附件：兗礦集團科學技術進步獎申報書一、項目基本情況評審專業 電解鋁 評審編號項目名稱中文鋁用陰極生產節能工藝研究主要完成人濤、曉軍、江多虎、三紅、國強、 祎、米壽杰丁立偉、豐勇、杜松年、 清、周期、蔡令印主要完成單位兗回炭素制品公司項目可否公布是 密級及期限 3主題詞炭素；節能；研究；學科分類名稱1石墨,炭素材料代碼43060252代碼3代碼技木水平申報項目的所屬領域節能減排任務來源兗聞集團計劃（基金）名稱和編號：(08)40項目起止時間起始2008年3月完成2009年12月二、項目簡介項目所屬科學技術領域、主要研究容、技術經濟指標、促進集團公司科技進步作用及應用推廣情況一、項目所屬科學技術領域：項目所屬節能減排領域。二、主要研究容：為貫徹落實國務院《節能減排綜合性工作方案》的重要精神和集團公司節能減排的任務目標，滿足降低炭素產品生產成本的需要，確定了對鋁用陰極生產過程中三大耗能設備的節能工藝技術研究容，包括：1、電一爐⑴煨前無煙煤粒度配比與煨燒電流的關系研究；⑵電煨煤質量、排料頻率（產量）與煨燒電流的關系研究；⑶電煨爐上下電極極距與煨燒電流控制研究。2、焙燒爐⑴焙燒爐焙燒不同陰極炭塊最佳運行曲線的研究；⑵焙燒爐保溫及密封方式的改進；⑶焙燒爐負壓與能耗的變化關系；3、導熱油爐⑴導熱油運行溫度與生產工藝要求溫度的最佳匹配關系；⑵燃燒器風門與煤氣壓力、流量配比關系研究；⑶防止爐堂導流筒產生裂縫的方法和防止熱氣流短路的方法。三、技術經濟指標：1、電煨煤電耗降低50kwh/t左右。2、鋁用陰極產品熱值消耗比2007年平均降低1000-1500MJ/T。四、促進集團公司科技進步作用及應用推廣情況：《鋁用陰極生產節能工藝研究》研究成果的完成，提升了炭素公司技術隊伍的科研能力，是落實集團公司創新團隊建設的具體體現?！朵X用陰極生產節能工藝研究》項目實現的節能減排效果，一方面每年可為炭素公司節約生產成本335.1萬元，為企業面對金融危機、實現盈利目標提供了基礎保障。焙燒爐短焙燒曲線和不同焙燒曲線轉換技術的開發， 突破了國炭素行業對陰極炭素焙燒曲線思維禁錮，既保證了焙燒產品質量和安全，也節省了焙燒工序的能耗。導熱油爐煙氣余熱的利用，屬于國首創，在本項目中是實現最大節能量的工序。該技術的成功開發，形成了炭素公司在導熱油爐使用中的核心技術，在國同行業極具推廣價值。（不超過800個字）三、項目詳細容1.立項背景（不超過800個字）根據鋁鎂設計研究院的初步設計，炭素公司現有陰極生產線生產 1噸鋁用陰極底塊消耗的焦爐煤氣為400m3電力為1250KWh折算為每噸焙燒品耗熱為8.01GJ。2007年上半年，炭素公司在超負荷生產、剔除生產高石墨產品因素的情況下，鋁用陰極底塊消耗的焦爐煤氣仍為 403m3電力為1100KWh每噸焙燒品實際能耗在7.69GJ,雖然比設計值低0.32GJ/t,但隨著下半年產量的降低，產品能耗將會有所上升。從連續幾年的生產情況分析，生產1噸鋁用陰極炭塊的綜合電耗為 1050?1100KWh消耗焦爐煤氣約410-450m3而德國在使用70年代設計的Redhamme焙燒爐焙燒鋁用陰極時，1噸焙燒品熱耗為5.02?5.9GJ,而目前國最好水平為每噸焙燒品能耗為 6.3?7.9GJ,為國外的1.25?1.57倍。法國Savoie公司電煨無煙煤的生產技術居國際領先水平， 每噸電煨無煙煤電耗僅為550KWh而炭素公司電煨無煙煤的電耗為900KWh/t。排除設計的爐型因素外，與國外同行業相比，炭素公司的產品能耗明顯偏高。與國同行業相比，炭素公司的產品能耗水平處于中等水平，仍然有一定的節能空間。