《综合能耗的计算幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《综合能耗的计算幻灯片.ppt（65页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、综合能耗的计算第1页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算通则 主要条文解释前言前言本标准代替GB/T 25891990综合能耗计算通则。本标准与GB/T 25891990相比，主要修改内容如下：修改了格式；更新了引用标准；增加了术语；进一步细化了能源种类；修改了综合能耗的分类；简化了计算公式；增加了附录。本标准的附录A和附录B是资料性附录。2第2页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算通则GB/T2589-20081 1 范围范围2 2 规范性引用文件规范性引用文件3 3 术语和定义术语和定义4 4 综合能耗计算的能源种类和范围综合能耗计算的能源种类和范围5 5 综合能耗
2、的分类与计算方法综合能耗的分类与计算方法6 6 各种能源折算标准煤的原则各种能源折算标准煤的原则附录附录A A 各种能源折标准煤参考系数（资料性附录）各种能源折标准煤参考系数（资料性附录）附录附录B B 耗能工质能源等价值（资料性附录）耗能工质能源等价值（资料性附录）3第3页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算通则 主要条文解释1范围范围本标准规定了综合能耗的定义和计算方法。本标准规定了综合能耗的定义和计算方法。（标准属（标准属性）性）本标准适用于本标准适用于用能单位能源消耗指标的核算和管理。用能单位能源消耗指标的核算和管理。4第4页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算
3、通则 主要条文解释2规范性引用文件规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文而，鼓励本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。适用于本标准。GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则用能
4、单位能源计量器具配备和管理通则老标准中还有关于单位、符号等引用文件老标准中还有关于单位、符号等引用文件5第5页，共65页，编辑于2022年，星期二标准性质：能源消费核算与管理标准标准性质：能源消费核算与管理标准1、企业实际消费的能源品种繁多、关系复杂。综合能耗是、企业实际消费的能源品种繁多、关系复杂。综合能耗是对能源消费对能源消费总量的概括与计算单位能耗的基础，总量的概括与计算单位能耗的基础，是体系使是体系使用多种能源时如何相加并以统一的单位进行表达、用多种能源时如何相加并以统一的单位进行表达、进行进行总量描述的规定。总量描述的规定。2、研究使用多种能源时、研究使用多种能源时进行能源替代的合理
5、性。进行能源替代的合理性。引导企引导企业选择初级能源节约优质二次能源。业选择初级能源节约优质二次能源。3、是、是描述企业能源使用环节与范围描述企业能源使用环节与范围（流向、平衡关系、构（流向、平衡关系、构成表示）的方法。成表示）的方法。6第6页，共65页，编辑于2022年，星期二标准性质：能源消费核算与管理标准标准性质：能源消费核算与管理标准4、给出、给出常用名词术语和能耗基本概念常用名词术语和能耗基本概念，是构建企业实物，是构建企业实物能源平衡表的基础，能源平衡表的基础，描述描述“企业能源利用状况企业能源利用状况”方法。方法。5、能耗指标计算：、能耗指标计算：计算能耗限额与节能量效果的基础。
6、计算能耗限额与节能量效果的基础。能源利用效率就是单耗。热力学效率、物流效率、投入产能源利用效率就是单耗。热力学效率、物流效率、投入产出效率。如统计制度、强度出效率。如统计制度、强度EII、效率、效率EEI、比能耗、比能耗SEC等等（单位能耗）。（单位能耗）。6、主要适用于企业的能源统计计算方法，要协调、主要适用于企业的能源统计计算方法，要协调国家统国家统计制度。计制度。7第7页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算通则3术语和定义术语和定义（给出必要的基础概念）（给出必要的基础概念）下列术语和定义适用于本标准。下列术语和定义适用于本标准。3.1耗能工质耗能工质energy-consu
7、medmedium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。8第8页，共65页，编辑于2022年，星期二综合能耗计算通则3.2能源的当量值能源的当量值energycalorificvalue按照物理学电热当量、热功当量、电功当量换算的各种能源所含的实际能量。按国际单位制，换算系数为1。（无论何种能量形式单位相同，即1J的机械能=1J电能=1J热能）3.3能源的等价值能源的等价值energyequivalentvalue生产单位数量的二次能源或耗能工质所消耗的各种能源折算成一次能源的数量。9第9页，共65页，编辑于2022年，星期二3.4用能单位
8、用能单位energyconsumptionunit具有确定边界的耗能单位。(如企业或企业内部的分厂、车间、工段、生产工序等使用能源的单位，核算和管理单位。)3.5综合能耗综合能耗comprehensiveenergyconsumption用能单位在统计报告期内实际消耗的各种能源实物量，按规定的计算方法和单位分别折算（为一次能源？）后的总和。对企业，综合能耗是指统计报告期内，主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。企业中主要生产系统的能耗量应以实测为准。（辅助和附属可能分摊）10第10页，共65页，编辑于2022年，星期二3.6单位产值综合能耗单位产值综合能耗comprehens
