再生铜阴极铜循环利用项目节能评估报告.docx
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再生铜阴极铜循环利用项目节能评估报告
第一章评估依据
一、评估目的与意义
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,我国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。
能源作为国民经济发展的基础和动力,必然要大幅增加供应量,以满足国民经济发展需要,但资源是有限的。
节约资源是我国的基本国策。
国家实施节约与开发并举、把节约放在首位的能源发展战略。
开展固定资产投资项目节能评估,对于合理利用能源,提高能源利用效率,从源头上杜绝能源浪费,促进经济社会全面协调可持续发展有重要意义。
通过节能评估与审查,可严格限制不符合国家产业政策、节能政策项目的准入,抑制高耗能、高污染行业的盲目扩张,从而调整优化产业结构。
通过对项目生产工艺、技术设备的评估与审查,限制了工艺技术水平低、能效水平差的设备的使用,引导企业积极采用国家鼓励的先进工艺技术和节能设备,促进项目装备水平的大幅提高;促使企业积极采取各种切实可行的节能措施,使产品单耗指标严格控制在单位产品能耗指标限额范围内,从而避免了能源的大量浪费,有效降低了企业生产成本。
山东xx铜业有限公司年产20万吨再生铜(阴极铜)循环利用项目,是为满足市场需求、增加高附加值产品比重、提高企业经济效益和市场竞争力而提出建设的,项目全年综合能源消费量为24416.13tce。
依据《中华人民共和国节约能源法》(主席令第90号),按照《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(发改委2010年第6号令)和山东省发展改革委《关于印发<固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法>实施细则(试行)的通知》等文件的要求,年综合能源消费量3000tce以上的项目,必须进行合理用能评估,编制节能评估报告书。
依据国家及地方有关节约与合理利用能源的法律、法规和相关标准规范的要求,以科学、严谨的评估方法,通过对固定资产投资项目设计方案的量化分析,包括对能源利用是否合理,生产工艺、耗能设备,生产技术及能源品种是否先进、适用;所需能源的供应是否安全可靠;能源的计量器具配备是否达到要求,管理是否严格认真等一系列内容进行评估和科学分析,明确项目产业政策和国家能源政策的符合性及其对区域能耗负荷的影响和项目设计方案在合理用能方面的薄弱环节和先进点,并提出合理用能的建议优化措施,为项目节能措施的设计及节能行政主管部门的决策提供依据。
二、节能法律、法规及行政规章
1、《中华人民共和国节约能源法》;
2、《中华人民共和国建筑法》;
3、《中华人民共和国清洁生产促进法》;
4、《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》(国家发改委[2005]第65号);
5、《重点用能单位节能管理办法》(原国家经贸委令第7号);
6、《民用建筑节能管理规定》(建设部部长令第76号);
7、《节能中长期专项规划》(发改环资[2004]2505号);
8、《国务院关于加强节能工作的决定》(国发[2006]28号);
9、《中国节能技术政策大纲(2006年)(国家发展改革委员会、科学技术部);
10、《国家发展改革委员会关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》(发改投资[2006]2787号);
11、《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》(国发[2008]23号);
12、《国务院办公厅关于深入开展全民节能行动的通知》(国办发[2008]106号);
13、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》;
14、《国家发改委等部门关于贯彻实施〈中华人民共和国节约能源法〉的通知》(发改环资[2008]2306号);
15、《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国家发改委2010第6号令);
16、《山东省发展委关于印发<固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法>实施细则(试行)的通知》(鲁发改办[2010]1691号);
17、《固定资产投资项目节能评估工作指南》(2011年本)(国家节能中心);