本項目立項的目的是：通過進行鋁用陰極生產節能工藝的研究，實現生產工藝控制技術的改進，在保持產品質量穩定的情況下，降低陰極炭塊的綜合電耗和煤氣消耗，提高能源的綜合利用效率，降低產品單位成本，增加企業效益和產品市場競爭力。同時，也是落實國家的節能政策，承擔節能的社會責任，提升企業社會形象的具體行動。2.詳細科學技術容(不超過10頁)煨燒爐運行方式改進方案和實施情況電煨爐煨燒無煙煤的原理分析電煨燒爐的工作原理是焦耳楞次定律，即Q=0.24I2Rt,電煨燒爐以被煨燒的物料作為導電介質，當電流通過被煨燒的無煙煤時，無煙煤自身的電阻消耗電能，把電能轉換成熱能，使煨燒爐膛溫度升高，對被煨燒物料進行加熱煨燒，爐膛的煨燒料在上、中、下的不同位置被煨燒程度不同。因為物料在整個煨燒過程中，必須經過預熱微煨燒帶、高溫煨燒帶、冷卻帶三個階段。無煙煤在沒有煨燒前，導電性能較差，在電煨燒爐煨燒帶不能作為導電介質，必須經過預熱帶的預煨燒降低電阻率來提高其導電性能(預熱帶有導電電極將電流引入高溫煨燒帶)，被預熱帶預煨燒后的無煙煤下移進入高溫煨燒帶，高溫煨燒帶的無煙煤通過電流時，把電能轉換成熱量，釋放大量的熱量和揮發份，自身得到煨燒，電阻率降低，變為電的良導體。煨燒過程中釋放的部分熱量在爐負壓的作用下，通過無煙煤顆粒之間空隙上移到預熱微煨燒帶，預熱微煨燒帶的無煙煤被上移的熱量所預熱和微煨燒，無煙煤被微煨燒后電阻率下降到1300?1500Q.mm2/m下移到煨燒帶時已變作導電介質，在煨燒帶被通過電流高溫煨燒，煨燒后的無煙煤下移到冷卻帶被冷卻， 冷卻后的溫度降為300c左右，進而被輸送到排料系統，輸出爐外，進入煨后料罐貯存起來。直流式電煨爐爐芯電阻供電回路總電阻率是由母線電阻Rm上部電極夾具的接觸電阻Rj,上部電極電阻Rs,爐芯電阻R1,下部電極電阻Rx組成。R=Rm+Rj+Rs+R1+Rx1030KVA直流電煨燒爐上部電極采用①400mm勺石墨電極，下部電極采用自焙燒電極，上部直徑為①500mm下部直徑為①1100mm根據歐姆定律，在供電電壓不變情況下，電阻改變將引起電流改變，無煙煤的電阻是溫度的函數 R1=f(t),爐溫是爐芯長度的函數t=f(s),在升溫過程中，電阻要變小，就會導致電流升高，所以采用降低電壓來適應。所以在生產中可根據電流的變化來調整排料量。降低電煨爐工藝電耗的改進措施電煨燒爐在煨燒無煙煤的過程中，變化的要素非常多，它是一個非線性、多變量耦合、時變的工業過程。電煨爐物料自身在通電電流的作用下發生著復雜的物理、化學變化以及各種外界條件及作業環境的干擾，決定了電煨爐煨燒無煙煤的過程中，眾多參數在動態條件下是變量和不可變量及不可連續的測定性。為此，在實際生產運行過程中，對電煨爐煨燒無煙煤的工藝原理做了認真分析和研究，抓了以下幾個方面的工藝技術研究與應用。調整上部電極長度，控制爐芯電阻根據生產陰極炭素產品需要，電煨煤粉末電阻率要求控制在550?750Q.mm2/m電煨煤產量日產量設計值為17噸，在此前提條件下，上部電極長度控制適宜，對于減少爐芯電阻，增加煨燒帶電流，提高煨燒帶無煙煤的發熱量及爐子的正常操作很有益處。為找出上部電極長度的合理圍，在生產過程中，研究小組進行了系列試驗，試驗數據如表1：表1:調整上部電極長度試驗數據上部電極長度(mrm電煨煤質量狀況耗電量(kwh/t)試驗11400差950試1300-1400優835

