T/CIECCPA 064-2025 常规焦炉节能监测与评价技术规范
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资料介绍
ICS 77.140.99
CCS H 04
团体标准
T/CIECCPA 064—2025 常规焦炉节能监测与评价技术规范
Technical specification for energy-saving monitoring and evaluation ofconventional coke ovens
2025–01–15 发布2025–01–24 实施
中国工业节能与清洁生产协会发布
目次
前言..............................................................................................................................................................III
1 范围....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................... 1
3 术语和定义....................................................................................................................................................... 1
4 监测对象和范围............................................................................................................................................... 2
4.1 监测对象.................................................................................................................................................... 2
4.2 监测范围.................................................................................................................................................... 2
5 监测项目和条件............................................................................................................................................... 2
5.1 监测项目.................................................................................................................................................... 2
5.2 监测条件.................................................................................................................................................... 2
6 监测方法............................................................................................................................................................4
6.1 焦炉热效率的测试.................................................................................................................................... 4
6.2 耗热量的测试............................................................................................................................................ 4
6.3 炼焦耗洗精煤量的测试............................................................................................................................. 5
6.4 干熄焦节能测试........................................................................................................................................ 5
6.5 焦炉上升管荒煤气显热利用率................................................................................................................. 5
6.6 焦炭单位产品综合能耗............................................................................................................................. 6
6.7 焦炭产率.................................................................................................................................................... 6
6.8 能源转换效率............................................................................................................................................ 6
7 评价标准.............................................................................................................................................................6
7.1 焦炉热效率................................................................................................................................................ 6
7.2 炼焦耗热量评价基准值............................................................................................................................. 7
7.3 炼焦耗洗精煤量的评价指标..................................................................................................................... 7
7.4 干熄焦评价指标........................................................................................................................................ 7
7.5 焦炉上升管荒煤气显热利用评价指标.....................................................................................................7
7.6 焦炭单位产品能耗.................................................................................................................................... 7
7.7 工序能耗利用评价指标............................................................................................................................. 8
8 监测分析.............................................................................................................................................................8
