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1、中国石油天然气集团公司西北节能监测中心企 业 水 平 衡测试计算方法 GB/T12452GB/T12452、GB/T7119 GB/T7119 目 录概述概述企业水平衡的概念企业水平衡的概念企业水平衡的测试方法企业水平衡的测试方法有关说明有关说明示例示例概 述 水是水是人类赖以生存和发展的基础性资源，对国民经济的发展具有决定人类赖以生存和发展的基础性资源，对国民经济的发展具有决定性意义。目前，从国际到国内，对于水资源的重要性已经越来越重视，节性意义。目前，从国际到国内，对于水资源的重要性已经越来越重视，节约水资源、保护水资源已成为各行各业保证实现可持续发展的重要任务。约水资源、保护水资源已成为
2、各行各业保证实现可持续发展的重要任务。对于企业来说，节约用水不仅关系到企业眼前的经济利益，而且关系对于企业来说，节约用水不仅关系到企业眼前的经济利益，而且关系到企业今后的长期发展。了解企业自身的用水状况，即水平衡状况，是企到企业今后的长期发展。了解企业自身的用水状况，即水平衡状况，是企业实现合理用水、节约用水的关键。业实现合理用水、节约用水的关键。对于企业用水状况的测试与评价，国家目前已发布了两个标准，即国对于企业用水状况的测试与评价，国家目前已发布了两个标准，即国标标GB/T12452-90GB/T12452-90企业水平衡与测试通则企业水平衡与测试通则(定义、模型）定义、模型）*和国标和国
3、标GB/T7119-93GB/T7119-93评价企业合理用水技术通则评价企业合理用水技术通则（计算方法）（计算方法）。第1页共10页企业水平衡的概念第2页共10页企业水平衡的定义企业水平衡的定义 国家标准国家标准GB/T1245290GB/T1245290企业水平衡与测试通则企业水平衡与测试通则中企业水平中企业水平衡的定义为：企业水平衡是以企业为考察对象的水量平衡，即该企业衡的定义为：企业水平衡是以企业为考察对象的水量平衡，即该企业各用水系统的输入水量之和等于输出水量。各用水系统的输入水量之和等于输出水量。企业各用水系统的输入水量之和为企业的总用水量（企业各用水系统的输入水量之和为企业的总用
4、水量（VtVt）。企业）。企业生产过程总用水量包括新水量（生产过程总用水量包括新水量（VfVf）和重复利用水量（）和重复利用水量（VrVr）。重复利）。重复利用水量又包括循环用水量（用水量又包括循环用水量（VcyVcy）和串联用水量（）和串联用水量（VsVs）。）。企业各用水系统的输出水量包括：循环用水量（企业各用水系统的输出水量包括：循环用水量（VcyVcy）、耗水量）、耗水量（VcoVco）、排水量（）、排水量（VdVd）、漏溢水量（）、漏溢水量（VlVl）。）。企业水平衡的概念第3页共10页企业水平衡的平衡图企业水平衡的平衡图 VcyVfVsVdVcoVcyVl企业水平衡平衡方程式企业水
5、平衡平衡方程式 根据企业水平衡的定义和平衡图可以列出根据企业水平衡的定义和平衡图可以列出2 2个企业水平衡的平衡方个企业水平衡的平衡方程式，即：程式，即：VcyVcy+VfVf+Vs=+Vs=VcyVcy+VcoVco+VdVd+VlVl （1 1）和和 VfVf+Vs=+Vs=VcoVco+VdVd+VlVl （2 2）企业企业企业水平衡的概念第4页共10页评价企业合理用水的技术经济指标评价企业合理用水的技术经济指标 评评价价企企业业合合理理用用水水的的技技术术经经济济指指标标包包括括：重重复复利利用用率率、新新水水利利用系数和用水定额等。用系数和用水定额等。（1 1）重复利用率）重复利用率
6、 重复利用率是指在一定的计量时间内，生产过程中使用的重复利重复利用率是指在一定的计量时间内，生产过程中使用的重复利用水量与总用水量之比，按下式计算用水量与总用水量之比，按下式计算:式中：式中：R R重复利用率，重复利用率，%；其余各项符号含义见企业水平衡定义。其余各项符号含义见企业水平衡定义。重复利用率针对不同的行业及不同的生产工艺又细分为：冷却水循重复利用率针对不同的行业及不同的生产工艺又细分为：冷却水循环率、工艺水回用率、锅炉蒸汽冷凝水回用率等。环率、工艺水回用率、锅炉蒸汽冷凝水回用率等。企业水平衡的概念第5页共10页（2 2）新水利用系数）新水利用系数 新水利用系数是指在一定的计量时间内