驗2試驗31300差1108在上部電極下放長度的研究中，我們通過多次試驗發現，如果上部電極底部距夾持器的長度大于1400mm寸，煨燒帝嚇移，電煨煤粉末電阻率較低，但冷卻效果不好，電煨煤排出溫度500c以下，易氧化，灰份增加，粉末電阻率的均勻性差；當上部電極底部距夾持器跑離小于1300mm寸，煨燒帶上移電煨煤冷卻效果好，排出電煨煤溫度280c以下，與空氣接觸不氧化，但無煙煤煨燒效果不好，粉末比電阻值高，高溫煨燒帶加長，爐芯電阻增大，電耗增高。當上部電極底部距夾持器距離為1300?1400mm特別是控制在1350mm寸，電煨煤煨燒均勻，粉末比電阻圍為550?750之問概率為95%以上，冷卻效果良好，排出溫度為280?350c之間。通過上述試驗，上部電極長度控制在1300?1400mm%最佳。在實際生產過程中，測量并控制上部電極長度在最佳控制圍已經形成制度化，做到24小時測量上部電極一次并及時調整上部電極，保證嚴格控制在1300?1400mm^間。2.1.3.2調整煙道閘板，控制煙道溫度電煨燒爐在正常運行過程中，煙道溫度的控制是影響電煨爐煨燒無煙煤工藝電耗的一個重要因素。煙道溫度控制適宜，對提高電煨爐的預熱帶溫度及爐子的正常操作，保證電煨爐煨燒無煙煤質量，降低電煨無煙煤電耗提供一個工藝技術保證。如果煙道溫度過高，說明爐負壓過大，揮發份在負壓的作m下，在排出爐的過程中帶走的熱量就多，熱量損失過大，使預熱帶的溫度偏低，無煙煤在預熱帶預熱煨燒不充分，下移進入煨燒帶后，在煨燒過程中電耗增高。如果煙道溫度過低，爐負壓過小，熱量損失雖可減少，電耗降低，但易造成揮發份從煙道抽不走，部分揮發份從爐面排出時著火。將產生兩方面的后果：一方面造成爐火苗烘烤火持器，夾持器易被火苗燒壞，夾持器冷卻循環水泄漏，發生大的火災及人身傷害事故；另一方面造成爐面無煙煤氧化，灰分增加，增加無煙煤的消耗，生產成本增加，電煨無煙煤產品質量降低，最終影響到鋁用陰極炭素產品質量。對煙道溫度的控制，是通過調整煙道閘板來進行的。表2中列示了科研小組進行的試驗中煙道溫度與電煨煤質量、耗電量關系。表2:煙道溫度與電煨無煙煤質量、耗電量關系煙道溫度(C)電煨無煙煤質量狀況二次電流(KA)耗電量(kwh/t)試驗1550?600差12?13900試驗2600?650優12?13850試驗3650?700差12?13950從試驗數據得出的結論是，保證爐間/、著火，又使電煨煤電耗較低的煙道溫度為600?650Co在后續生產中按此要求對煙道溫度進行了嚴格控制，電煨無煙煤質量穩定符合要求，耗電量在850kwh/t。2.1.3.3改造電煨無煙煤煨前上料系統通風除塵灰的排放流向電煨爐的加熱方式與回轉窯，罐式爐的加熱方式不同，因而對煨燒料的粒度必須有嚴格要求。無煙煤粒度的選擇及其大小顆粒的分布狀態對產品的煨燒質量及爐子的操作都產生影響，也影響到電煨煤的電耗。特別是-0.075mm以下的通風粉子料

進入電煨爐煨燒時，產生的揮發份不易通過顆粒間隙排出，隨著爐煨燒溫度的升高，壓力的增加，可誘發電煨燒爐放炮噴料的事故，另一方面造成粉子料與顆粒料的局部混合，進入爐顆粒料的局部顆粒偏析，透熱率不均，為保證電煨煤的質量，需通過加大送電量的辦法來提高煨燒質量，這樣就產生了電煨爐工藝電耗的增加。由于原工藝設計的不合理性，造成了煨前上料系統的通風除塵灰返回電煨爐。在實際生產過程對這一不合理的工藝設計進行了相應的改造，改變無煙煤通風除塵粉的流向，使電煨無煙煤煨前上料系統產生通風除塵粉不再返回電煨爐，而是單獨排放、收集，另作它用。這樣既避免了事故的發生，保證電煨無煙煤質量的穩定性，又節約了電能。2.1.3.4改進煨前無煙煤粒度配比煨前無煙煤粒度有多種，根據炭素行業多年的生產經驗，電煨爐普遍使用的無煙煤基本粒度控制在10?30mm而且100%￡用10?30mmi勺無煙煤。但從太西集團無煙煤生產來看，粒度10?30mm勺無煙煤生產量少、質量不穩定。