8.1 合规性分析................................................................................................................................................ 8
8.2 能源计最器具配备及监测分析................................................................................................................. 8
8.3 节能水平分析............................................................................................................................................ 8
9 节能优化措施.................................................................................................................................................... 8
附录A(资料性) 焦化工序用能边界........................................................................................................... 10
附录B(资料性) 测定前一周的生产状况................................................................................................... 12
图A.1 焦化工序用能边界图.............................................................................................................................. 10
T/CIECCPA 064—2025
II
表1 监测计量器具及精度要求........................................................................................................................... 3
表2 热平衡表...................................................................................................................................................... 4
表3 炼焦耗热量评价基准值............................................................................................................................... 7
表4 炼焦耗洗精煤量的评价指标....................................................................................................................... 7
表5 焦炭单位产品能耗...................................................................................................................................... 7
表6 工序能耗利用评价指标............................................................................................................................... 8
表A.1 焦炉概况表............................................................................................................................................ 10
表B.1 测定前一周的生产状况表..................................................................................................................... 12
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III
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020 《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。
本文件起草单位:宁夏宝丰能源集团焦化二厂有限公司、山西阳光焦化集团股份有限公司、中国二
十二冶集团有限公司、河南利源集团燃气有限公司、清华大学山西清洁能源研究院、河北大河化工集团
有限公司、五冶集团上海有限公司、山西焦化股份有限公司、广东中南钢铁股份有限公司、河北纵横集
团丰南钢铁有限公司、北京低碳绿标信息技术咨询有限公司。
本文件主要起草人:荣健宾、温巧红、史尧埔、郭俊鹏、于国成、单杭清、蒙新龙、马强、田红峰、
李献宏、张建胜、元宁、张晋玲、陈午凤、陈铭、朱辉、何珊、邓向辉、邢金栋、何小锴、尚修民、张
大勇、韩藏娟、柴高贵、师晋恺、郭梁、李德平、张浩然、谢紫峰、杨熙、刘云峰、李光学、李文波、
张文婷、梁晓苏、李成功。
T/CIECCPA 064—2025
1
常规焦炉节能监测与评价技术规范
1 范围
本文件规定了常规焦炉节能监测与评价过程中的监测对象和范围、监测项目和条件、监测方法、评
价标准、监测分析和节能优化措施。
本文件适用于炼焦化学工业生产过程中常规焦炉节能监测与评价。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件,
仅该日期对应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。
GB 17167 用能单位能源计量器具配备与管理通则
GB 21342 焦炭单位产品能耗限额
GB/T 3485 评价企业合理用电技术导则
GB/T 3486 评价企业合理用热技术导则
GB/T 13234 用能单位节能量计算方法
GB/T 23331 能源管理体系要求及使用指南
GB/T 32041 焦化行业能源管理体系实施指南
GB/T 32975 干熄焦节能技术规范
GB T 33962 焦炉热平衡测试与计算方法
GB/T 34192 焦化工序能效评估导则
YB/T 4416 焦化行业清洁生产水平评价标准
YB/T 4707 焦炉炼焦耗热量的测定与计算方法
YB/T 4723 焦炉上升管荒煤气显热利用技术规范
T/CCIAA5 焦炉等级标准
《焦化行业规范条件》中华人民共和国工业和信息化部公告2020年第28号
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
常规焦炉conventional coke oven
炭化室、燃烧室分设,炼焦煤隔绝空气间接加热,干馏成焦炭和荒煤气,并设有煤气净化、化学产
品回收的生产装置。装煤方式分顶装和捣固侧装。
3.2
节能监测monitoring and testing of energy saving
依据国家有关节约能源的法规(或行业、地方规定)和能源标准,对用能单位的能源利用状况进行
监督、检查、测试和评价。
3.3
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2
焦化工序能耗comprehensive energy consumption of coking process
报告期内企业焦炭生产从原料进入工序到成品焦炭出工序生产全过程所消耗的能源(包括一次、二
次能源和耗能工质),扣除回收外供能源后折算成标准煤。是直接生产系统(工序)与间接生产系统(辅
助、附属、损失)耗能之和。
3.4
耗能工质energy - consumed medium
在生产过程中所消耗的不作为原料使用、也不进入产品,在生产或制取时需要直接消耗能源的工作
物质。
3.5
评价基准值fiducial value
衡量各定量评价指标是否符合基本要求而设定的评价基准数据值。
4 监测对象和范围
4.1 监测对象
以常规焦炉生产焦炭等产品的企业。
4.2 监测范围
4.2.1 常规焦炉关键能耗及焦炭单位产品能耗的统计范围包括:焦炉热效率、耗热量、干熄焦节能率、
焦炉上升管荒煤气显热利用率、焦炭单位产品能源消耗、焦炭产率、能源转换效率。
4.2.2 对于煤气回收与净化工段属于另一法人、其能耗未计入焦化工序能耗的,增加25kgce/t。
5 监测项目和条件
5.1 监测项目
5.1.1 检查项目
5.1.1.1 焦炉及其辅机不应是国家明令淘汰的设备,设备运行状况良好;
5.1.1.2 检查节能管理与措施;
5.1.1.3 应按照GB 17167 的要求配备能源计量器具;