18、《山东省人民政府印发关于进一步加强节油节电工作实施方案的通知》(鲁政发[2008]83号);
19、《山东省节约能源条例》(鲁政发[2009]94号);
20、《高耗能落后淘汰机电设备目录》。
三、规划、产业政策及行业准入条件
1、《产业结构调整指导目录(2011年本)》
2、《再生有色金属产业发展推进计划》(工信部、科技部、财政部2011年联合印发)
四、节能技术规定
1、《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)
2、《工业企业能源管理导则》(GB/T15587-2008)
3、《企业能源审计技术通则》(GB/T17166-1997)
4、《热设备能量平衡通则》(GB/T2587-2009)
5、《设备热效率计算通则》(GB/T2588-2000)
6、《企业能量平衡通则》(GB/T3484-2009)
7、《企业能耗计量与测试导则》(GB/T6422-2009)
8、《企业能源计量器具配备和管理通则》(GB/T17167-2006)
9、《设备及管道保温效果的测试与评价》(GB/T8174-2008)
10、《设备及管道保温设计导则》(GB/T8175-2008)
11、《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993)
12、《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)
13、《设备及管道绝热技术通则》(GB/T4272-2008)
14、《用能单位能源计量器具配备与管理通则》(GB/T17167-2006)
15、《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》(GB50185-1993)
16、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
17、《节电技术经济效益计算与评价方法》(GB/T13471-2008)
18、《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)
19、《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)
20、《绿色建筑技术导则》(建科[2005]199号)
21、《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)
22、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
23、《建筑采光设计标准》(GB/T50033-2001)
24、《机械行业节能设计规范》(JBJ14-2004)
五、其他评估依据
1、《工业与民用配电设计手册》(第三版)
2、《实用供热空调设计手册》(第二版)
3、《工厂总图运输仓库设计手册》
4、《机械工厂节能设计及使用手册》
5、甲方提供的设计基础资料
6、甲乙双方签订合同
六、发展规划、产业政策和行业准入条件
(一)国家和地方发展政策和规划分析
1、本项目建设符合国家发展规划
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出:
“发挥东部地区对全国经济发展的重要引领和支撑作用,在更高层次参与国际合作和竞争,在改革开放中先行先试,在转变经济发展方式、调整经济结构和自主创新中走在全国前列。
着力提高科技创新能力,加快国家创新型城市和区域创新平台建设。
着力培育产业竞争新优势,加快发展战略性新兴产业、现代服务业和先进制造业。
”
该项目使用先进的生产工艺装备,对于提高科技创新能力、培育产业竞争新优势和加快发展先进制造业等方面效果显著,符合国家“十二五”规划的相关政策。
该项目的实施不仅需要雇佣具有单纯技术的技工人员,尚需招收部分负责生产工艺、财务、人事、采购、销售等工作的技术管理人员,从而为本地创造新的就业机会,有利于我国和谐社会的建设。
2、本项目建设符合国家有色金属产业发展规划的要求。
为推进再生有色金属产业的健康发展,2011年我国工信部、科技部、财政部联合印发了《再生有色金属产业发展推进计划》,从产业现状及形势,指导思想、基本原则和目标,主要任务,保障措施四个方面对当前及今后一段时期再生金属产业发展作了总体安排和部署。
再生有色金属产业已成为我国有色金属工业的重要组成部分。
我国有色金属矿产资源相对短缺,资源消耗量持续增加,重要资源对外依存度逐年攀升,目前铜原料约65%、铝原料约55%、铅锌原料约30%以上依靠进口,并且还有进一步扩大的趋势,这些都促使我国应加速推进再生有色金属产业发展。