根據10?30mm勺無煙煤和20?40mm勺無煙煤的粒度和空隙率，為合理控制煨燒無煙煤的電阻和排除揮發份的途徑，科研小組選擇10?30mme煙煤和20?40mm￡煙煤的體積配比為1:1、1:2、1:2.5、1:3進行試驗生產。表3:10?30mme煙煤和20?40mme煙煤的體積配比煨燒試驗10?30mme煙煤和20?40mme煙煤的體積配比電煨煤電阻率波動二次電流穩定圍(3耗電量(kwh/t)試驗11:1492?68011?12.5885試驗21:2570?71011?12.5[830試驗31:2.5594?74012?13913試驗41:3580?77012?13930從試驗數據看，在10?30mme煙煤和20?40mme煙煤的體積配比為1:2情況下電煨煤電阻率波動圍偏離中間值650Q.mm2/m較小，變壓器二次電流穩定，電耗雖然高于兩種煤配比為1:1的試驗，但產品質量有保證。為此，選擇10?30mms煙煤和20?40mme煙煤的體積配比為1:2組織生產。在上述條件下，2008年噸電煨煤標準耗電量為844(kwh),而2007年煨燒爐實現電煨煤電耗900KWhM,比2007年節電56KWhFfe,說明工序控制過程還有改進之處，但2008年實際電煨煤電耗比2007年降低了56KWh盹，說明米取工藝改進措施是肩效的，節能效果是明顯的。2.2焙燒爐燃燒系統改用天然氣方案和實施情況焙燒爐結構和原理炭素公司48室帶蓋環式陰極焙燒爐，由南北兩排各24個爐室、兩排斜坡煙道、一條主環形側部煙道構成爐子每系統配11?12個爐蓋，每個爐蓋有4個燃燒孔，用來連接燃燒器燒嘴，還有6個觀察孔，用于觀測爐室各部位的溫度和負壓。燃燒加熱設備為三套德國瑞德哈姆公司生產的燃燒控制系統，一個典型的火焰系統由連通罩、負壓測量裝置、輔助燃燒架、空氣或水滅火架、主燃燒架、冷卻架組成。系統配置示意如下圖1:領他「產品皿代冷颼”E產即柒圖1:焙燒系統配置示意圖2.2.2焙燒改造方案及技術路線根據焙燒系統要求，本著保證改造后天然氣燃燒穩定、節能性 /安全性不低于原有設備性能、節約投資的原則，對輔助燃燒架、主燃燒架和主控系統進行硬件改造，并改造其他設備軟件接口，保持數據傳輸的通暢。主燃燒架改造方案a、根據需要更換減壓閥彈簧，調整至燃燒器工作所需壓力。b、根據焦爐煤氣燃燒器工作壓力、用氣量、功率及機械尺寸和外觀設計制作大然氣燃燒器，保證產品壽命和性能，將原燃燒架的燃燒器更換為天然氣燃燒器。c、系統在線運行后，組態調整其工藝參數和控制參數。d、一臺主燃燒架改造完畢后，將其投入系統運行，替換下來的繼續進行改造，直到改造完全部主燃燒架。輔助燃燒架改造方案a、根據需要更換燃氣流量孔板，調整KS94組態參數獲取天然氣流量控制參數。b、根據功率選擇和現有BIO65同等規格的國產燃燒器，替換現有焦爐煤氣燃燒器。c、投入實際運行，調整工藝和組態參數，保證配風和設備性能。d、逐次將所有輔助燃燒架改造完畢。中控系統改造方案因原有工控機型號較老且只有一臺計算機，為提升系統性能，硬件上擬增加一臺較高性能的工控機，配備21寸LCD顯示器，用以實現系統備份。軟件系統仍使用原有系統軟件。2008年4?5月，由鄒城市華油公司進行廠區天然氣管網、調壓站的設計施工，該工作2008年5月31日順利結束，共計建設調壓計量站一座、地下天然氣管線約800米、地上天然氣管線約30米。2008年4月完成焙燒爐用焦爐煤氣燃燒支架改造為天然氣燃燒支架的燃燒控制技術方案確定和招議標工作。由華邦天控公司負責對對主燃燒架、輔助燃燒架的電磁閥、孔板、燒嘴、連通罩及中控系統進行全面計算和設計；改造于2008年6月開始，于2008年7月31日全部結束，共計改造燃燒支架9個、連通罩及負壓小車3套，對中控系統的接口進行了調整。