7、，生产过程中使用的新水新水利用系数是指在一定的计量时间内，生产过程中使用的新水量与外排水量之差同新水量之比，按下式计算：量与外排水量之差同新水量之比，按下式计算：式中：式中：K Kf f新水利用系数新水利用系数;其余各项符号含义见企业水平衡定义。其余各项符号含义见企业水平衡定义。（3 3）排水率）排水率 排水率是指在一定的计量时间内，生产过程中的外排水量与总用排水率是指在一定的计量时间内，生产过程中的外排水量与总用水量之比，按下式计算：水量之比，按下式计算：企业水平衡的概念第6页共10页式中：式中：R Rp p排水率，排水率，%;%;其余各项符号含义见企业水平衡定义。其余各项符号含义见企业水平
8、衡定义。（4 4）漏溢率）漏溢率 漏溢率是指在一定的计量时间内，生产过程中的漏溢水量与总用漏溢率是指在一定的计量时间内，生产过程中的漏溢水量与总用水量之比，按下式计算：水量之比，按下式计算：式中：式中：R Rl l漏溢率漏溢率,%;%;其余各项符号含义见企业水平衡定义。其余各项符号含义见企业水平衡定义。（5 5）用水定额）用水定额 用水定额包括：单位产品新水量、单位产品用水量、单位产值新用水定额包括：单位产品新水量、单位产品用水量、单位产值新水量、单位产值用水量、企业内职工人均生活日新水量。水量、单位产值用水量、企业内职工人均生活日新水量。企业水平衡的概念第7页共10页 上上述述各各项项定定额
9、额的的概概念念和和计计算算方方法法在在标标准准评评价价企企业业合合理理用用水水技技术通则术通则中都有详细说明，在此不一一细说了。中都有详细说明，在此不一一细说了。企业水平衡的测试方法第8页共10页 企业水平衡测试前，首先要根据企业的生产流程或供水管路等特点划企业水平衡测试前，首先要根据企业的生产流程或供水管路等特点划分企业水平衡子系统。针对各个子系统编制水平衡测试统计表。其内容主分企业水平衡子系统。针对各个子系统编制水平衡测试统计表。其内容主要包括：各个子系统输入新水量、重复利用水量、耗水量、排水量、漏溢要包括：各个子系统输入新水量、重复利用水量、耗水量、排水量、漏溢水量等。必要时，还应当测试
10、记录相应的水温、水压、水质参数。水量等。必要时，还应当测试记录相应的水温、水压、水质参数。（1 1）水量测试方法）水量测试方法 水量测试可以采用统计法和实测法，一般在允许的情况下，测试数水量测试可以采用统计法和实测法，一般在允许的情况下，测试数据和统计数据都要录取。据和统计数据都要录取。无论是统计计算还是实际测试，都要考虑到生产、季节等因素的影无论是统计计算还是实际测试，都要考虑到生产、季节等因素的影响，必须选取有代表性的时段，标准中规定测试次数一般不少于三次。响，必须选取有代表性的时段，标准中规定测试次数一般不少于三次。（2 2）测试统计参数）测试统计参数 需要测试的水量参数主要有：新水量、
11、重复利用水量、耗水量、需要测试的水量参数主要有：新水量、重复利用水量、耗水量、企业水平衡的测试方法第9页共10页排水量、漏溢水量、职工生活用水量。包括年用水量、近期的日用水量。排水量、漏溢水量、职工生活用水量。包括年用水量、近期的日用水量。需要统计的参数主要有：企业年产品总量、企业年产值、企业生产职需要统计的参数主要有：企业年产品总量、企业年产值、企业生产职工总人数、企业全年工作天数。工总人数、企业全年工作天数。（3 3）测试仪器的选择和测试方法）测试仪器的选择和测试方法 实测水量时，可以使用在线计量仪表，但要注意仪表工作是否正常，实测水量时，可以使用在线计量仪表，但要注意仪表工作是否正常，是
12、否在有效检定或校验周期内。在没有现场计量仪表的情况下，一般使是否在有效检定或校验周期内。在没有现场计量仪表的情况下，一般使用超声波流量计。用超声波流量计。测试系统的漏溢水量时，在条件允许的情况下，可以关闭用水端阀测试系统的漏溢水量时，在条件允许的情况下，可以关闭用水端阀门，同时保证正常的供水压力，通过测试供水总管线流量，来测试系统门，同时保证正常的供水压力，通过测试供水总管线流量，来测试系统的漏溢水量。的漏溢水量。企业水平衡的测试方法第9页共10页F1R1F2R2va+va-vL企业水平衡的测试方法第9页共10页设设声波在静止流体中的声波在静止流体中的传传播速度播速度为为a(m/s)，流体的流