测算数据表明,与原生金属生产相比,每生产1吨再生铜相当于节能1024千克标煤,节水395立方米,减少固体废物排放380吨,少排放二氧化硫0.137吨。
《再生有色金属产业发展推进计划》提出,到2015年,我国主要再生有色金属产量将达1200万吨,其中再生铜、再生铝、再生铅占当年铜、铝、铅产量的比例分别达到40%、30%、40%。
到2015年,我国再生铜、再生铝行业将形成一批年产10万吨以上规模化企业,再生铅行业形成一批年产5万吨以上规模化企业。
前10位企业产业集中度达到50%以上;培育形成若干产业集聚发展的重点地区,其产能比重超过80%。
《再生有色金属产业发展推进计划》的出台,为再生铜等有色金属行业的发展迎来新的契机,也推动了有色金属产业产业结构调整和产业升级。
另外,随着地球资源的不断减少和环境负荷的日益加剧,各国都在不断探索新的经济发展模式,大力发展循环经济与清洁生产,提高资源利用率,缓解资源短缺,减轻环境压力。
传统的经济形态向循环经济形态的转型,是以市场驱动为主导的产品工业向以生态规律为准则的绿色工业转变的一次里程碑式的产业革命,是实现经济发展与资源环境保护的协调,实现可持续发展战略的全新的经济发展模式,是以资源利用最大化和污染排放最小化为主线逐渐将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略。
为追求更大经济效益,更少的资源、能源消耗,更低的环境污染和发挥我国人力资源优势的经济模式,中央已把发展循环经济和建设资源节约型社会提到重要议事日程,作为一项战略性资源的有色金属是循环经济的重要领域。
本项目的实施符合国家“循环经济发展”的总体战略规划要求。
3、本项目建设地方发展规划相关要求。
《山东省国民经济和社会发展第十二个五年规划》指出要按照创新驱动、优化结构、提升水平、绿色发展的要求,做大做强装备制造业,调整优化原材料产业,改造提升消费品工业,以增量优化带动存量调整,以先进节能取代后落产能,加快实施工业转方式调结构,全面提升产业整体素质。
到2015年,支柱产业和骨干企业的关键技术、装备达到国内先进水平。
推进重点产业结构调整,冶金行业要控制总量,优化品种结构,研制发展深加工产品和新型材料,提高资源利用综合水平。
在传统产业改造升级过重点工程中,xx被纳入新型建材基地及现代精细化工产业基地等。
规划还要求培育发展战略新兴产业,坚持高端引领,强化政策支持,立足山东省优势领域,以重大建设项目为载体,以掌握核心关键技术为突破口,重点发展新能源、新材料、新信息、新医药、好养开发等五大产业,加快形成先导支柱性产业。
到2015年,战略新兴产业增加值占地区生产总值的比重达到10%。
4、本项目建设拉动当地经济增长、增加财政收入、扩大社会就业,在促进区域经济发展方面具有重要作用。
该项目实施后,产品具有广阔市场空间,且利润可观;该项目节约能源,较好的满足高精铜材的国产化需求,该产品广泛应用铜材加工企业的需求,在企业取得良好经济效益的同时,增加国家及地方财政收入;该项目的实施也可带动周边相关产业的发展;在项目的建设过程中,能够拉动部分当地人就业,项目投产后,也需要大量工人,为当地提供更多的就业岗位,对促进当地就业、增加居民收入起到较大作用。
因此,该项目的建设能够为当地经济建设和社会发展带来一定的经济效益。
(二)产业政策分析
本项目符合国家产业发展方向。
为加快转变经济发展方式,推动产业结构调整和优化升级,完善和发展现代产业体系,国家发改委形成了《产业结构调整指导目录(2011年本)》鼓励类第九项有色金属行业第三条“高效、技能、低污染、规模化再生资源回收与综合利用”中第一项“废杂有色金属回收”。
(三)行业准入分析
为加快产业结构调整,促进铜工业的持续协调健康发展,加强环境保护,综合利用资源,规范铜冶炼行业的投资行为,制止盲目投资和低水平重复建设,依据国家有关法律法规和产业政策,国家发改委会同有关部门制定了《铜冶炼行业准入条件》。
铜冶炼行业准入条件从企业布局及规模和外部条件、工艺和装备、能源消耗、资源综合利用、环境保护、安全生产与劳动卫生等方面提出准入要求。
本项目的实施应严格按照准入要求进行。
总之,本项目建设符合国家法律法规,符合国民经济和社会发展规划、行业规划、产业政策、行业准入要求。
项目符合国家产业政策,不在《当前部分行业制止低水平重复建设目录》范围内,符合企业自身发展利益。
该项目符合党中央、国务院保增长、扩内需、调结构的总体要求。
第二章项目概况
一、建设单位基本情况
1、申报单位:
山东xx铜业有限公司
2、法人代表:
3、公司地址:
山东xxxx经济技术开发区煤化工工业园
4、公司类型:
有限责任公司
5、经营范围:
铜排、棒材生产销售及售后服务等
6、建设单位基本概况