在對焙燒爐燃燒支架進行改造的同時，對焙燒不同規格的陰極炭塊實行了長短焙燒曲線（384h/8室、352h/8室和336h/8室）適時轉換的工藝調整制度，對一套焙燒系統的13個爐蓋粘貼了耐火保溫棉及密封鐵皮，對48個爐室的鎖口磚進行了拆除和重新砌筑。2.3導熱油爐及部分熱力管網改造方案及實施情況導熱油爐燃燒器改造研究由炭素公司實施，主要是根據天然氣流量、熱值和燃燒效果更換了燃燒器減壓調節閥門組件，對燃燒器閥門開度控制參數及風門開度進行了調整，對爐堂導流筒產生的裂縫用耐火材料進行了封堵，同時，改變原有的單一區間溫度控制模式，而是采取根據季節對導熱油爐運行溫度在 180?225c之間設置動態調整區間，冬季按高溫區間運行，夏季按低溫區間運行。炭素制品公司的熱力管網是由貴鋁設計，2003年10月正式投入使用，原設計生產及輔助設施供熱是由焦化廠供應。由于焦化廠停產，蒸汽鍋爐停止運行，同時也中斷炭素公司的蒸汽供給，中斷了蒸汽會嚴重影響炭素公司的安全生產。蒸汽中斷后受影響的設施有：a、瀝青溶化系統的一臺焦油儲槽的保溫；b、成型車間兩臺電捕焦油器的保溫及焦油清理；c、煙氣凈化系統三臺電除塵的保溫及焦油清理；d、煙氣凈化系統一臺焦油收集儲罐的保溫；e、職工洗浴用水的加熱及澡堂的取暖用熱和辦公場所的取暖；f、影響電捕焦油器及煙氣凈化系統電收塵器和煙氣凈化系統煙道的滅火汽源。為確保生產系統及職工福利設施的安全正常運行，需對蒸汽系統進行改造。通過計算導熱油爐系統熱容量，可以滿足加熱保溫要求。利用導熱油代替蒸汽對兩臺焦油儲槽加熱設施進行改造在焦油儲槽增加不銹鋼加熱盤管與槽外原導熱油二次循環系統連接，實現對儲槽和瀝青融化煙氣洗滌塔底部的焦油進行加熱和保溫。焦油儲槽使用蒸汽保溫時的溫度為80?100C;導熱油二次循環系統接入兩焦油儲槽處的溫度為 90?200C,通過調節進口閥門開度，控制加熱盤管的流量可以實現焦油保溫需要的溫度。改造方法：a、拆除儲槽外部的蒸汽管道，將原有的蒸汽閥門更換為導熱油專用閥門，使用壓縮空氣進行吹掃；b、新增加加熱盤管和導熱油進油和回油管（選用。 32無縫鋼管），管道密封更換為金屬石墨墊，在進口和出口處加裝壓力表和溫度表，并對儲槽加熱盤管進行加壓試驗（加壓0.6Mpa,保壓24小時不得有泄壓現象）；外部管路采用聚氨酯保溫，再使用鍍鋅鐵皮防護。c、將瀝青融化煙氣洗滌塔底部原蒸汽進口為導熱油的回油口，原蒸汽排氣口為導熱油的進油口，并設置單獨控制閥門，需要時，通導熱油加熱洗滌塔底部焦油。d、可行性分析①兩種加熱保溫的對比：管道的直徑相同；蒸汽壓力（0.2MP建0.3Mpa）小于導熱油二次循環系統壓力（0.3MPa-0.4Mpa）;蒸汽溫度（80?100C）小于導熱油溫度（90?200C）。②導熱油二次循環油泵型號為：RY125-65-250流量：Q=100m2/h壓力P=0.8MPa新加管道接入口處的壓力為0.3MPa,溫度為90?200C,滿足加熱需求；③導熱油系統是與生產同步運行，年平均停爐檢修 6次，每次不超過3小時，焦油儲槽在停止加熱時，實測每小時降5c（環境溫度20C）,焦油軟化點是26.7C（立方塊法），焦油若在50c時，停止加熱3小時，溫度降至35C,仍高于軟化點，所以導熱油系統加熱是可行的。利用導熱油焙燒煙氣凈化焦油收集儲槽加熱保溫利用焙燒煙氣凈化焦油儲槽的檢修口，在儲槽的底部安裝一套不銹鋼螺旋盤管（不銹鋼管直徑為32mm螺旋盤管外徑為450mm長度為2700mm,與導熱油二次循環系統連接，通過調節進口閥門開度，控制加熱盤管的流量和溫度。