经济发展中的地位已经体现出目前国内经济对资源需求增长的高度依赖.极大地制约了经济结构向节约型社会的转型.对于人口众多且人均资源相对匮乏的中国而言.节能降耗必须先从这些高能耗机械装备入手.由此可见本次调研对于国民经济发展具有更加深远的意义.
1. 4 小结
高能耗机械装备是工业流程中为获得产出而必须输入较高能量的装备.虽然其耗能较高.但并非一定是低效设备.具有明显的高输入高产出特征.
石油、煤炭、石化、火电、工业锅炉、铝业和钢铁是对国民经济影响最突出的七大行业.调查发现这七大行业产值占国民生产总值的65%以上.能源生产占全国能源总产量的85%以上.其中各行业能源结构不尽相同.能耗水平也有很大差距.
这七大行业在国民经济和国家能耗指标中具有举足轻重的地位.今后的工作重点在于如何加强运营管理.缩短与先进国家之间的差距.积极调整产业布局.发挥具有中国特色的能源利用技术和科学管理水平.以最少的资源投入获得更大的经济效益.
本报告将提供有关具体研究内容与论证依据.相关的对策与建议将在后续报告与专业组内容中展开.
参考文献
[1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2010[M].北京:中国统计出版社.2010
[2].石油与化工节能.记者.中石化提前完成“十一五”节能目标[J].石油和化工节能.2009.3:46
[3]王显政.中国煤炭工业发展面临的机遇与挑战[J].能源政策研究.2010.4:5￣8
[4]中国化工节能技术协会.中国石油和化工行业节能进展报告[M].北京:化学工业出版社.2012
[5]王维兴.科学评价中国钢铁工业嫩黄现状与国内外对比[J].四川冶金.2009.4:1￣6
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