山东xx铜业有限公司成立于2010年4月,厂区占地面积277亩,拥有自营进出口权。
公司根据市场调查及分析预测,为适应市场需求,并充分利用xx经济技术开发区的资源和地理区位优势,投资新建年产20万吨再生铜(阴极铜)循环项目(用废杂铜精炼的阳极板制成阴极铜),以满足山东地区及国内铜加工生产日益增长的需求,增加高附加值产品的比重,提高企业的经济效益。
二、项目基本情况
(一)项目名称、建设地点、项目性质
1、项目名称
年产20万吨再生铜(阴极铜)循环利用项目;
2、项目性质
新建项目。
3、建设地点
本项目厂址拟建地点为山东省xx市xx经济技术开发区,区内公路纵横交错,与周边的济南、郑州、曲阜等机场均全程高速联通,xx机场已完成论证,形成了立体化的交通网络,成为南引港、粤、沪、杭,北接京津,东通沿海发达经济带,西联能源富集区的黄金区域。
厂址拟建地点周围陆路、航空及铁路交通十分便利,与外部市场联系十分顺畅。
生产所必需的给排水、供电、供气、通讯、道路较容易配套完善。
建设区周围无历史文物、名胜古迹以及珍贵动植物等重要保护目标,无放射性污染及严重的有害气体污染。
该地域建厂条件十分优越。
另外,当地政府对该项目的建设提供了十分优越的扶持政策,这为项目的实施提供了十分有利的条件。
(二)主要建设内容
本项目利用公司原有场地,建设20万吨再生铜项目,投资40804.60万元。
原有厂区总占地面积约20.01公顷,本次新建电解车间,新建筑面积23865平方米,新增购置各种主要生产设备及其他辅助设备,其他办公生活等辅助生产及公用工程设施利用原有;年产电解铜20万吨,同时回收阳极泥1200吨,粗硫酸镍2166吨。
实现年营业收入1025641.03万元,正常年利润总额12307.69万元。
1、项目组成
本项目建设子项如下:
(1)主要生产设施
本项目主要由电解车间、堆场等组成。
其它生产、辅助、行政管理、生活服务等设施已具备。
电解车间含电解工段和净液工段。
电解车间由主跨和附跨两部分组成,电解工段位于车间主跨,高配室和硅整流室、净液工段设在附跨:
净液工段由脱铜和粗硫酸镍及贮罐、水池等组成。
(2)辅助生产设施
成品及辅料库、化验室等
(3)公用设施
35kV变电站、压缩空气站等。
(4)行政生活设施
办公楼、倒班宿舍楼。
(5)总图设施
地磅、厂区管网、道路、大门等。
2、总投资及资金来源
本项目总投资为40804.60万元,其中建设投资38936.06万元,流动资金,建设期利息830万元,铺底流动资金为1868.54万元。
本项目总投资为40804.60万元,申请银行贷款26865.88万元,其余公司自筹解决。
3、经济效益主要指标
经测算,项目完成后主要经济指标如下表:
表2-1主要经济指标表
序号
项目
单位
增量
备注
1
项目总投资
万元
40804.60
其中:
建设投资
万元
38936.06
铺底流动资金
万元
1868.54
2
销售收入
万元
1025641.03
3
销售税金及附加
万元
6035.90
其中:
增值税
万元
5487.18
销售税金附加
万元
548.72
4
利润总额
万元
12307
正常年
其中:
所得税
万元
3076
正常年
所得税前
所得税后
5
全部投资回收期
年
3.34
5.23
6
全部投资财务内部收益率
%
48.52%
32.06%
7
全部投资财务净现值
万元
61887.82
35099.91
8
总投资收益率
%
22.62
9
投资利税率
%
27.85
(三)建设规模与产品方案
1、建设规模
本项目以阳极板为原料,采用始极片电解法,年产阴极铜20万吨。
2、产品方案
本项目产品方案见下表
表2-2产品方案一览表
序号
产品名称
单位
年产量
备注
1
高纯阴极铜
t/a
190000
含铜≥99.97%
2
标准阴极铜
t/a
10000
含铜99.97%
3
硫酸镍
t/a
1503.3
含镍18%
4
阳极泥
t/a
1200
含银68.3-441.6kg/t
(四)项目工艺方案
1、电解车间任务
电解车间含电解工段和净液工段,其中电解车间由主跨和附跨两部分组成,电解工段位于主跨,高配室和硅整流室、净液工段设在附跨:
净液工段由脱铜和粗硫酸镍及贮罐、水池等组成。
2、工艺方案
(1)生产工艺流程简述
由阳极板经整形、矫耳、洗耳、排距等按同极距105mm在阳极准备架上进行排列,用阳极吊架通过行车吊至泡洗槽冲洗后,再装电解槽。
电解后残极率控制在18%,残极在残极洗涤机组洗净表面阳极泥后打包外售,阳极泥至阳极泥地坑由泵输送至压滤机。
由种板槽产出的阴极铜吊至洗槽清洗后就地进行剥离,母板返回种板槽继续使用;剥离的铜始极片转移至始极片加工机组制作生产阴极片,按工艺极距排列好,通过行车进行装槽。