5.1.1.4 焦炉及辅助生产系统应符合国家法律、法规、标准及产业政策的要求。
5.1.2 测试项目
5.1.2.1 热效率;
5.1.2.2 耗热量;
5.1.2.3 干熄焦节能率;
5.1.2.4 焦炉上升管荒煤气显热利用率;
5.1.2.5 焦炭单位产品能源消耗;
5.1.2.6 焦炭产率;
5.1.2.7 能源转换效率。
5.2 监测条件
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3
5.2.1 监测工况
监测应在连续生产并满负荷正常运行工况下进行。
5.2.2 监测周期
监测应在正常生产、工况稳定条件下不少于一个月。
5.2.3 数据采集
现场数据采集应包括但不限于以下内容,过程参数应取稳定生产条件下的数据,变化量应取统计期
内的平均值:
5.2.3.1 原料数据,包括:配合煤的挥发分Vdaf、水分M、低位发热量Qnet,焦炭生产方式(顶装还
是捣固)(附录);
5.2.3.2 产量数据,包括:生产规模,统计期内干全焦量、煤气产量、化工产品产量或产率、产品的
低位发热量、冶金焦M40、M10、灰分、煤气净化工艺及回收化工产品的种类,焦炉是否配置烟道气脱
硫脱硝装置(附录B);
5.2.3.3 能源条件及耗能工质消耗情况,包括:工序及耗能单元用煤气、水(新水或工业水、软水)、
电、蒸汽、压缩空气、循环水、氧气、低温水及氮气等消耗量,企业实测的能源或耗能工质的低位热值
或折标准煤系数;
5.2.3.4 能源回收情况,包括:干熄焦、焦炉荒煤气余热回收得到的蒸汽量及其温度、压力,焦炉烟
道气余热及初冷器余热回收得到的热量;
5.2.3.5 当地地理环境、气候条件。
5.2.4 监测用计量器具
监测用的仪表、量具,其精度和量程必须保证所检结果具有可靠性,监测误差应在被监测项目的相
关标准所规定的允许范围内,可以采用生产现场经校准的在线计量器具,如电能表、皮带秤、电子秤等,
监测仪表应完好,仪表必须在计量检定周期内并处于正常使用状态,具体要求见表1。
表1 监测计量器具及精度要求
序号监测项目计量器具名称精度要求
1
质量
静态衡器不低于0.1 级
2 动态衡器不低于0.5 级
3 电力测电仪器(电力分析仪、功率表等) 不低于0.5 级
4 温度测温仪器(红外测温仪、热电偶等) 不低于2.0 级(1.5 级)
6 压力微压变送器、U形管1.0 级
7 流量孔板流量计、毕托管、微压计1.5 级
8 气体成份气相色谱仪、奥氏分析仪1.5 级
9 大气压气压表1.0 级
5.2.5 能源及耗能工质折算系数取值原则
5.2.5.1 洗精煤、焦炭等能源折算系数应在焦化企业报告期内实测的各种能源的低位热值为准,焦炉
煤气、高炉煤气、转炉煤气等燃气的折标准煤系数应根据其组份计算出的低位热值或实测的平均低位热
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4
值进行折算。转换为标准单位(kJ 或kgce,其中1kgce=7000kcal=29307.6kJ)。未实测和没有实测条
件的,参见GB 21342 附录A 中提供的各种能源折算系数推荐值。
5.2.5.2 电力折标系数取当量值,实测耗能工质生产转换系统消耗的实物量,未实测的和没有实测条
件的耗能工质折算标准煤参考GB 21342 附录B 中耗能工质折标准煤系数推荐值。
6 监测方法
6.1 焦炉热效率的测试
6.1.1 热效率计算:
� = �1
’ +�2
’ +�3
’ +�4
’ +�5
’ +�6
’ −(�5+�6)
Σ�−(�5+�6)
........................................................... (1)
式中:
——热效率,%;
Q1 ’ 、Q2 ’ 、Q3 ’ 、Q4 ’ 、Q5 ’ 、Q6 ’ ——每吨入炉煤的炼焦产品:焦炭、焦油、粗苯、氨、净煤气、水汽等带出
的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
ΣQ ——各项收入热量总和,单位为千焦每吨(kJ/t);
Q5、Q6 ——每吨入炉煤中干煤和水分带入的热量,单位为千焦每吨(kJ/t)。
6.1.2 热平衡表
热平衡表见表2。
表2 热平衡表
收入支出
符号项目
数值
符号项目
数值
kJ/t % kJ/t %
�1 加热煤气燃烧的化学热量�1
’ 焦炭带出的热量
�2 加热煤气带入的显热量�2
’ 焦油带出的热量
�3 漏入荒煤气的燃烧热量�3
’ 粗苯带出的热量
�4
加热煤气与漏入煤气所需助
燃空气的显热量
�4
’ 氨带出的热量
�5 干煤带入显热量�5
’ 净煤气带出的热量
�6 入炉煤中水分带入显热量�6
’ 水汽带出的热量
�7
’ 烟气带出的热量
�8
’ 化学不完全燃烧损失热量
�9
’ 炉体表面散热量
Δ� 差值
Σ� 合计Σ�’ 合计
注:参考《焦炉热平衡测试与计算方法》(GB/T 33962)
6.2 耗热量的测试
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5
6.2.1 湿煤耗热量计算方法
qar = V0·QDW
G
...................................................................(2)
式中:
qar ——湿煤耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
V0 ——每吨入炉湿煤需消耗的加热煤气标准流量,单位为立方米每小时(m3/h);
QDW ——加热煤气低位发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m3);
G ——全炉每小时平均装煤量,单位为吨每小时(t/h)。
6.2.2 标准炼焦耗热量
当用焦炉煤气加热时,7%水分的湿煤耗热量按式(3)计算:
qh = qar − 29.31(M − 7)................................................................(3)
式中:
qh ——标准炼焦耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
qar ——湿煤耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
29.31——采用焦炉煤气加热时,1kg 入炉煤的水分每增减1%,耗热量的变化值,单位为千焦每千
克(kJ/kg);
M ——入炉煤的水分百分含量,以百分数表示(%)。
6.3 炼焦耗洗精煤量的测试
计算方法:
njtl
mh
J
J
J nj
dmh ................................................................... (4)
式中:
dmh J ——吨焦耗煤量(干基),单位为吨每吨(t/t);
jmh Jn ——年炼焦耗煤量(干基),单位为吨(t);
tl Jnj ——年全焦炭产量(干基,含焦粉),单位为吨(t)。
6.4 干熄焦节能测试
计算方法:
Δ� = �1 − �2 − �3.................................................................(5)
式中:
ΔQ ——统计期内干熄焦的节能量,单位为千克标准煤(kgce);
Q1 ——产生蒸汽所具有的能量,单位为千克标准煤(kgce);
Q2 ——干熄焦自身的能耗,单位为千克标准煤(kgce);
Q3 ——焦炭烧损的能耗,单位为千克标准煤(kgce)。
6.5 焦炉上升管荒煤气显热利用率
节能计算方法:
�� = ��0−��1
��0
......................................................................... (6)
式中:
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6
Eη ——统计期内节能率,单位为%;
Eq0 ——改造前荒煤气所含热能,单位为兆焦(MJ);
Eq1 ——改造后荒煤气所含热能,单位为兆焦(MJ)。
6.6 焦炭单位产品综合能耗
计算方法:
�? = �?+�?−�?−�?
�?
.......................................................................(7)
式中:
Ejt ——焦炭单位产品综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
eyl ——统计期内炼焦耗用的原料煤量,单位为千克标准煤(kgce);
ejg ——加工能耗量,是指炼焦生产所用焦炉煤气、高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气等能源,
单位为千克标准煤(kgce);
ecp ——焦化产品外供量,是指供外厂(车间)的焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等的数量,单位
为千克标准煤(kgce);
eyl ——余热回收量,如干熄焦工序回收的蒸汽数量、上升管余热回收、烟气余热回收等,单位为
千克标准煤(kgce);
Pjt ——焦炭产量,单位为吨(t)。
6.7 焦炭产率
计算方法:
e? = �?
eyl
100%...................................................................(8)
式中:
Ejt ——焦炭产率,单位为%;
ecp ——焦炭产量,单位为吨(t);
eyl ——统计期内炼焦耗用的原料煤量,单位为吨(t)。
6.8 能源转换效率
计算方法:
η = �?