利用導熱油對電除塵、洗滌塔、電捕焦油器加熱和保溫利用焙燒煙氣凈化焦油收集儲槽的導熱油管道，沿焦油收集管敷設分別對焙燒煙氣凈化三臺電收塵器的底部和兩臺洗滌塔錐體處進行加熱保溫。同時對焦油收集管進行保溫。焙燒煙氣凈化的電捕焦油器需要的加熱面積為 3m2/臺，1m2加熱至溫度20c需熱量0.08x104KCal/h,則加熱至80c需熱量：3m2X0.32xi04KCal/h=0.96X104KCal/h=4kw。焦油的軟化點為26.7C<80C,沉積焦油用泵即可輸送至焦油儲槽。電加熱裝置配有溫度控制器，能夠起到恒溫運行并具有節電性能?；炷笙到y的電捕焦油器和瀝青溶化電捕焦油器，在底部錐體處制作盤管，利用就近的導熱油進行加熱保溫?；厥諏嵊蜖t煙氣余熱，增加職工洗浴用水及辦公場所的取暖改造方案為提高熱能利用效率，解決職工洗浴用的熱水以及辦公場所的取暖熱源，經過炭素公司課題小組的調研論證，決定在導熱油爐煙道東端增加換熱裝置及輸水管網，回收導熱油爐煙氣余熱。課題小組設計、實施的回收導熱油爐煙氣余熱工藝系統圖見圖8。余熱利用的可行性分析在燃燒焦爐煤氣/天然氣的情況下，導熱油爐功率為1750kw（燃燒器為RS190導熱油爐24小時運行）效率為80%煙氣流量：2800Nm3/h煙氣溫度實測320C；設定換熱裝置排放煙氣溫度為150C,則煙氣從320c降至150c時，可放出約15X104KCal/h的熱量。①洗浴用熱洗浴用水量：30人/次、80kg/人，則洗浴用水量為30人X80kg/人=2400kg。所需熱量：將1kg水加熱升溫1C需熱量IKcal,按冷水溫度為0C、洗浴水溫度為45C,加熱2400kg水需熱量:2400kg義45C=10.8義104KCal/h。小于15X104KCal/h,能滿足洗浴用熱。號采暖用熱采暖面積：辦公場所1200m2兩堂600m2總面積為1800m2所需熱量：將1m2加熱至采暖溫度20c需熱量0.08X104KCal/h,則1800m2X0.08X104KCal/h=14.4X104KCal/h。小于15x104KCal/h,能滿足采暖需求。洗浴與取暖總熱量：10.8+14.4=25.2X104KCal/h余熱利用系統圖見圖2。

2■皿村】JWfWHi郴前ITE411f.圖2■皿村】JWfWHi郴前ITE411f.圖2:余熱利用系統圖J13■駟―力,?豳?XLMJteiMRMMOML.主要發明和技術創新點（不超過1200字）在進行鋁用陰極節能工藝研究的過程中，實際是針對三個主要耗能工序的研究重點，分別采用了不同的關鍵技術，并進行了大量的創新：電煨爐工序主要是進行工藝技術應用創新，焙燒爐是結合進口設備和天然氣的特點在燃燒系統流量控制和工藝曲線上創新，導熱油爐主要是在煙氣余熱利用方面進行國首創。關鍵技術a、電煨爐節能研究的關鍵技術是控制爐芯電阻技術主要體現在兩方面：一方面是通過控制無煙煤粒度配比，改善無煙煤堆積結構，使無煙煤堆積電阻保持穩定，實現煨燒電流穩定；另一方面，調整上部電極長度，控制上部電極與下部電極的距離，穩定煨燒帶爐阻，實現煨燒電流穩定。b、焙燒爐節能研究的關鍵技術根據燃氣熱值變化、焙燒熱量需求和安全要求（防回火、防脫火） ，設計燃氣燒嘴口徑、孔板孔徑，調整KS9創態參數，使燃氣流量孔板口徑與進口控制軟件相匹配，保證燃燒效果。根據不同規格制品設定不同的焙燒曲線，并在生產過程中靈活平穩轉換的技術。c、導熱油爐節能研究的關鍵技術導熱油爐煙氣余熱回收利用工藝線路的設計技術，重點是常壓鍋爐容量設計、水平衡設計、熱交換器結構設計，確保被低溫余熱煙氣加熱的常壓熱水與冷水的交換效率、流量能滿足冬季員工洗浴需求。