ICS27.010 F01 中华人民共和国国家标准 GB/T31346—2014 节能量测量和验证技术要求 水泥余热发电项目 Technicalrequirementsofmeasurementandverificationofenergysavings— wasteheatpowergenerationprojectincementproduction 2014-12-31发布 2015-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC20)提出并归口。 本标准起草单位:中国建筑材料科学研究总院、中国标准化研究院、中国建材检验认证集团股份有 限公司、北京市琉璃河水泥有限公司、北京工业大学、鲁南中联水泥有限公司、德州中联大坝水泥有限公 司、大连易世达新能源发展股份有限公司、深圳市前海智慧能源系统有限公司。 本标准主要起草人:刘新状、丁新淼、王灵秀、陈海红、李鹏程、刘猛、田建伟、赵向东、刘海鹏、陈璐、 兰明章、张卫伟、张雪中、孟凡迎、孙勇、董寿莲、闫浩春、耿雷、徐晓鹏、姚建国。 ⅠGB/T31346—2014 节能量测量和验证技术要求 水泥余热发电项目 1 范围 本标准规定了水泥余热发电项目节能量测量和验证的项目边界划分和能耗统计范围、基本要求、测 量和验证方法。 本标准适用于利用水泥熟料生产系统排放的废气进行余热发电的节能改造项目节能量的测量和 验证。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB16780 水泥单位产品能源消耗限额 GB/T26281 水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法 GB/T26282 水泥回转窑热平衡测定方法 GB/T27977 水泥生产电能能效测试及计算方法 GB/T28750 节能量测量和验证技术通则 3 术语和定义 GB/T28750界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 窑尾余热锅炉 suspendpreheaterboiler 利用水泥窑窑尾预热器排出的废气余热生产热水、蒸汽等工质的装置。 3.2 窑头余热锅炉 airquenchingcoolerboiler 利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的废气余热生产热水、蒸汽等工质的装置。 3.3 水泥余热发电 wasteheatpowergeneration 利用水泥熟料生产过程中排放的余热进行发电。 3.4 单位熟料煤耗 thestandardcoalconsumptionofunitclinker 生产每吨水泥熟料消耗的标准煤量,包括烘干原燃材料和烧成熟料消耗的燃料。 4 项目边界划分和能耗统计范围 4.1 项目边界划分 水泥余热发电项目的项目边界主要包括水泥熟料烧成系统和余热发电系统两部分。水泥熟料烧成 1GB/T31346—2014 系统是从冷却机熟料出口到预热器废气出口的整个熟料烧成过程,主要包括冷却机、回转窑、预分解系 统;余热发电系统是从余热锅炉废气进口至汽轮机及冷却塔的整个余热发电系统,主要包括窑尾余热锅 炉、窑头余热锅炉、汽轮机组、发电机组及冷却塔。项目边界示意图见图1。 图1 项目边界示意图 4.2 能耗统计范围 水泥熟料烧成系统的煤耗统计范围涵盖从生料出库到熟料入库(含库顶收尘设备)的整个熟料烧成 过程,主要包括生料入窑计量与输送、预热分解系统、窑尾高温风机、回转窑、熟料冷却机、窑尾及熟料冷 却废气处理、煤粉计量与输送等系统设备的煤耗。不包括采用废弃物作为替代原燃材料时处理废弃物 所消耗的煤量。 余热发电系统的能耗统计范围为从余热发电系统的余热锅炉进口至汽轮机及冷却塔的整个余热发 电系统。 5 基本要求 5.1 合规性 改造后水泥余热发电项目的技术指标应符合相关法律法规、强制性技术标准的要求,并得到各方的 认可。 5.2 基期和统计报告期确定 基期应为余热发电系统投入运行前至少1个全年的生产运行周期,统计报告期宜为余热发电系统 稳定运行后1个全年的生产运行周期。 5.3 测量和验证方法的选取 水泥余热发电项目节能量测量和验证方法可选用GB/T28750中的“基期能耗—影响因素”模型法 或直接比较法。对于能够提供准确、完整的基期和统计报告期生产统计报表数据及相关影响因素数据 的项目,宜采用“基期能耗—影响因素”模型法获得较为准确的节能量结果。对于不能提供准确、完整的 基期生产统计报表数据或余热发电系统和水泥窑系统同时投产运行的项目,可采用直接比较法获得节 能量结果。 5.4 测量和验证方案 水泥余热发电系统进行节能量测量和验证时应制定书面的测量和验证方案,其内容应符合 2GB/T31346—2014 GB/T28750的要求。 