eyl
100%..................................................................... (9)
式中:
η ——能源转换效率,%;
ecp ——产出能源及产品的折标量,tce;
eyl ——统计期内炼焦耗用原料煤的折标量,tce。
7 评价标准
7.1 焦炉热效率
推荐焦炉热效率≥75%。
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7
7.2 炼焦耗热量评价基准值
表3 炼焦耗热量评价基准值
装煤方式回炉煤气单位评价基准值
顶装焦炉
焦炉煤气
kJ/kg
<2380
混合煤气<2680
捣固焦炉
焦炉煤气<2500
混合煤气<2760
注:炼焦耗热量(含水7%湿煤耗热量)。参考《焦炉等级标准》(T/CCIAA5 - 2021)
7.3 炼焦耗洗精煤量的评价指标
表4 炼焦耗洗精煤量的评价指标
项目回炉煤气单位评价基准值
炼焦耗煤(干基)
顶装焦炉
t/t
≤1.352
捣固焦炉≤1.409
注:参考《焦化行业清洁生产水平评价标准》(YB/T 4416 )
7.4 干熄焦评价指标
7.4.1 排焦温度≤200℃;
7.4.2 产汽率≥0.53t/t 焦;
7.4.3 年作业时间≥340 天;
7.4.4 冷却水重复利用率:干熄焦系统的用水应实现循环用水,设备冷却水重复利用率不应小于97%。
7.5 焦炉上升管荒煤气显热利用评价指标
7.5.1 荒煤气进口温度:650℃-950℃;
7.5.2 荒煤气出口温度:>450℃;
7.5.3 产汽量:≥60kg/t 焦(根据炉型及并网蒸汽压力不同而定);
7.5.4 检修时间:根据使用情况确定。
7.6 焦炭单位产品能耗
表5 焦炭单位产品能耗
指标名称单位评价基准值先进值
焦炭单位产品能耗kgce/t 捣固≤135 ≤115
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8
顶装≤130
7.7 工序能耗利用评价指标
表6 工序能耗利用评价指标
项目单位评价基准值
吨焦炭新鲜水量(不包括发电) m3/t ≤1.4
吨焦耗蒸汽量t/t ≤0.25
焦炉煤气利用率% 100
循环水利用率% ≥95
8 监测分析
8.1 合规性分析
合规性分析应包括但不限于以下内容:
8.1.1 是否符合国家相关法律、法规、政策以及强制性标准条款;
8.1.2 有无采用明令禁止或淘汰的落后工艺、设备;
8.1.3 国家及行业推荐的节能新工艺、新技术、新产品使用情况。
8.2 能源计最器具配备及监测分析
能源计量器具配备及监测分析应包括但不限于以下内容:
8.2.1 依据GB 17167 的要求,分析焦化工序能源计量器具配备方案是否科学合理;
8.2.2 焦化工序内能源利用状态可按照GB/T 15316 进行监测。
8.3 节能水平分析
节能水平分析应包括但不限于以下内容:
8.3.1 焦化工序能效分析;
8.3.2 重点耗能单体能效分析或重要设备能效分析(可参照GB 18134、GB 19761、GB 19762、GB 3025);
8.3.3 能源单耗分析;
8.3.4 能源管控分析,可参照GB/T 32041;
8.3.5 电能利用合理性分析,可参照GB/T 3485;
8.3.6 热能利用合理性分析,可参照GB/T 3486。
9 节能优化措施
焦化工序可采用但不限于以下节能优化措施:
9.1 提升能源管控和工艺操作水平;
9.2 煤气净化、干熄焦大型化技术;
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9
9.3 高温高压干熄焦技术;
9.4 煤调湿技术;
9.5 焦炉加热计算机优化控制技术;
9.6 荒煤气显热回收利用技术;
9.7 高导热硅砖炉墙或高辐射覆层节能技术;
9.8 初冷器余热制冷/采暖技术;
9.9 脱苯技术;
9.10 利用余热的蒸氨技术;
9.11 变频调速、高效电机等节电技术,冶金工业电机系统节能控制技术;
9.12 工业余热梯级综合利用技术;
9.13 清洁型焦炉高效余热发电技术;
9.14 钢铁行业减污折叠滤筒节能技术;
9.15 氟塑钢新材料低温烟气深度余热回收技术。
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10
附录A
(资料性)
焦化工序用能边界
图A.1 焦化工序用能边界图
工序边界原料、产品、燃料及耗能工质的交接点为:
a) 投入能源及耗能工质
根据焦化系统用能特点,主要消耗的能源种类为洗精煤、电力、蒸汽、燃料气、柴油。消耗的
耗能工质为新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、蒸汽、压缩空气、仪表风。
b) 产出能源、产品及余热
产出能源主要为焦炭(干基)、焦炉煤气,主要产品为煤焦油、粗苯、0.5MPa 180℃蒸汽、1.1MPa
200℃蒸汽、4.0MPa 420℃蒸汽、9.8MPa 540℃蒸汽,回收利用蒸汽凝液热量。
表A.1 焦炉概况表
单位名称
焦炉号
焦炉炉型
焦炉加热气体燃料种类
周转时间/h
炉体主要尺寸
炭化室
孔数(孔)
有效容积/m3
平均宽度/mm
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11
蓄热室
蓄热面积/m2
格子砖尺寸/mm
炉顶厚度/mm
炉体主要特征及存在缺陷:
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12
附录B
(资料性)
测定前一周的生产状况
表B.1 测定前一周的生产状况表
单位名称
焦炉炉号
配煤比
煤种
%
产品产率/%
全焦净煤气焦油粗苯
操作指
标
立火道温度/℃ 蓄热室温度/℃ 烟道温度/℃ 小烟道温度/℃
机侧焦侧机侧焦侧总烟道机侧焦侧机侧焦侧
集气管压力/Pa
蓄热室顶部吸力
/Pa
烟道吸力/Pa 总烟道吸力/Pa
CCS H 04
团体标准
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Technical specification for energy-saving monitoring and evaluation ofconventional coke ovens
2025–01–15 发布2025–01–24 实施
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目次
前言..............................................................................................................................................................III
1 范围....................................................................................................................................................................1
2 规范性引用文件............................................................................................................................................... 1
3 术语和定义....................................................................................................................................................... 1
4 监测对象和范围............................................................................................................................................... 2
4.1 监测对象.................................................................................................................................................... 2