阴极出槽后送阴极铜洗涤机组,进行洗涤、堆垛、称重,打包后由叉车送电铜堆场,移除的导电棒输送至始极片机组。
电解液的循环方式为下进上出。
电解液经回流管道汇流至集液贮槽,用泵扬至加热器加热后返高位槽,然后通过管道向各列电解槽送液。
为了保证阳极铜的质量,在电解液中加入适当的动物胶、硫脲和盐酸。
一个电解周期后,阳极泥从电解槽底放出,经阳极泥溜槽流至阳极泥槽,上清液溢流至集液贮槽;阳极泥槽底流送板框压滤机压滤,压滤后的阳极泥外售,滤液返澄清槽;澄清槽的液体及污水坑的污水均泵送至废液加温槽加温后经板框式压滤机返集液槽。
电解槽分生产槽与种板槽,种板电解槽供电和电解液循环生产槽统一设置。
生产槽840个(含种板槽40个,脱铜槽20个),其中电解一车间380个,电解二车间460个。
(2)生产工艺流程简图
3、冶金计算
(1)设计参数及控制条件
年工作日350天
电流密度250A/㎡
同极距105㎜
电解液循环量30~35L/min·槽
阳极周期:
生产槽24d
种板槽7—14d
阴极周期:
生产槽12d
种板槽24h
槽电压0.25~0.35V
每槽阴极数52块
每槽阳极数53块
通电率98%
电流效率97%
残极率18%
阳极泥率0.6%
电解回收率99.8%
电解铜含量99.97%
阴极尺寸1000×960
阳极尺寸1010×990×40
电解液成份:
Cu45g/L
H2SO4190g/L
As<8g/L
Sb<0.4g/L
Bi<0.4g/L
Ni13g/L
(2)冶金计算结果
电解主金属平衡表见2-3:
表2-3电解金属平衡表
物料名称
物料量
Cu
As
Sb
Bi
Ni
Pb
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
%
t/a
投入
阳极板
249212.6
99.30
247468.1
0.07
174.4
0.025
62.3
0.01
22.4
0.15
373.8
0.1
249.2
合计
247468.1
174.4
62.3
22.4
373.8
产出
阴极板
200000
99.9935
199987.0
0.00
0.6
0.000
0.4
0.00
0.4
0.0001
0.1
残极
44858.26
99.30
44544.3
0.07
31.4
0.025
11.2
0.01
4.0
0.15
67.3
0.1
44.9
阳极泥
1200
12.00
144.0
8.00
96.0
3.500
42.0
1.20
14.4
1.80
21.6
17
204.0
一段铜
2164.708
99.00
2143.1
0.00
0.0
0.0005
0.0
0.0005
0.0
0.0001
0.0
黑铜粉
266.175
60.00
159.7
17.00
45.2
3.000
8.0
1.20
3.2
2.00
5.3
粗硫酸铜
8110.593
19.20
1557.2
0.02
1.2
0.005
0.4
0.005
0.4
0.10
8.1
粗硫酸镍
1503.3
0.30
4.5
0.01
0.2
0.005
0.1
0.005
0.1
18.00
270.6
小计
248539.8
174.6
62.1
22.5
373.0
248.9
损失及误差
672.8
-0.2
0.2
-0.1
0.8
0.4
合计
249212.6
174.4
62.3
22.4
373.8
249.2
4、主要设备方案
(1)设备选择的原则
工艺设备的选型直接关系到项目的投资、产品的质量和运行成本,因此设备选型原则如下:
①各种设备的选型在满足工艺设计要求的基础上,关键设备要选用具有先进水平的产品。
②充分考虑设备的可扩容性和通用性。
③主要设备之间、主要设备与辅助设备之间的能力相互配套。
④设备质量可靠、性能成熟,保证生产和产品质量稳定。
⑤在保证设备性能的前提下,力求经济合理。
⑥拟选的设备,符合政府部门或者专门机构发布的技术标准要求。
在此原则下,将会达到改善劳动条件、提高劳动生产率;减少物料损失、提高材料利用率;稳定操作条件、减少人为因素干扰、提高成品率和产品质量;增进工艺水平、提高产品市场竞争力度;促进综合生产能力、创造品牌效益。
(2)主要设备能力计算
①一段脱铜槽
每天需要脱除的铜量为:
=200000*1.53%/350=8.740(吨)
流程1脱铜量为130*(45-0.5)=5.785吨,
则流程2即一段脱铜量为:
8.74-5.785=2.955
一段脱铜槽数为:
2.955÷0.620(每槽每天脱铜量)=4.76
设计取10槽(一段脱铜槽5个,二段5个),脱槽槽尺寸与电解槽相同。
②二段脱铜槽
二段脱铜
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