13、速，流体的流速为为(m/s)，两，两传传感器的距离感器的距离为为L（m）,当当传传感器感器F1、F2发发出声波出声波时时，经经1、2时间时间后，安装在后，安装在传传感器感器F1、F2中的接中的接受器受器R1、R2分分别别接收到声波，并有如下关系：接收到声波，并有如下关系：由于在工由于在工业业管道中，流体流速管道中，流体流速比声速比声速a小得多，即小得多，即a，因此，两者的，因此，两者的时时差差为为：=21 由此可由此可见见，时间时间差与流体流速呈差与流体流速呈线线性关系。当声波在流体中的性关系。当声波在流体中的传传播速度播速度a（可从有（可从有关手册中关手册中查查到）已知到）已知时时，只要，只
14、要测测出出时时差差便可求出流速便可求出流速v，进进而求出流量。而求出流量。时时差式便差式便携超声波流量携超声波流量计计有日本有日本产产FLB20002、FLC，美国，美国产产DCT-7088、德国、德国产产UFM600及国及国产产的的TDS-100等型号；等型号；时时差式与差式与频频差式超声波流量差式超声波流量计计相比，相比，稳稳定性好、精度高，但定性好、精度高，但对对介介质质和和现场现场安装条件要求安装条件要求较较高。高。企业水平衡的测试方法第9页共10页超声波流量计TRfrfcV即：V（fcfr）当采用频差式超声波流量计测试时，若被测试的管道中及当采用频差式超声波流量计测试时，若被测试的管
15、道中及周围现场存在噪音时，由于噪音是由多种频率的声波组成的，当被接周围现场存在噪音时，由于噪音是由多种频率的声波组成的，当被接受器接受后，会对正常的测试信号产生干扰，影响测试的精度。采用受器接受后，会对正常的测试信号产生干扰，影响测试的精度。采用多谱勒原理生产的超声波流量计有美国产多谱勒原理生产的超声波流量计有美国产MSTMSTP P及及190P190P康创流量计等康创流量计等企业水平衡的测试方法第10页共10页（4 4）测试及统计数据表）测试及统计数据表 对不同的企业，水平衡测试统计表的内容会有所不同。要根据企业对不同的企业，水平衡测试统计表的内容会有所不同。要根据企业的实际用水情况，按照企
16、业水平衡的概念和定义，仔细划分各类用水。的实际用水情况，按照企业水平衡的概念和定义，仔细划分各类用水。一般企业水平衡测试统计表的主要内容如下表一般企业水平衡测试统计表的主要内容如下表：总用水量输输入水量入水量输输出水量出水量新水量串联用水量循循环环用水量用水量耗水量漏溢水量排水量循循环环用水量用水量冷却水循环量工艺水回用量锅炉蒸汽冷凝水回用量总计冷却水循环量工艺水回用量锅炉蒸汽冷凝水回用量总计企业年产品总量企业年产值（万元）企业生产职工总人数（人）企业全年工作天数（日）重复利用率（%）冷却水循环率（%）工艺水回用率（%）锅炉蒸汽冷凝水回用率（%）排水率（%）漏溢率（%）单位产品新水量（m3）单
17、位产值新水量（m3）职工人均生活日新水量（m3/人日）有关说明 对大多数企业来说，生产过程中的用水情况比较简单，各类用水的性对大多数企业来说，生产过程中的用水情况比较简单，各类用水的性质也较容易划分。可以根据质也较容易划分。可以根据水平衡测试统计表水平衡测试统计表中的内容进行测试和计中的内容进行测试和计算。但在石油系统中，有很多企业的用水情况十分复杂，算。但在石油系统中，有很多企业的用水情况十分复杂，水平衡测试统水平衡测试统计表计表中的内容不一定能完全涵盖这类企业的用水状况，这就需要对其用中的内容不一定能完全涵盖这类企业的用水状况，这就需要对其用水情况作具体分析。水情况作具体分析。炼油、石化企
18、业的用水情况在石油系统中就是较为复杂的一类。在有炼油、石化企业的用水情况在石油系统中就是较为复杂的一类。在有些装置的输入水量中，不仅包括新水、循环水、串联供水，还有一些特殊些装置的输入水量中，不仅包括新水、循环水、串联供水，还有一些特殊的供水。如：脱盐水、精制水、除氧水等。对这些特殊的供水，要按照国的供水。如：脱盐水、精制水、除氧水等。对这些特殊的供水，要按照国家标准家标准GB/T12452GB/T12452企业水平衡与测试通则企业水平衡与测试通则中各类水的定义对其进行划中各类水的定义对其进行划分。对这些特殊供水，要看它们到达该装置之前是否被使用过，如果没有分。对这些特殊供水，要看它们到达该装
19、置之前是否被使用过，如果没有被使用过，就应将它们归入新水，如果是已经被其他装置利用过，则应被使用过，就应将它们归入新水，如果是已经被其他装置利用过，则应有关说明归入串联用水。根据这样的原则，可以将各类复杂的供水最终简化为标准归入串联用水。根据这样的原则，可以将各类复杂的供水最终简化为标准中所定义的供水，便于进行水平衡计算。当然，如果需要，也可以对各类中所定义的供水，便于进行水平衡计算。当然，如果需要，也可以对各类用水分别进行平衡计算，从而分别考核各类用水的情况。用水分别进行平衡计算，从而分别考核各类用水的情况。在有些企业中，其输入水量的绝大部分被生产的产品带走，如：供水在有些企业中，其输入水量