4.2 监测范围.................................................................................................................................................... 2
5 监测项目和条件............................................................................................................................................... 2
5.1 监测项目.................................................................................................................................................... 2
5.2 监测条件.................................................................................................................................................... 2
6 监测方法............................................................................................................................................................4
6.1 焦炉热效率的测试.................................................................................................................................... 4
6.2 耗热量的测试............................................................................................................................................ 4
6.3 炼焦耗洗精煤量的测试............................................................................................................................. 5
6.4 干熄焦节能测试........................................................................................................................................ 5
6.5 焦炉上升管荒煤气显热利用率................................................................................................................. 5
6.6 焦炭单位产品综合能耗............................................................................................................................. 6
6.7 焦炭产率.................................................................................................................................................... 6
6.8 能源转换效率............................................................................................................................................ 6
7 评价标准.............................................................................................................................................................6
7.1 焦炉热效率................................................................................................................................................ 6
7.2 炼焦耗热量评价基准值............................................................................................................................. 7
7.3 炼焦耗洗精煤量的评价指标..................................................................................................................... 7
7.4 干熄焦评价指标........................................................................................................................................ 7
7.5 焦炉上升管荒煤气显热利用评价指标.....................................................................................................7
7.6 焦炭单位产品能耗.................................................................................................................................... 7
7.7 工序能耗利用评价指标............................................................................................................................. 8
8 监测分析.............................................................................................................................................................8
8.1 合规性分析................................................................................................................................................ 8
8.2 能源计最器具配备及监测分析................................................................................................................. 8
8.3 节能水平分析............................................................................................................................................ 8
9 节能优化措施.................................................................................................................................................... 8
