代替GB21344—2015、GB29138—2012、GB29139—2012等化肥行業單位產品能源消耗限額2023-11-27發布ⅠGB21344—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件代替GB21344—2015《合成氨單位產品能源消耗限額》、GB29138—2012《磷酸一銨單位產品能源消耗限額》、GB29139—2012《磷酸二銨單位產品能源消耗限額》和GB29439—2012《硫酸鉀單位產品能源消耗限額》、GB31829—2015《碳酸氫銨單位產品電耗限額》、GB32035—2015《尿素單位產品2015、GB32035—2015相比,除結構調整和編輯性改動外,主要技術變化如下:a)更改了標準的適用范圍(見第1章,GB21344—2015、GB29138—2012、GB29139—2012、GB29439—2012、GB31829—2015、GB32035—2015的第1章);b)增加了硫酸鉀造粒的定義(見3.11);GB32035—2015的第4章);d)增加了褐煤為原料合成氨能耗限額要求(見第4章);e)增加了寒冷地區曼海姆法工藝冬季生產期間增加能耗、硫酸鉀造粒產品增加能耗(見4.6);f)更改了磷酸一銨、磷酸二銨生產系統范圍(見第6章,GB29138—2012、GB29139—2012的g)更改了氨的利用率(見6.2.2.3,GB21344—2015的A.3.1);h)刪除了節能管理與措施(GB21344—2015、GB29138—2012、GB29139—2012、GB29439—請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由國家標準化管理委員會提出并歸口。本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為:—2008年首次發布為GB21344—2008《合成氨單位產品能源消耗限額》,2015年第一次修訂;—2012年分別首次發布為GB29132012《磷酸二銨單位產品能源消耗限額》和GB29439—2012《硫酸鉀單位產品源消耗限額》;《尿素單位產品能源消耗限額》;—本次為第一次整合修訂。1化肥行業單位產品能源消耗限額1范圍本文件規定了合成氨、尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨和硫酸鉀單位產品能源消耗(以下簡稱能耗)限額等級、技術要求、能耗統計范圍和計算方法。本文件適用于合成氨、尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨、硫酸鉀的生產企業能耗的計算、考核,以及新建和改擴建項目的能耗控制。本文件不適用以下生產企業:—以重油、渣油、焦爐氣為原料生產合成氨;—以三聚氰胺尾氣等副產碳酸氫銨;—以工業用磷酸一銨、工業用磷酸二銨生產磷酸一銨、磷酸二銨;—以商品磷酸生產磷酸一銨、磷酸二銨;—以利用海水或鹵水制取硫酸鉀鎂肥和利用硫酸銨轉化法和石膏轉化法、締置法、混合鹽法等生產硫酸鉀。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T213煤的發熱量測定方法GB/T2440尿素GB/T2589綜合能耗計算通則GB/T3559農業用碳酸氫銨GB/T9143商品煤質量固定床氣化用煤GB/T10205磷酸一銨、磷酸二銨GB/T11062天然氣發熱量、密度、相對密度和沃泊指數的計算方法GB/T12723單位產品能源消耗限額編制通則GB/T20406農業用硫酸鉀GB50176民用建筑熱工設計規范3術語和定義GB/T2589、GB/T12723界定的以及下列術語和定義適用于本文件。合成氨綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionofsyntheticammonia在統計報告期內,生產合成氨所消耗的各種能源總量。3.2用單位產量表示的合成氨綜合能耗。2GB21344—20233.3尿素產品綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionofurea在統計報告期內,生產尿素所消耗的各種能源總量。