20、的绝大部分被生产的产品带走，如：供水企业、饮料生产企业、石油生产企业的注水系统等。企业、饮料生产企业、石油生产企业的注水系统等。对这类企业，要仔细分析其输出水量的情况。供水企业的输出水量、对这类企业，要仔细分析其输出水量的情况。供水企业的输出水量、饮料生产企业产品中包含的水量，应计入耗水量。而石油生产企业注水系饮料生产企业产品中包含的水量，应计入耗水量。而石油生产企业注水系统的注水量中，有的全部是新水，此时应将注水量全部计入耗水量；有的统的注水量中，有的全部是新水，此时应将注水量全部计入耗水量；有的既有新水，也有其他生产工序产生的污水，这部分污水是被重复利用的，既有新水，也有其他生产工序产生的
21、污水，这部分污水是被重复利用的，应计入循环水量，新水计入耗水量。注水量中，新水与污水的比例与输入应计入循环水量，新水计入耗水量。注水量中，新水与污水的比例与输入水量中新水与污水的比例相同。水量中新水与污水的比例相同。有关说明 在企业生产过程中，应鼓励节约用水。节约用水的一个重要手段就是在企业生产过程中，应鼓励节约用水。节约用水的一个重要手段就是提高水的重复利用率。通过增加重复利用水量来减少新水的输入量。提高水的重复利用率。通过增加重复利用水量来减少新水的输入量。国家标准国家标准GB/T12452GB/T12452企业水平衡与测试通则企业水平衡与测试通则中对循环用水量和串中对循环用水量和串联用水
22、量的定义为：循环用水量系指在确定的系统内，生产过程中已用过联用水量的定义为：循环用水量系指在确定的系统内，生产过程中已用过的水，无需处理或经过处理再用于原系统代替新水的水量。串联用水量系的水，无需处理或经过处理再用于原系统代替新水的水量。串联用水量系指在确定的系统内，生产过程中的排水，不经处理或经处理后，被另一个指在确定的系统内，生产过程中的排水，不经处理或经处理后，被另一个系统利用的水量。在此，循环用水量的概念比较明确，也容易理解。而串系统利用的水量。在此，循环用水量的概念比较明确，也容易理解。而串联用水量的定义与企业水平衡图及水平衡方程式中表达的意义不太一致。联用水量的定义与企业水平衡图及
23、水平衡方程式中表达的意义不太一致。根据重复利用的概念，串联用水量应该是在本系统内被多次利用的水量，根据重复利用的概念，串联用水量应该是在本系统内被多次利用的水量，它应该是系统内部的用水。它应该是系统内部的用水。有关说明 在进行企业水平衡以及对企业合理用水的各项技术经济指标，尤其是在进行企业水平衡以及对企业合理用水的各项技术经济指标，尤其是对重复利用率进行计算时，要充分考虑企业循环用水和串联用水的实际情对重复利用率进行计算时，要充分考虑企业循环用水和串联用水的实际情况，准确合理划分循环用水和串联用水，才能保证计算结果与实际情况的况，准确合理划分循环用水和串联用水，才能保证计算结果与实际情况的一致
24、性。一致性。示 例某企业有三套生产装置，其水平衡图如下所示（单位某企业有三套生产装置，其水平衡图如下所示（单位m m3 3/d/d）：）：VdB60VsC150VcoC100VsB580VcoB60VlB10VfB100VlA20VcoA50VdA630VcyA500装置BVfA200装置AVsC250VlC20Vdc30装置CV Vfcfc5050示 例某企某企业业水平衡水平衡测试统计测试统计表（表（m3/d）装装置置名名称称总总用用水量水量Vt输输入水量入水量输输出水量出水量新水量新水量Vf重复利用水量重复利用水量耗水耗水量量Vco漏溢漏溢水量水量Vl排水排水量量Vd重复利用水量重复利用水
25、量串串联输联输入水量入水量Vs循循环环用用水量水量Vcy串串联输联输出水量出水量Vs循循环环用用水量水量VcyA7002000500502006300B680100580060106050500C1505050+500100203000合合计计15303506805002105090680500重复利用率重复利用率=（500+680500+680）/1530=77.2%/1530=77.2%新水利用系数新水利用系数=（350-90350-90）/350=74.3%/350=74.3%排水率排水率=90/1530=5.9=90/1530=5.9（%）漏溢率漏溢率=50/1530=3.3=50/1530=3.3（%）