用導熱油管路直接加熱煤焦油時的防腐、防滲漏技術。創新點a、煨燒爐煨燒物料粒度配比與煨燒電流、排料頻率的聯合控制技術。電氣煨燒爐自上世紀80年初引進我國后，90年初由交流爐改進為直流爐，容量也相應擴大，但對煨燒物料粒度與煨燒電流、排料頻率的控制技術的研究一直沒有沒有深入。本科研項目立足企業實際，根據無煙煤和我公司電氣煨燒爐的特點，用不同粒度無煙煤進行配比，控制煙道溫度，從而改進煨燒電流分布，提高煨燒質量的控制技術。b、縮短大規格陰極炭塊焙燒周期的技術。鋁廠自上世紀80年初引進陰極帶蓋焙燒爐后，一直到今天，焙燒陰極炭塊仍在使用當初的 384小時/8室焙燒曲線，國近年新建陰極帶蓋焙燒爐和敞式陰極焙燒爐的焙燒曲線都在 384小時以上，大規格陰極焙燒曲線甚至達到432小時/8室，焙燒陰極產品的能耗較高。課題小組結合振動成型產品的工藝特點和設備特點，開發出短陰極炭塊焙燒曲線技術是實現產品節能的又一創新點。c、將導熱油爐煙氣余熱回收，用于生產熱水的技術屬于國同行業首創。d、焙燒煙氣凈化系統的電除塵的焦油加熱、管路保溫，國均采用蒸汽，炭素公司采用導熱油對焙燒煙氣凈化系統三臺電除塵的焦油進行加熱、管路進行保溫在國屬于首創。.與當前國外同類技術主要參數、效益、市場競爭力的綜合比較 （不超過2頁）5.5.應用情況（不超過2頁）電煨爐電耗與國同型號電煨爐相比，炭素公司電煨爐按調整后的工藝參數運行時（上部電極長度控制在1300?1400mm^間，煙道溫度控制在600?650c之間），每電煨無煙煤耗電量為844kwh,比國平均水平860kwh低16kwh,比國最好水平830kwh高14kwh達到了優質降耗的目標。與國外同類原理、但直徑較大的法國法國Savoie公司電煨爐相比，炭素公司每電煨無煙煤耗電量比國際領先水平550KWht294kwh尚存在一定差距。焙燒爐和導熱油爐燃氣消耗2008年全年鋁用陰極產品燃氣熱值消耗比 2007年降低0.05t標準煤/萬元，折合成天然氣，每噸產品消耗降低23m3折合成能耗為6.57GJ/噸，比2007年節約能耗1.1GJ/噸，達到了節能效果。從2009年12月國家鋁用炭素行業能耗標準會通報的情況看，該能耗在國同行業屬于領先水平。導熱油爐煙氣余熱利用系統運行情況導熱油爐煙氣余熱利用系統每小時綜合利用熱量為 12.2x104Kcal,相當于每年直接回收152噸標準煤。該系統在國是首次應用成功。導熱油爐煙氣余熱利用系統投入只有 18萬左右，一年就可以收回投資，極具市場競爭力，很值得在同行業推廣應用。按上述節能改造措施實施設備和工藝系統改造后，電煨爐運行穩定，電煨煤質量波動小，合格率高；焙燒爐爐蓋、爐口密封良好，燃燒器運行平穩；導熱油爐煙氣余熱利用系統熱回收效果好，完全能滿足職工洗浴要求，導熱油伴熱、加熱管路未出現滲漏情況，伴熱、加熱效果滿足生產需求。具體情況是：電煨爐電耗電煨爐按調整后的工藝參數運行時，上部電極長度控制在 1300?1400mmi問，煙道溫度控制在600?650c之間，電煨無煙煤質量狀況為最佳，耗電量為839kwh/噸。把這一工藝參數作為最佳控制點來進行控制，通過近半年來的生產實踐驗證，電煨無煙煤電阻率550?750之間合格率為99.3%,噸電煨煤電耗844kwh,比2007年降低了56KWh航，達到了優質降耗的目標。焙燒爐和導熱油爐燃氣消耗在2008年5?7月實施焙燒爐天然氣燃燒支架的燃燒控制技術改造工作的過程中，系統不可避免對出現焙燒曲線頻繁變更的現象，而且， 2008年6?7月正是為生產700X490mmfc規格寬體炭塊的時期，為減少焙燒曲線波動可能對產品質量造成的影響，技術人員充分利用該時機進行了焙燒曲線調整試驗，探索現有焙燒爐型長短焙燒曲線變更調整的條件。