3.4尿素單位產品綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionperunitproductofurea用單位產品產量表示的尿素產品綜合能耗。3.5碳酸氫銨電耗comprehensivee在統計報告期內,生產碳酸氫銨所消耗的電量。3.6用單位產品產量表示的碳酸氫銨電耗。注:不包括合成氨生產過程中碳酸氫銨生產工序以外的其他工序的電耗。3.7在統計報告期內,磷酸一銨(含磷酸)生產全過程中的能源消耗總量。3.8磷酸二銨產品綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionofdiammoniu在統計報告期內,磷酸二銨(含磷酸)生產全過程中的能源消耗總量。3.9用折質量分數100%P2O5的磷酸一銨單位產品產量表示的綜合能耗。注:包括直接消耗的能源量,以及分攤到該產品的輔助系統的能耗量和體系內能耗損失量。磷酸二銨單位產品綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionperunitproductofdiammonium用折質量分數100%P2O5的磷酸二銨單位產品產量表示的綜合能耗。注:包括直接消耗的能源量,以及分攤到該產品的輔助系統的能耗量和體系內能耗損失量。硫酸鉀造粒granulationofpotassiumsulfate以硫酸鉀粉料為原料通過機械擠壓的方法制備的硫酸鉀顆粒產品。硫酸鉀產品綜合能耗comprehensiveenergyconsumptionofpotassiumsulfate在統計報告期內,硫酸鉀產品生產全部過程中的能源消耗總量。用硫酸鉀單位產品產量表示的能耗。4能耗限額等級4.1合成氨能耗限額等級合成氨能耗限額等級按照表1規定,其中1級能耗最低。3表1合成氨能耗限額等級單位:千克標準煤每噸原料類型合成氨單位產品綜合能耗能耗限額等級1級2級3級優質無煙塊煤a≤1090≤1100≤1350非優質無煙塊煤、型煤≤1180≤1200≤1520粉煤(包括無煙粉煤、煙煤)≤1340≤1350≤1550褐煤≤1700≤1800≤1900天然氣≤996≤1000≤1200a優質無煙塊煤指產品質量符合GB/T9143要求,且粒度≥25mm、灰分(Ad)≤18%、熱穩定性(TS+6)≥85%、軟化溫度≥1350℃的無煙塊煤。4.2尿素能耗限額等級尿素能耗限額等級按照表2規定,其中1級能耗最低。表2尿素能耗限額等級單位:千克標準煤每噸驅動類型尿素單位產品綜合能耗能耗限額等級1級2級3級二氧化碳壓縮機汽輪機驅動≤130≤150≤170二氧化碳壓縮機電動機驅動≤115≤138≤1654.3碳酸氫銨電耗限額等級碳酸氫銨電耗限額等級按照表3規定,其中1級能耗最低。表3碳酸氫銨電耗限額等級單位:千瓦時每噸碳酸氫銨單位產品電耗電耗限額等級1級2級3級≤18≤20≤304.4磷酸一銨能耗限額等級磷酸一銨能耗限額等級按照表4規定,其中1級能耗最低。4GB21344—2023表4磷酸一銨能耗限額等級單位:千克標準煤每噸生產工藝磷酸一銨單位產品綜合能耗能耗限額等級a1級2級3級傳統法粒狀≤235≤255≤275粉狀≤220≤240≤260料漿法粒狀≤150≤170≤190粉狀≤140≤165≤185a采用渣酸生產磷酸一銨產品,在統計產品綜合能耗時,按實際產品綜合能耗扣減11%。4.5磷酸二銨能耗限額等級磷酸二銨能耗限額等級按照表5規定,其中1級能耗最低。表5磷酸二銨能耗限額等級單位:千克標準煤每噸生產工藝磷酸二銨單位產品綜合能耗能耗限額等級a1級2級3級傳統法 粒狀≤225≤250≤275料漿法粒狀≤160≤185≤200a采用渣酸生產磷酸二銨產品,在統計產品綜合能耗時,按實際產品綜合能耗扣減11%。4.6硫酸鉀能耗限額等級硫酸鉀能耗限額等級按照表6規定,其中1級能耗最低。表6硫酸鉀能耗限額等級單位:千克標準煤每噸工藝路線硫酸鉀單位產品綜合能耗能耗限額等級a,b分類工藝或原料1級2級3級水鹽體系法含鉀鹵水為原料≤300≤310≤320海水和鹵水為原料≤400≤420≤450芒硝法≤450≤480≤500非水鹽體系法曼海姆法a≤105≤110≤120a寒冷地區曼海姆法工藝冬季生產期間增加25kgce/t。