煤炭利用过程中的节能技术9787030403414
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作者金涌，陈勇等编著
出版社科学出版社
ISBN9787030403414
出版时间2013-02
装帧平装
开本16开
定价150元
货号8408439
上书时间2024-08-18
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目录
第1章 国内外重点高耗能行业能源结构和煤炭消费概况
1.1 重点高耗能行业能源结构
1.2 重点高耗能行业煤炭利用现状及发展趋势
1.3 本章小结
第2章 重点高耗能行业煤炭利用过程的节能技术
2.1 各种节能技术
2.2 节能潜力分析
2.3 “十一五 ”节能目标完成情况
2.4 “十二五 ”节能目标
2.5 本章小结
第3章 中国重点高耗能行业煤炭清洁利用面临的挑战和机遇
3.1 石化行业
3.2 化工行业
3.3 有色金属行业
3.4 钢铁行业
3.5 建材行业
3.6 造纸行业
3.7 纺织行业
3.8 本章小结
第4章 中国重点高耗能行业煤炭清洁利用的原则和总体战略
4.1 石化行业
4.2 化工行业
4.3 有色金属行业
4.4 钢铁行业
4.5 建材行业
4.6 造纸行业
4.7 纺织行业
4.8 本章小结
第5章 中国高耗能行业煤炭利用过程的重点节能技术方向
5.1 煤气化及煤天然气共气化制备合成气技术
5.2 二次能源转换技术
5.3 高炉率喷煤及喷吹塑料技术
5.4 工业锅炉窑炉替代燃料混烧代煤技术
5.5 重点节能技术路线图
5.6 本章小结
第6章 煤炭利用过程的节能技术对高耗能行业节煤、节能的贡献度分析
6.1 高耗能行业煤炭利用过程的节能途径
6.2 “十二五 ”期间各行业节能结构及节能量
6.3 “十二五 ”期间各行业综合节能贡献度
6.4 本章小结
第7章 高耗能行业煤炭清洁可持续发展的保障措施及建议
7.1 行业共性的保障措施及建议
7.2 行业个性的保障措施及建议
7.3 本章小结
参考文献
内容摘要
第1章 国内外重点高耗能行业能源
结构和煤炭消费概况
中国的煤炭消耗量占到能源总消耗量的 70%以上 ,这也是造成若干能源和环境问题的根本原因。重点高耗能行业 ,如石化、化工、有色金属、钢铁、建材、造纸和纺织等 7个行业的煤炭消耗量在非煤、非电行业中所占比重非常大。这些行业的能源结构以煤炭为主 ,与发达国家的能源结构相比煤炭的比重偏高 ,并且平均能效与世界先进水平差距依然较大。由于化石能源越用越少、国家对污染物排放的要求越加严格 ,以及煤炭资源的价格不断上涨 ,在全球范围内清洁煤炭利用技术得到重视并发展。本章将介绍重点高耗能行业的能源消耗情况、煤炭利用现状及今后的发展趋势等内容。
1． 1 重点高耗能行业能源结构
1． 1． 1 石化行业
石化行业既是国民经济各行业能源和基础原材料的供应大户 ,也是资源及能源的消耗大户。石化行业是对能源依赖度很高的行业 ,因为能源既是燃料、动力 ,又是原料 ,当作原料的能源占 40%左右 (不含原油加工)。
2011年,全国石化行业的煤炭消费总量约为3． 43 ×109 t,其中石油加工、炼焦及核燃料加工业能源消耗量约为3． 409 ×108 t,化学纤维制造业的能源消耗量为6． 51 ×106 t,橡胶制品业能源消耗量为4． 68 ×106 t,塑料制品业的能源消耗量为3． 53 ×106t。全行业煤炭消耗量占全国总煤炭消耗量的10． 4 % ,占工业煤炭消耗量的10． 9 %。 2005 ~ 2011年石化行业煤炭消耗量见表1-1。
表1-1 2005 ~ 2011年石化行业煤炭消耗量 (单位 : 104t)
年份 总消耗量 工业 石油加工、炼焦及核燃料加工业 化学纤维制造业 橡胶制品业 塑料制品业
2005 231 851 215 493 19 753 813 443 280
2006 255 065 238 510 22 944 830 457 294
2007 272 746 256 203 25 000 887 457 286
2008 281 096 265 574 26 438 751 458 312
2009 295 833 279 889 27 205 733 454 367
2010 312 237 296 032 29 781 589 508 378
2011 342 950 326 230 34 087 651 468 353