從2008年6月中旬開始，利用6天時間技術人員將焙燒曲線從352小時/8室平穩過度到384小時/8室,運行40天后，焙燒炭塊規格又恢復到540X490mmT規塊，利用4天時間技術人員將焙燒曲線從384小時/8室平穩過度到352小時/8室；在2008年9月，焙燒爐焙燒側塊坯料145塊（6爐），技術人員在一個系列上進行了352小時/8室焙燒曲線變更為336小時/8室試驗，過度時間2天，6爐側塊坯料焙燒結束后，用兩天時間恢復到352小時/8室曲線。表4為2008年6?9月的焙燒產品質量情況和加工合格率。表4:2008年6?9月的焙燒產品質量情況和加工合格率月份［焙燒出爐量（塊）［焙燒合格率（。%機加工量（塊）綜合合格率（。%693899.595085.5771899.280984.7887599.770185.19108099.3110285.3合計361199.4356285.2從2008年6?9月的產品質量看，長短焙燒曲線的變更調整技術是可行的，產品質量有良好的保證，同時，用384小時/8室焙燒曲線焙燒700X490mmfc規格寬體炭塊是成功的，該曲線比國同類型焙燒爐生產700X490mmfc規格寬體炭塊的焙燒曲線縮短48小時。從2008年8月焙燒燃燒架運行至今已經有11個月，燃燒架運行非常平穩，故障率較低，焙燒的產品質量有保障。焙燒爐口和爐蓋改造后，密封效果良好，爐蓋溫度降低20c左右。在2008年6月15日前，炭素公司完成了導熱油爐燃燒器的改造。主要是根據天然氣流量、熱值和燃燒效果更換了減壓調節閥門組件，對燃燒器燃氣閥門開度控制參數及風門開度按燃氣熱值、燃燒氣負荷進行了調整，對爐堂導流筒產生的裂縫用耐火材料進行了封堵，同時，采取了根據季節對導熱油爐運行溫度在 180?225c之間實行動態調整制度，冬季按高溫區間運行，夏季按低溫區間運行。燃燒器改造后，運行工藝參數穩定，運行溫度能很好地滿足瀝青融化系統、管路保溫需求。實行“冬季按高溫區間運行，夏季按低溫區間運行”措施后，每天燃氣消耗降低 2.8?3.1%,“勺84?93Nm3在對上述兩個爐子的改造和工藝制度優化的基礎上，雖然 2008年下半年產量比上半年降低1194噸，但2008年全年鋁用陰極產品燃氣熱值消耗仍比2007年降低0.05t標準煤/萬元，折合成天然氣，每噸產品消耗降低~~23m3折合成能耗為6.57GJ/噸，比2007年節約能耗1.1GJ/噸，達到了節能效果。5.3導熱油爐煙氣余熱利用系統和新增用導熱油保溫的管線運行情況a、導熱油爐煙氣余熱利用系統運行情況：2009年2月3日，導熱油爐煙氣余熱利用系統開始投入運行，在實測煙氣溫度為 283?301C、補充冷水為3?10c的情況下，能夠將2400kg左右冷水加熱到50C,穩定滿足了職工洗浴需要。導熱油爐煙氣余熱利用系統實際回收熱量為 13.1x104KCal/h;余熱系統每小時用電3KWh折合0.9X104Kcal,綜合利用熱量為:13.1x104KCal/h-0.9X104Kcal=12.2x104KCal/h。b、新增用導熱油保溫的管線運行情況：用導熱油加熱的瀝青融化焦油儲槽、煙氣凈化焦油收集儲罐和管路已經運行5個多月，運行平穩，加熱保溫效果良好；未發現不銹鋼螺旋盤管、專用閥門有滲漏導熱油現象，被加熱的焦油能很好地滿足生產、環保要求。同時，在未增加導熱油爐能源消耗的情況下，提高了系統熱能利用效率6、經濟、社會效益項目總投資額24.643萬元回收期（年）0.5欄目