寒冷地區按照GB50176確定的熱工設計分區劃分;b硫酸鉀造粒產品增加30kgce/t。GB21344—20235技術要求5.1能耗限定值現有合成氨、尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨和硫酸鉀生產裝置能耗限定值應分別符合表1至表6中3級要求。5.2能耗準入值新建及改擴建合成氨、尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨和硫酸鉀生產裝置能耗準入值應分別符合表1至表6中2級要求。6統計范圍和計算方法6.1統計范圍統計范圍如下:a)合成氨產品綜合能耗、尿素產品綜合能耗、磷酸一銨產品綜合能耗、磷酸二銨產品綜合能耗、硫酸鉀產品綜合能耗包括生產系統、輔助生產系統、附屬生產系統所消耗的各種一次能源量、二次能源量(電力、熱力、石油制品、焦炭、煤氣等)、生產使用的耗能工質(水、氧氣、壓消耗的能源),以及未包括在生產界區內的企業輔助生產系統的能源消耗量和損失量,按消耗比例法分攤產品中的部分,也不包括建設和改造過程用能和生活用能(企業系統內宿舍、學校、文化娛樂、醫療保健、商業服務和托兒幼教等方面用能);b)碳酸氫銨電耗包括生產系統所消耗的各種電量,輔助生產系統分攤給碳酸氫銨生產的各種電量和附屬生產系統電耗(包括供水、供氣系統分攤的電耗)。6.1.2生產系統能耗6.1.2.1合成氨生產系統能耗合成氨生產系統能耗指從原材料經計量進入原料場(庫)開始,到合成氨產品輸出后閥為終點的其間所有工序和裝備所組成的完整的工藝過程的生產能耗。包括原料預處理、空分、煤氣化(天然氣轉6.1.2.2尿素生產系統能耗尿素生產系統能耗包括二氧化碳壓縮、液氨加壓、尿素合成、未反應物的分解與回收、蒸發濃縮、造粒、包裝及皮帶運輸(至尿素入庫),配套的安全環保設施的能耗。不包括尿素生產原料液體合成氨、氣體二氧化碳的生產能耗。6.1.2.3碳酸氫銨生產系統電耗碳酸氫銨生產系統電耗包括制備氨水、氨水吸收二氧化碳、氣體凈化、結晶分離、包裝及皮帶運輸(至碳酸氫銨入庫)的電耗。6.1.2.4磷酸一銨、磷酸二銨生產系統能耗磷酸一銨、磷酸二銨生產系統能耗從選礦(磨礦)裝置輸送來的礦漿(粉)經計量進入反應槽開始,到56GB21344—2023磷石膏離開磷酸裝置、磷酸儲罐輸送泵出口為止的包括萃取、過濾、磷酸濃縮(傳統法)、尾氣洗滌、以及成品酸貯存輸送等組成的完整的工藝過程和設備;從液氨進入罐區、磷酸儲罐出口閥開始,到成品庫(含散庫、產品包裝、貯運以及成品庫用能)為止的包括中和、料漿濃縮(料漿法)、造粒干燥、尾氣除塵(含治理)、氣體洗滌、成品冷卻包裝儲運等組成完整的工藝過程和設備的生產能耗。6.1.2.5硫酸鉀生產系統能耗硫酸鉀生產系統能耗從原材料和能源經計量進入界區、供電、供水經計量進入生產區開始,到成品計量包裝入庫整個生產過程,包括廠區內外包工作工序。有關工序組成完整的工藝過程、設施及設備。6.1.3輔助生產系統能耗輔助生產系統能耗是為滿足生產需要而配置的工藝過程、設備和設施的能耗,包括供電、供水、供汽、采暖、機修、儀表、磷石膏輸送、廠內原料場地以及安全、環保裝置和各種載能工質的能源消耗。6.1.4附屬生產系統能耗附屬生產系統能耗是為生產系統配置的生產調度系統和為生產服務的部門和設施,包括辦公室、操實現廢水零排放而建設的分鹽裝置);電氣、儀表檢修和機械加工以及車間照明、通風、降溫等設施的能源消耗。6.1.5輸出能源輸出能源是指生產系統向外輸出的供其他產品或裝置使用的能源。廢氣、廢液、廢渣等未回收使用的、無計量的、沒有實測熱值以及不作為能源再次利用的(如直接用于修路、蓋房等),均不應計入輸出能源。6.1.6焦炭焦炭(或無煙煤)消耗以實際入爐量加損失量計算,調出的焦(煤)粉不計入總能耗中。供輔助、附屬生產系統的焦(煤)粉按比例分攤法計入產品總能耗中。6.1.7回收利用的能源統計回收利用的能源時,用于本系統的余熱、余能及化學反應熱,不計入能源消耗量中。供界區外裝置回收利用的,應按其實際回收的能量從本界區內能耗中扣除。