附录A(资料性) 焦化工序用能边界........................................................................................................... 10
附录B(资料性) 测定前一周的生产状况................................................................................................... 12
图A.1 焦化工序用能边界图.............................................................................................................................. 10
T/CIECCPA 064—2025
II
表1 监测计量器具及精度要求........................................................................................................................... 3
表2 热平衡表...................................................................................................................................................... 4
表3 炼焦耗热量评价基准值............................................................................................................................... 7
表4 炼焦耗洗精煤量的评价指标....................................................................................................................... 7
表5 焦炭单位产品能耗...................................................................................................................................... 7
表6 工序能耗利用评价指标............................................................................................................................... 8
表A.1 焦炉概况表............................................................................................................................................ 10
表B.1 测定前一周的生产状况表..................................................................................................................... 12
T/CIECCPA 064—2025
III
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020 《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国工业节能与清洁生产协会提出并归口。
本文件起草单位:宁夏宝丰能源集团焦化二厂有限公司、山西阳光焦化集团股份有限公司、中国二
十二冶集团有限公司、河南利源集团燃气有限公司、清华大学山西清洁能源研究院、河北大河化工集团
有限公司、五冶集团上海有限公司、山西焦化股份有限公司、广东中南钢铁股份有限公司、河北纵横集
团丰南钢铁有限公司、北京低碳绿标信息技术咨询有限公司。
本文件主要起草人:荣健宾、温巧红、史尧埔、郭俊鹏、于国成、单杭清、蒙新龙、马强、田红峰、
李献宏、张建胜、元宁、张晋玲、陈午凤、陈铭、朱辉、何珊、邓向辉、邢金栋、何小锴、尚修民、张
大勇、韩藏娟、柴高贵、师晋恺、郭梁、李德平、张浩然、谢紫峰、杨熙、刘云峰、李光学、李文波、
张文婷、梁晓苏、李成功。
T/CIECCPA 064—2025
1
常规焦炉节能监测与评价技术规范
1 范围
本文件规定了常规焦炉节能监测与评价过程中的监测对象和范围、监测项目和条件、监测方法、评
价标准、监测分析和节能优化措施。
本文件适用于炼焦化学工业生产过程中常规焦炉节能监测与评价。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件,
仅该日期对应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。
GB 17167 用能单位能源计量器具配备与管理通则
GB 21342 焦炭单位产品能耗限额
GB/T 3485 评价企业合理用电技术导则
GB/T 3486 评价企业合理用热技术导则
GB/T 13234 用能单位节能量计算方法
GB/T 23331 能源管理体系要求及使用指南
GB/T 32041 焦化行业能源管理体系实施指南
GB/T 32975 干熄焦节能技术规范
GB T 33962 焦炉热平衡测试与计算方法
GB/T 34192 焦化工序能效评估导则
YB/T 4416 焦化行业清洁生产水平评价标准
YB/T 4707 焦炉炼焦耗热量的测定与计算方法
YB/T 4723 焦炉上升管荒煤气显热利用技术规范
T/CCIAA5 焦炉等级标准
《焦化行业规范条件》中华人民共和国工业和信息化部公告2020年第28号
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
常规焦炉conventional coke oven
炭化室、燃烧室分设,炼焦煤隔绝空气间接加热,干馏成焦炭和荒煤气,并设有煤气净化、化学产
品回收的生产装置。装煤方式分顶装和捣固侧装。
3.2
节能监测monitoring and testing of energy saving
依据国家有关节约能源的法规(或行业、地方规定)和能源标准,对用能单位的能源利用状况进行
监督、检查、测试和评价。
3.3
T/CIECCPA 064—2025
2
焦化工序能耗comprehensive energy consumption of coking process
报告期内企业焦炭生产从原料进入工序到成品焦炭出工序生产全过程所消耗的能源(包括一次、二
次能源和耗能工质),扣除回收外供能源后折算成标准煤。是直接生产系统(工序)与间接生产系统(辅
助、附属、损失)耗能之和。
3.4
耗能工质energy - consumed medium
在生产过程中所消耗的不作为原料使用、也不进入产品,在生产或制取时需要直接消耗能源的工作
物质。
3.5
评价基准值fiducial value
衡量各定量评价指标是否符合基本要求而设定的评价基准数据值。
4 监测对象和范围
4.1 监测对象
以常规焦炉生产焦炭等产品的企业。
4.2 监测范围
4.2.1 常规焦炉关键能耗及焦炭单位产品能耗的统计范围包括:焦炉热效率、耗热量、干熄焦节能率、
焦炉上升管荒煤气显热利用率、焦炭单位产品能源消耗、焦炭产率、能源转换效率。
4.2.2 对于煤气回收与净化工段属于另一法人、其能耗未计入焦化工序能耗的,增加25kgce/t。
5 监测项目和条件
5.1 监测项目
5.1.1 检查项目
5.1.1.1 焦炉及其辅机不应是国家明令淘汰的设备,设备运行状况良好;
5.1.1.2 检查节能管理与措施;
5.1.1.3 应按照GB 17167 的要求配备能源计量器具;
5.1.1.4 焦炉及辅助生产系统应符合国家法律、法规、标准及产业政策的要求。
5.1.2 测试项目
5.1.2.1 热效率;
5.1.2.2 耗热量;
5.1.2.3 干熄焦节能率;
5.1.2.4 焦炉上升管荒煤气显热利用率;
5.1.2.5 焦炭单位产品能源消耗;
5.1.2.6 焦炭产率;
5.1.2.7 能源转换效率。
5.2 监测条件
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3