资料来源 :国家统计局．中国能源统计年鉴2006—2012．北京 :中国统计出版社
2011年石化行业终端能源消耗量 (按能源种类分 )见表1-2。表1-2 2011年石化行业终端能源消耗量 (单位 : 104tce)
行 业 终端消耗合计 煤炭 焦炭 电力 石油 气类 热力
发电煤耗计算法 电热当量计算法
工业合计 231 963 168 234 50 413 43 170 21 562 5 973 7 799 39 317
石油加工、炼焦及核燃料加工业 13 804 12 725 932 1 086 746 8 114 794 1 053
化学纤维制造业 1 511 886 208 3 396 38 7 234
橡胶制品业 1 520 823 275 5 441 33 18 51
塑料制品业 2 016 982 197 4 654 91 25 11
合计 18 851 15 417 1 612 1 098 2 238 8 276 844 1 349
注:tce表示吨标准煤。资料来源 :国家统计局．中国能源统计年鉴2012．北京 :中国统计出版社
由图 1-1可见石化行业能源消耗以石油为主 ,比例达到 54% ,其次为电力和煤炭 ,分别占 15%和 10%。
1． 1． 2 化工行业
我国化工行业的能源消耗量仅次于钢铁及建材行业的能源消耗量 ,在各行业部门中居第三位。 2011年化工行业能源总消耗量为2． 733 ×108tce,占工业能源总消耗量的
16． 1 %。化工行业以煤炭、焦炭、石油和电力为主 , 2011年四者占化工行业能源总消耗量的 80% ,其中煤炭和焦炭消耗折标准煤占化工行业能源总消耗量的 40% ,石油占化工行业能源总消耗量的 24% ,电力和热力占化工行业能源总消耗量的 25% (图1-2)。
图 1-1 2011年石化行业终端能源消耗比例
图1-2 2011年中国化工行业能源结构图资料来源 :国家统计局． 2012．中国能源统计年鉴．北京 :中国统计出版社
图 1-3和图 1-4分别显示了英国和日本的化工行业能源消费结构图。由图可以看出 ,英国的化工行业的能源消费主要以天然气为主 ,比重约占 50% ,而日本主要以石油为主,占行业总能源消费的79． 5 %。
图1-3 英国化工行业能源消费结构资料来源 :英国政府网 . 2013. Statistics, Energy: chapter1 (DUKES)
图 1-4 2010年日本化工行业能源消费结构资料来源 :日本资源能源厅网站 , 2011
1． 1． 3 有色金属行业
有色金属行业既是国民经济的重要组成部分 ,又是现代工业体系的重要基础 ,产品广泛应用于电子信息、电力、交通运输、建材、军工、航空航天、机械设备等众多领域,具有极强的战略地位。新中国成立后 ,特别是改革开放以来 ,我国有色金属行业取得了辉煌成就 , 2009年我国 10种有色金属产量达到2． 649 ×107 t,是 1978年的 27倍,1978 ~ 2009年年均增长率达11． 2 %。截至 2009年,我国 10种有色金属总产量连续 8年居世界第一位。图 1-5给出了 2010年中国主要铜生产企业产量。
有色金属行业属于典型的高耗能行业 ,在行业规模快速扩张的同时 ,有色金属行业所面临的能源问题日益突出。根据国家统计局和中国有色金属行业协会初步统计, 2011年我国有色金属行业消耗7． 029 ×107 tce,电力消耗4． 304 ×107 tce,有色金属行业能源消耗约占国内能源总消耗量的2． 1 %。有色金属行业能源消耗主要集中在冶炼环节 ,约占产业能源总消耗量的 70%。按照 2008年综合能耗指标和技术经济指标进行
图 1-5 2010年中国主要铜生产企业产量
测算 ,铝工业 (电解铝、氧化铝及铝材 )能源消耗量约占有色金属行业 60% ,其中电解铝约占有色金属行业能源总消耗量的 30% ,铜、铅锌冶炼能耗只占有色金属行业能源总消耗量8． 8 %左右 ,因此铝工业是有色金属行业节能工作的重点 (表1-3)。
表1-3 有色金属行业能源消耗及电力消耗表
年份 2006 2007 2008
全国能源总消耗量 / 104 tce 247 562 268 413 277 515
有色金属行业能源消耗量 / 104 tce 8 862 10 868 11 288
全国电力总消耗量 / (108 kW·h) 28 588 32 712 34 541
有色金属行业电力总消耗量 / (108 kW·h) 1 830 2 398 2 511