如爐渣、可燃氣體、熱水、蒸汽等向外系統輸出時,不應折為標準煤從輸入原料煤和燃料煤中扣除,而應計入輸出能源中。6.1.8安全環保設施消耗的能源生產所必須的安全、環保設施消耗的能源(如硫黃回收、油回收、變換冷凝液汽提、尿素工藝冷凝液水解解吸、污水處理等的消耗),應計入各項消耗。6.1.9分攤的能源多用戶共享的原料、公用工程(蒸汽、含能工質等)能耗,應按有關規定合理分攤。大修、庫損及不合格產品等消耗的能量,應按月分攤。6.2計算方法6.2.1基本方法各種能源的熱值折算為千克標準煤(kgce)。各種能源的熱值以企業在報告期內實測的熱值、焓值7為準,沒有實測條件的,采用附錄A或附錄B給定的各種能源折標準煤參考系數進行折算。煤、天然氣的發熱量測定方法按GB/T213和GB/T11062執行。6.2.2合成氨產品產量計算方法6.2.2.1計算范圍及方法計算范圍及方法如下:a)合成氨產量以液態氨為最終計量狀態,按實物量計算。包括廠內各用氨單位的使用量、銷售的商品液氨量、合成氨生產過程中的自用量(凈化與脫硫用)以及氨罐馳放氣、合成放空氣、中間槽解析氣等氣體回收的氨水含氨量(按回收產品折氨100%計)。合成氨產量不包括冰機自用氨量(損失)、凈化和氨水脫硫回收的氨水含氨量、碳化清洗塔及回收塔出來的氨水含氨量。b)合成氨產量可采用儀表計量或以最終含氮產品計算。6.2.2.2儀表計量為保證液氨流量表準確計量,液氨流量表前應安裝中間槽用以減壓解吸液氨中溶解的氣體,并對流量表進行溫度補償。當企業既有氨產量總氨表,又有各用戶的使用量分表時,總表應與分表平衡,不應超過液氨流量表允許誤差值。6.2.2.3以最終含氮產品計算合成氨產量應以最終含氮產品計算合成氨產量。a)以最終含氮產品計算合成氨產量時,按含氮產品的實際含量折算氨產量。按式(1)計算:M=0.i98+δj+M1+M2+M3……………(1)式中:M—報告期內合成氨產量,單位為噸(t);n—報告期內生產化肥批次數量;Ni—報告期內生產的第i批合格和不合格化肥實物量,單位為噸(t);γi—第i批化肥的實際含氮量,數值以%表示,以實測為準(以干基分析含氮時,應從實物量中扣掉水分);0.82245—氨的理論含氮量;0.98—氨的利用率;m—報告期內生產氨水批次數量;Mj—報告期內第j批氨水實物量,單位為噸(t);δj—報告期內第j批氨水含氨量,數值以%表示;M1—自用氨量,單位為噸(t);M2—商品液氨量,以裝瓶或裝車量為準,單位為噸(t);M3—氨庫存期末與初期之差,單位為噸(t)。b)合成氨生產過程自用氨量以表記值為準。c)氨水折氨量包括:直接用合成吹出氣、中間槽解析氣、氨罐弛放氣回收生產的合格和不合格農業氨水和工業氨水。6.2.3尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨、硫酸鉀產品產量計算尿素、碳酸氫銨、磷酸一銨、磷酸二銨、硫酸鉀等各產品產量等于報告期內所有各合格產品之和。按8GB21344—2023式(2)計算:M=A+B…………(2)式中:M—報告期內產品產量,單位為噸(t);注:尿素產品產量為實物量,產品質量應符合GB/T2440要求,供需雙方簽訂合同以及企業自用達不到GB/T2440要求的產品,含氮量小于46%的按46%的等氮量折算產品產量;碳酸氫銨產品產量為實物量,產品質量應符合GB/T3559要求,供需雙方簽訂合同以及企業自用達不到GB/T3559要求的產品,按合格品含氮量折算產品產量;磷酸一銨、磷酸二銨產品產量以100%P2O5計,產品質量符合GB/T10205要求和供需雙方簽訂合同以及企業自用達不到GB/T10205要求的各種等級產品的實物量,均應按實測的P2O5質量分數折算為100%P2O5產品產量;硫酸鉀產品產量為實物量,產品質量應符合GB/T20406要求。A—報告期內符合國家質量標準的全部產品數量,單位為噸(t);B—報告期內符合供需雙方簽訂合同質量標準的產品量以及符合一定條件要求的企業自用量。6.2.4綜合能耗計算公式6.2.4.1產品綜合能耗計算報告期內合成氨產品綜合能耗、尿素產品綜合能耗、磷酸一銨產品綜合能耗、磷酸二銨產品綜合能耗、硫酸鉀產品綜合能耗等于生產過程中所輸入的各種能源量減去向外輸出的各種能源量。