5.2.1 监测工况
监测应在连续生产并满负荷正常运行工况下进行。
5.2.2 监测周期
监测应在正常生产、工况稳定条件下不少于一个月。
5.2.3 数据采集
现场数据采集应包括但不限于以下内容,过程参数应取稳定生产条件下的数据,变化量应取统计期
内的平均值:
5.2.3.1 原料数据,包括:配合煤的挥发分Vdaf、水分M、低位发热量Qnet,焦炭生产方式(顶装还
是捣固)(附录);
5.2.3.2 产量数据,包括:生产规模,统计期内干全焦量、煤气产量、化工产品产量或产率、产品的
低位发热量、冶金焦M40、M10、灰分、煤气净化工艺及回收化工产品的种类,焦炉是否配置烟道气脱
硫脱硝装置(附录B);
5.2.3.3 能源条件及耗能工质消耗情况,包括:工序及耗能单元用煤气、水(新水或工业水、软水)、
电、蒸汽、压缩空气、循环水、氧气、低温水及氮气等消耗量,企业实测的能源或耗能工质的低位热值
或折标准煤系数;
5.2.3.4 能源回收情况,包括:干熄焦、焦炉荒煤气余热回收得到的蒸汽量及其温度、压力,焦炉烟
道气余热及初冷器余热回收得到的热量;
5.2.3.5 当地地理环境、气候条件。
5.2.4 监测用计量器具
监测用的仪表、量具,其精度和量程必须保证所检结果具有可靠性,监测误差应在被监测项目的相
关标准所规定的允许范围内,可以采用生产现场经校准的在线计量器具,如电能表、皮带秤、电子秤等,
监测仪表应完好,仪表必须在计量检定周期内并处于正常使用状态,具体要求见表1。
表1 监测计量器具及精度要求
序号监测项目计量器具名称精度要求
1
质量
静态衡器不低于0.1 级
2 动态衡器不低于0.5 级
3 电力测电仪器(电力分析仪、功率表等) 不低于0.5 级
4 温度测温仪器(红外测温仪、热电偶等) 不低于2.0 级(1.5 级)
6 压力微压变送器、U形管1.0 级
7 流量孔板流量计、毕托管、微压计1.5 级
8 气体成份气相色谱仪、奥氏分析仪1.5 级
9 大气压气压表1.0 级
5.2.5 能源及耗能工质折算系数取值原则
5.2.5.1 洗精煤、焦炭等能源折算系数应在焦化企业报告期内实测的各种能源的低位热值为准,焦炉
煤气、高炉煤气、转炉煤气等燃气的折标准煤系数应根据其组份计算出的低位热值或实测的平均低位热
T/CIECCPA 064—2025
4
值进行折算。转换为标准单位(kJ 或kgce,其中1kgce=7000kcal=29307.6kJ)。未实测和没有实测条
件的,参见GB 21342 附录A 中提供的各种能源折算系数推荐值。
5.2.5.2 电力折标系数取当量值,实测耗能工质生产转换系统消耗的实物量,未实测的和没有实测条
件的耗能工质折算标准煤参考GB 21342 附录B 中耗能工质折标准煤系数推荐值。
6 监测方法
6.1 焦炉热效率的测试
6.1.1 热效率计算:
� = �1
’ +�2
’ +�3
’ +�4
’ +�5
’ +�6
’ −(�5+�6)
Σ�−(�5+�6)
........................................................... (1)
式中:
——热效率,%;
Q1 ’ 、Q2 ’ 、Q3 ’ 、Q4 ’ 、Q5 ’ 、Q6 ’ ——每吨入炉煤的炼焦产品:焦炭、焦油、粗苯、氨、净煤气、水汽等带出
的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
ΣQ ——各项收入热量总和,单位为千焦每吨(kJ/t);
Q5、Q6 ——每吨入炉煤中干煤和水分带入的热量,单位为千焦每吨(kJ/t)。
6.1.2 热平衡表
热平衡表见表2。
表2 热平衡表
收入支出
符号项目
数值
符号项目
数值
kJ/t % kJ/t %
�1 加热煤气燃烧的化学热量�1
’ 焦炭带出的热量
�2 加热煤气带入的显热量�2
’ 焦油带出的热量
�3 漏入荒煤气的燃烧热量�3
’ 粗苯带出的热量
�4
加热煤气与漏入煤气所需助
燃空气的显热量
�4
’ 氨带出的热量
�5 干煤带入显热量�5
’ 净煤气带出的热量
�6 入炉煤中水分带入显热量�6
’ 水汽带出的热量
�7
’ 烟气带出的热量
�8
’ 化学不完全燃烧损失热量
�9
’ 炉体表面散热量
Δ� 差值
Σ� 合计Σ�’ 合计
注:参考《焦炉热平衡测试与计算方法》(GB/T 33962)
6.2 耗热量的测试
T/CIECCPA 064—2025
5
6.2.1 湿煤耗热量计算方法
qar = V0·QDW
G
...................................................................(2)
式中:
qar ——湿煤耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
V0 ——每吨入炉湿煤需消耗的加热煤气标准流量,单位为立方米每小时(m3/h);
QDW ——加热煤气低位发热量,单位为千焦每立方米(kJ/m3);
G ——全炉每小时平均装煤量,单位为吨每小时(t/h)。
6.2.2 标准炼焦耗热量
当用焦炉煤气加热时,7%水分的湿煤耗热量按式(3)计算:
qh = qar − 29.31(M − 7)................................................................(3)
式中:
qh ——标准炼焦耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
qar ——湿煤耗热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);
29.31——采用焦炉煤气加热时,1kg 入炉煤的水分每增减1%,耗热量的变化值,单位为千焦每千
克(kJ/kg);
M ——入炉煤的水分百分含量,以百分数表示(%)。
6.3 炼焦耗洗精煤量的测试
计算方法:
njtl
mh
J
J
J nj
dmh ................................................................... (4)
式中:
dmh J ——吨焦耗煤量(干基),单位为吨每吨(t/t);
jmh Jn ——年炼焦耗煤量(干基),单位为吨(t);
tl Jnj ——年全焦炭产量(干基,含焦粉),单位为吨(t)。
6.4 干熄焦节能测试
计算方法:
Δ� = �1 − �2 − �3.................................................................(5)
式中:
ΔQ ——统计期内干熄焦的节能量,单位为千克标准煤(kgce);
Q1 ——产生蒸汽所具有的能量,单位为千克标准煤(kgce);
Q2 ——干熄焦自身的能耗,单位为千克标准煤(kgce);
Q3 ——焦炭烧损的能耗,单位为千克标准煤(kgce)。
6.5 焦炉上升管荒煤气显热利用率
节能计算方法:
�� = ��0−��1
��0
......................................................................... (6)
式中:
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6
Eη ——统计期内节能率,单位为%;
Eq0 ——改造前荒煤气所含热能,单位为兆焦(MJ);
Eq1 ——改造后荒煤气所含热能,单位为兆焦(MJ)。
6.6 焦炭单位产品综合能耗
计算方法:
�? = �?+�?−�?−�?
�?
.......................................................................(7)
式中:
Ejt ——焦炭单位产品综合能耗,单位为千克标准煤每吨(kgce/t);
eyl ——统计期内炼焦耗用的原料煤量,单位为千克标准煤(kgce);
ejg ——加工能耗量,是指炼焦生产所用焦炉煤气、高炉煤气、水、电、蒸汽、压缩空气等能源,
单位为千克标准煤(kgce);
ecp ——焦化产品外供量,是指供外厂(车间)的焦炭、焦炉煤气、粗焦油、粗苯等的数量,单位
为千克标准煤(kgce);
eyl ——余热回收量,如干熄焦工序回收的蒸汽数量、上升管余热回收、烟气余热回收等,单位为
千克标准煤(kgce);
Pjt ——焦炭产量,单位为吨(t)。
6.7 焦炭产率
计算方法:
e? = �?
eyl
100%...................................................................(8)
式中:
Ejt ——焦炭产率,单位为%;
ecp ——焦炭产量,单位为吨(t);
eyl ——统计期内炼焦耗用的原料煤量,单位为吨(t)。
6.8 能源转换效率
计算方法:
η = �?