电解铝电力消耗量 / (108 kW·h) 1 375 1 818 1 888
有色金属行业能耗占全国能耗比例 / % 3． 58 4． 05 4． 07
有色金属行业电耗占全国电耗比例 / % 6． 40 7． 33 7． 27
电解铝电耗占全国电耗比例 / % 4． 81 5． 56 5． 47
电解铝占全行业电力消耗比例 / % 75． 18 75． 79 75． 16
注:能源消耗量按发电煤耗计算。
1． 1． 4 钢铁行业
欧洲 OEC (organization for economic cooperation)和美国的钢铁行业能源消耗情况见表1-4。 2007年的数据显示 ,欧洲 OEC和美国的钢铁行业能耗占总能耗量的比重分别为
5． 4 %和1． 9 %。表 1-5显示了日本钢铁行业在总能耗中的比重。 1990 ~ 2010年日本的钢铁行业能源消耗量占总能耗的比重为10． 7 % ~12． 7 % ,占工业能耗的比重为23． 3 % ~26． 3 %。从钢铁行业能源结构来看 ,煤炭占69． 4 % ~71． 2 % ,电力占13． 8 % ~15． 3 % (表1-6)。
表1-4 2007年欧洲 OEC和美国钢铁行业能源消耗比重
国家或地区 总能源消耗量 / 104 toe 钢铁行业能源消耗量 / 104 toe 比重 / %
欧洲 OEC 131 400 7 100 5． 4
美国 160 000 3 100 1． 9
注:toe为吨油当量。资料来源 :国际能源署． IEA Energy Technology Perspectives． 2010
表1-5 日本钢铁行业能源消耗比重
年份 总能源消耗量 / 1016 J 工业能源消耗量 / 1016 J 钢铁行业能源消耗量 / 1016 J 占总能耗比重 / % 占工业能耗比重 / %
1990 1388． 9 699． 3 175． 9 12． 7 25． 2
1995 1531． 8 716． 4 167． 1 10． 9 23． 3
2000 1597． 5 722． 1 171． 5 10． 7 23． 8
2005 1599． 6 706． 4 173． 0 10． 8 24． 5
2010 1497． 3 656． 9 172． 8 11． 5 26． 3
资料来源 :日本资源能源厅．能源统计数据． 2011
表1-6 日本钢铁行业能源消耗结构
年份 钢铁行业总能源消耗量 / 1016 J 煤炭 石油 天然气 /城市燃气 电力 其他
消耗量 / 1016 J 比重 / % 消耗量 / 1016 J 比重 / % 消耗量 / 1016 J 比重 / % 消耗量 / 1016 J 比重 / % 消耗量 / 1016 J 比重 / %
1990 175． 9 124． 8 70． 9 11． 9 6． 8 3． 4 1． 9 26． 5 15． 1 9． 3 5． 3
1995 167． 1 116． 0 69． 4 11． 4 6． 8 4． 7 2． 8 25． 5 15． 3 9． 5 5． 7
2000 171． 5 120． 2 70． 1 10． 0 5． 8 5． 4 3． 1 25． 3 14． 8 10． 6 6． 2
2005 173． 0 122． 0 70． 5 8． 5 4． 9 7． 4 4． 3 25． 4 14． 7 9． 7 5． 6
2010 172． 7 122． 9 71． 2 7． 1 4． 1 9． 0 5． 2 23． 8 13． 8 9． 9 5． 7
资料来源 :日本资源能源厅．能源统计数据． 2011
表 1-7所示为我国钢铁行业能源消耗状况。 2000 ~ 2011年我国钢铁行业在总能耗中的比重从9． 8 %上升到15． 8 %。从能源消耗结构来看 ,主要以煤炭为主 ,近十年煤炭消耗比重为82． 2 % ~85． 5 % (表1-8)。
表1-7 我国钢铁行业能源消耗比重
年份 总能源消耗量 / 104 kgce 钢铁行业能源消耗量 / 104 kgce 比重 / %
2000 139 445 13 724 9． 8
2005 225 781 30 856 13． 7
2010 307 987 47 339 15． 4
2011 331 173 52 296 15． 8
注:
……
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