按式(3)計算:E=(Ei×ki)-(Ej×kj)…………(3)式中:E—產品綜合能耗,單位為千克標準煤(kgce);n—輸入的能源種類數量;Ei—產品生產過程中輸入的第i種能源實物量,單位為千克(kg)或千瓦時(kW·h)或立方米(m3);ki—輸入的第i種能源的折標準煤系數,單位為千克標準煤每千瓦時[kgce/(kW·h)]或千克標準煤每噸(kgce/t)或千克標準煤每立方米(kgce/m3);m—輸出的能源種類數量;Ej—產品生產過程中輸出的第j種能源實物量,單位為千克(kg)或千瓦時(kW·h)或立方米(m3);kj—輸出的第j種能源的折標準煤系數,單位為千克標準煤每千瓦時[kgce/(kW·h)]或千克標準煤每噸(kgce/t)或千克標準煤每立方米(kgce/m3)。6.2.4.2合成氨聯產甲醇企業原料煤、燃料煤、電耗的分攤合成氨聯產甲醇企業原料煤、燃料煤、電耗的分攤計算如下:a)合成氨聯產甲醇企業,氨與粗甲醇(折100%甲醇)單位產品消耗原料,按1∶1.06的比例分攤共用的原料。合成氨耗標準入爐原料煤分攤計算公式如式(4):Enm=Einm×式中:M1.06×N×x+M………(4)Enm—報告期內合成氨耗標準入爐原料煤總量,單位為噸標準煤(tce);Einm—報告期內標準入爐原料煤總量,單位為噸標準煤(tce);M—報告期內合成氨產量,單位為噸(t);9N—報告期內粗甲醇產量,單位為噸(t);x—報告期內粗甲醇中甲醇的平均含量,質量分數數值以%表示。b)合成氨聯產甲醇企業,氨與粗甲醇(折100%甲醇)單位產品消耗燃料煤,按1∶1.06的比例分攤公共燃料煤消耗。c)合成氨聯產甲醇企業,氨與粗甲醇(折100%甲醇)單位產品耗電,按1∶0.8的比例分攤公共電量消耗。6.2.5單位產品綜合能耗計算公式合成氨單位產品綜合能耗、尿素單位產品綜合能耗、磷酸一銨單位產品綜合能耗、磷酸二銨單位產品綜合能耗、硫酸鉀單位產品綜合能耗按式(5)計算:e=………………(5)式中:e—單位產品綜合能耗,單位為千克標準煤每噸(kgce/t);E—報告期內產品綜合能耗,單位為千克標準煤(kgce);M—報告期內產品產量,單位為噸(t)。6.2.6碳酸氫銨電耗計算公式碳酸氫銨電耗按式(6)計算:Ea=E1+E2……………(6)式中:Ea—碳酸氫銨電耗,單位為千瓦時(kW·h);E1—生產系統所消耗的各種電量,包括碳酸氫銨生產系統所有機、泵以及車間照明等的全部電耗,單位為千瓦時(kW·h);E2—附屬生產系統的耗電分攤給碳酸氫銨生產的電耗,單位為千瓦時(kW·h)。6.2.7碳酸氫銨單位產品電耗計算公式碳酸氫銨單位產品電耗按式(7)計算:e1=………………(7)式中:e1—碳酸氫銨單位產品電耗,單位為千瓦時/噸(kW·h/t);Ea—報告期內碳酸氫銨電耗,單位為千瓦時(kW·h);M—報告期內碳酸氫銨產量,指統計報告期內企業按國家標準GB/T3559或按供需雙方簽訂合同的質量標準生產的全部碳酸氫銨產品產量,單位為噸(t)。GB21344—2023附錄A(資料性)各種能源折標準煤參考系數、電力和熱力折標準煤系數各種能源折標準煤的參考系數見表A.1。電力和熱力折標準煤系數見表A.2。表A.1各種能源折標準煤的參考系數能源名稱平均低位發熱量標準煤系數原煤20934kJ/kg(5000kcal/kg)0.7143kgce/kg洗精煤26377kJ/kg(6300kcal/kg)0.9000kgce/kg其他洗煤洗中煤8374kJ/kg(2000kcal/kg)0.2857kgce/kg煤泥8374kJ/kg~12560kJ/kg(2000kcal/kg~3000kcal/kg)0.2857kgce/kg~0.4286kgce/kg焦炭(干全焦)28470kJ/kg(6800kcal/kg)0.9714kgce/kg燃料油41868kJ/kg(10000kcal/kg)1.4286kgce/kg汽油43124kJ/kg(10300kcal/kg)1.4714kgce/kg柴油42705kJ/kg(10200kcal/kg)1.4571kgce/kg天然氣32238kJ/m3~38979kJ/m3