6 测量和验证方法 6.1 “基期能耗—影响因素”模型法 6.1.1 节能量计算公式 水泥余热发电项目的节能量按式(1)计算: Es=-[ar(ehe-eqt)-(er-eb)]×PCL,r…………………………(1) 式中: Es———水泥余热发电项目节能量,单位为千克标准煤(kgce); ar———统计报告期内熟料强度等级修正系数,无量纲量; ehe———统计报告期内单位熟料余热电站供电折标准煤量,单位为千克标准煤每吨(kgce/t); eqt———统计报告期内除余热发电外采用其他节能措施产生的单位熟料节能量,单位为千克标准 煤每吨(kgce/t); er———修正后的统计报告期单位熟料煤耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t); eb———修正后的基期单位熟料煤耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t); PCL,r———统计报告期内熟料总产量,单位为吨(t)。 6.1.2 单位熟料余热电站供电折标准煤量 统计报告期单位熟料余热供电折标准煤量按式(2)计算: ehe=c×(qhe-q0) PCL,r…………………………(2) 式中: c———电力折标准煤系数,单位为千克标准煤每千瓦时[kgce/(kW·h)],应取国家统计部门发布 的统计报告期上一年度的全国火力发电平均发电煤耗; qhe———统计报告期内余热电站发电量,单位为千瓦时(kW·h); q0———统计报告期内余热电站自用电量,单位为千瓦时(kW·h)。 6.1.3 其他节能措施单位熟料节能量 其他节能措施单位熟料节能量按式(3)计算: eqt=Esqt PCL,r…………………………(3) 式中: Esqt———统计报告期其他节能措施产生的节能量,单位为千克标准煤(kgce),应按照相关标准规范 确定。 当企业采用两条或多条水泥熟料生产线共用发电机组时,如每条生产线都有其他节能措施,在计算 时应按每条生产线的熟料产量计算加权平均值。 6.1.4 单位熟料煤耗 单位熟料煤耗按式(4)计算: ecl,i=PC,iQnetar,i QBMPCL,i…………………………(4) 3GB/T31346—2014 式中: i ———节能量测量和验证对应的某个时期,r代表统计报告期,b代表基期,on代表节能措施开 启时期,off代表节能措施关闭时期; ecl,i———某个时期内单位熟料综合煤耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t); PC,i———某个时期内用于烘干原燃材料和烧成熟料的入窑与入分解炉的实物煤总量,单位为千 克(kg); Qnetar,i———某个时期内实物煤的加权平均低位发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg); QBM———每千克标准煤发热量,取29307kJ/kg; PCL,i———某个时期内熟料产量,单位为吨(t)。 6.1.5 熟料强度等级修正系数 熟料强度等级修正系数按式(5)计算: ai=452.5 Ai…………………………(5) 式中: 52.5———熟料平均抗压强度修正到52.5MPa; Ai———某个时期熟料平均28d抗压强度,按GB16780的规定计算,单位为兆帕(MPa)。 6.1.6 修正后单位熟料煤耗 修正后的统计报告期单位熟料煤耗按式(6)计算: er=arecl,r …………………………(6) 修正后的基期单位熟料煤耗按式(7)计算: eb=abecl,b …………………………(7) 6.1.7 数据的收集和测量 基期能耗和统计报告期的能耗数据和产量数据宜采用可采信的能源统计数据、运行记录及财务数 据,或者符合标准规范要求的计量仪表的读数,或者使用在检定有效期内的检测仪器测量得到的数据。 收集得到的数据应进行有效性验证。余热发电系统的发电量和自用电量数据可按照GB/T27977中的 规定进行实测以验证有效性。 6.2 直接比较法 6.2.1 实施步骤 直接比较法测量期间应保证关闭余热发电系统前后窑系统的熟料产量一致,且关闭余热发电系统 不影响窑系统的正常运行。具体步骤如下: a) 在统计报告期内,余热发电系统开启后稳定运行72h,测量正常生产时熟料煤耗相关的各 参数; b) 在统计报告期内,余热发电系统关闭后稳定运行72h,测量正常生产时熟料煤耗相关的各 参数。 6.2.2 节能量计算公式 节能量按式(8)计算: Es=-[aon(ehe,on-eqt,on)-(eon-eoff)]×PCL,r……………………(8) 4GB/T31346—2014 式中: aon———水泥余热发电系统开启时的熟料强度等级修正系数; ehe,on———余热发电系统开启后单位熟料余热电站供电折标准煤量,单位为千克标准煤每吨(