eyl
100%..................................................................... (9)
式中:
η ——能源转换效率,%;
ecp ——产出能源及产品的折标量,tce;
eyl ——统计期内炼焦耗用原料煤的折标量,tce。
7 评价标准
7.1 焦炉热效率
推荐焦炉热效率≥75%。
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7
7.2 炼焦耗热量评价基准值
表3 炼焦耗热量评价基准值
装煤方式回炉煤气单位评价基准值
顶装焦炉
焦炉煤气
kJ/kg
<2380
混合煤气<2680
捣固焦炉
焦炉煤气<2500
混合煤气<2760
注:炼焦耗热量(含水7%湿煤耗热量)。参考《焦炉等级标准》(T/CCIAA5 - 2021)
7.3 炼焦耗洗精煤量的评价指标
表4 炼焦耗洗精煤量的评价指标
项目回炉煤气单位评价基准值
炼焦耗煤(干基)
顶装焦炉
t/t
≤1.352
捣固焦炉≤1.409
注:参考《焦化行业清洁生产水平评价标准》(YB/T 4416 )
7.4 干熄焦评价指标
7.4.1 排焦温度≤200℃;
7.4.2 产汽率≥0.53t/t 焦;
7.4.3 年作业时间≥340 天;
7.4.4 冷却水重复利用率:干熄焦系统的用水应实现循环用水,设备冷却水重复利用率不应小于97%。
7.5 焦炉上升管荒煤气显热利用评价指标
7.5.1 荒煤气进口温度:650℃-950℃;
7.5.2 荒煤气出口温度:>450℃;
7.5.3 产汽量:≥60kg/t 焦(根据炉型及并网蒸汽压力不同而定);
7.5.4 检修时间:根据使用情况确定。
7.6 焦炭单位产品能耗
表5 焦炭单位产品能耗
指标名称单位评价基准值先进值
焦炭单位产品能耗kgce/t 捣固≤135 ≤115
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8
顶装≤130
7.7 工序能耗利用评价指标
表6 工序能耗利用评价指标
项目单位评价基准值
吨焦炭新鲜水量(不包括发电) m3/t ≤1.4
吨焦耗蒸汽量t/t ≤0.25
焦炉煤气利用率% 100
循环水利用率% ≥95
8 监测分析
8.1 合规性分析
合规性分析应包括但不限于以下内容:
8.1.1 是否符合国家相关法律、法规、政策以及强制性标准条款;
8.1.2 有无采用明令禁止或淘汰的落后工艺、设备;
8.1.3 国家及行业推荐的节能新工艺、新技术、新产品使用情况。
8.2 能源计最器具配备及监测分析
能源计量器具配备及监测分析应包括但不限于以下内容:
8.2.1 依据GB 17167 的要求,分析焦化工序能源计量器具配备方案是否科学合理;
8.2.2 焦化工序内能源利用状态可按照GB/T 15316 进行监测。
8.3 节能水平分析
节能水平分析应包括但不限于以下内容:
8.3.1 焦化工序能效分析;
8.3.2 重点耗能单体能效分析或重要设备能效分析(可参照GB 18134、GB 19761、GB 19762、GB 3025);
8.3.3 能源单耗分析;
8.3.4 能源管控分析,可参照GB/T 32041;
8.3.5 电能利用合理性分析,可参照GB/T 3485;
8.3.6 热能利用合理性分析,可参照GB/T 3486。
9 节能优化措施
焦化工序可采用但不限于以下节能优化措施:
9.1 提升能源管控和工艺操作水平;
9.2 煤气净化、干熄焦大型化技术;
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9
9.3 高温高压干熄焦技术;
9.4 煤调湿技术;
9.5 焦炉加热计算机优化控制技术;
9.6 荒煤气显热回收利用技术;
9.7 高导热硅砖炉墙或高辐射覆层节能技术;
9.8 初冷器余热制冷/采暖技术;
9.9 脱苯技术;
9.10 利用余热的蒸氨技术;
9.11 变频调速、高效电机等节电技术,冶金工业电机系统节能控制技术;
9.12 工业余热梯级综合利用技术;
9.13 清洁型焦炉高效余热发电技术;
9.14 钢铁行业减污折叠滤筒节能技术;
9.15 氟塑钢新材料低温烟气深度余热回收技术。
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10
附录A
(资料性)
焦化工序用能边界
图A.1 焦化工序用能边界图
工序边界原料、产品、燃料及耗能工质的交接点为:
a) 投入能源及耗能工质
根据焦化系统用能特点,主要消耗的能源种类为洗精煤、电力、蒸汽、燃料气、柴油。消耗的
耗能工质为新鲜水、循环水、除盐水、除氧水、蒸汽、压缩空气、仪表风。
b) 产出能源、产品及余热
产出能源主要为焦炭(干基)、焦炉煤气,主要产品为煤焦油、粗苯、0.5MPa 180℃蒸汽、1.1MPa
200℃蒸汽、4.0MPa 420℃蒸汽、9.8MPa 540℃蒸汽,回收利用蒸汽凝液热量。
表A.1 焦炉概况表
单位名称
焦炉号
焦炉炉型
焦炉加热气体燃料种类
周转时间/h
炉体主要尺寸
炭化室
孔数(孔)
有效容积/m3
平均宽度/mm
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11
蓄热室
蓄热面积/m2
格子砖尺寸/mm
炉顶厚度/mm
炉体主要特征及存在缺陷:
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附录B
(资料性)
测定前一周的生产状况
表B.1 测定前一周的生产状况表
单位名称
焦炉炉号
配煤比
煤种
%
产品产率/%
全焦净煤气焦油粗苯
操作指
标
立火道温度/℃ 蓄热室温度/℃ 烟道温度/℃ 小烟道温度/℃
机侧焦侧机侧焦侧总烟道机侧焦侧机侧焦侧
集气管压力/Pa
蓄热室顶部吸力
/Pa
烟道吸力/Pa 总烟道吸力/Pa