9、iveenergyconsumptionforunitoutputvalue（价值量，分清单位能耗与总能耗）（价值量，分清单位能耗与总能耗）统计报告期内，综合能耗与期内用能单位总产值或工业增加值总产值或工业增加值的比值。3.7产品单位产量综合能耗产品单位产量综合能耗comprehensiveenergyconsumptionforunitproduct统计报告期内，用能单位生产某种产品或提供某种服务的综合能耗与同期该合格产品产量（工作量、服务量）的比值。产品单位产量综合能耗简称单位产品综合能耗。注：产品是指合格的最终产品或中间产品；对某些以工作量或原材料加工量为考核能耗对象的企业，其单位工作量
10、、单位原材料加工量的综合能耗的概念也包括在本定义之内。11第11页，共65页，编辑于2022年，星期二3.8产品单位产量可比综合能耗产品单位产量可比综合能耗comparablecomprehensiveenergyconsumption为在同行业中实现相同最终产品能耗可比，对影响产品能耗的各种因素加以修正所计算出来的产品单位产量综合能耗。(注：产品单位产量可比综合能耗只适用于同行业内部对产品能耗的注：产品单位产量可比综合能耗只适用于同行业内部对产品能耗的相互比较。由各专业主管部门予以具体规定。相互比较。由各专业主管部门予以具体规定。名词术语是说明综合能耗属性规定，容易被忽视，而导致错误。）名词
11、术语是说明综合能耗属性规定，容易被忽视，而导致错误。）12第12页，共65页，编辑于2022年，星期二相关的能源基础知识相关的能源基础知识【能能】俗称能量，能是物质的属性，是作功的能力。能有多俗称能量，能是物质的属性，是作功的能力。能有多种形式，一定条件下可互相转变，所有形式的能都归结为各种种形式，一定条件下可互相转变，所有形式的能都归结为各种原子或核子的势能或动能。原子或核子的势能或动能。能的形式能的形式：【热能热能】热能是能的最普通最基本的形式，它是一个系统中热能是能的最普通最基本的形式，它是一个系统中分子热运动的动能。热除了被直接使用外，又可以转化为其他分子热运动的动能。热除了被直接使用
12、外，又可以转化为其他能源形式，又是能量的最终形式。能源形式，又是能量的最终形式。【机械功机械功】物体运动克服摩擦力的能量。物体运动克服摩擦力的能量。【电能电能】电子或带电粒子运动生产能能量。电子或带电粒子运动生产能能量。【势能势能】物体或系统由于其位置或状态而具有的能量叫物体或系统由于其位置或状态而具有的能量叫势能。势能可由重力而产生。势能。势能可由重力而产生。【动能动能】动能是指因物体运动惯性而具有的能量。动能是指因物体运动惯性而具有的能量。13第13页，共65页，编辑于2022年，星期二能源的概念能源的概念【能源能源】顾名思义，是能量的来源或源泉，是可以从自然界直接顾名思义，是能量的来源或
13、源泉，是可以从自然界直接取得的具有可利用能量的物质，如煤炭、石油、核燃料、水、风、取得的具有可利用能量的物质，如煤炭、石油、核燃料、水、风、生物体等；或从这些物质中再加工制造出的新物质，如焦炭、煤生物体等；或从这些物质中再加工制造出的新物质，如焦炭、煤气、液化气、煤油、汽油、柴油、电、沼气等。气、液化气、煤油、汽油、柴油、电、沼气等。因此从人类生产因此从人类生产与生活活动角度来说，能源是能够提供某种形式的可利用能量与生活活动角度来说，能源是能够提供某种形式的可利用能量的物质。的物质。即区别于广义的自然能源，强调可利用。即区别于广义的自然能源，强调可利用。能量和能源：工程上是不可分割的，说到能量
14、总是指某种能能量和能源：工程上是不可分割的，说到能量总是指某种能源所包含的能量，或某种物质所具有的能量。（拥有的可以源所包含的能量，或某种物质所具有的能量。（拥有的可以释放并加以利用的能量）。释放并加以利用的能量）。“能源能源”一词在一词在能源统计中仅限于燃料、电力和热力。能源统计中仅限于燃料、电力和热力。14第14页，共65页，编辑于2022年，星期二能量的单位与换算能量的单位与换算焦耳是功、能、热的国际制单位，国际单位制是焦耳（焦耳是功、能、热的国际制单位，国际单位制是焦耳（J），是），是由机械能与电能来定义的。由机械能与电能来定义的。也是我国热、功、能的法定计量单也是我国热、功、能的法定
15、计量单位。焦耳的定义是：位。焦耳的定义是：1牛顿的力牛顿的力(1牛顿牛顿1千克千克米秒米秒2)作用于作用于质点，使其沿力的方向移动质点，使其沿力的方向移动1米距离所做的功称为米距离所做的功称为1焦耳焦耳=1牛牛米，米，在电学上，在电学上，1安培电流在安培电流在1欧姆电阻上，在欧姆电阻上，在1秒种内所消耗的电能秒种内所消耗的电能称为称为1焦耳，机械功（机械能）单位是牛焦耳，机械功（机械能）单位是牛米。所以米。所以1焦耳焦耳1牛顿牛顿米米1瓦特瓦特秒秒15第15页，共65页，编辑于2022年，星期二能量的单位与换算能量的单位与换算卡是热量的计量单位。卡是热量的计量单位。工程与能源统计用工程与能源统
16、计用:120卡卡4.1816焦尔。焦尔。相应的：相应的：1千克原煤发热量千克原煤发热量5000千卡，千卡，50004.1816千焦千焦20908千焦。（不同煤炭实测数有所不同）千焦。（不同煤炭实测数有所不同）1千克标准煤发热量千克标准煤发热量=7000千卡千卡=70004.1816千焦千焦=29271.2千焦千焦。16第16页，共65页，编辑于2022年，星期二燃料及燃料的发热值燃料及燃料的发热值能源可分为：燃料能源与不可燃烧的非燃料能源，燃料能源是能源可分为：燃料能源与不可燃烧的非燃料能源，燃料能源是可燃烧释放热能的物质。可燃烧释放热能的物质。燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量燃料热值也叫
17、燃料发热量，是指单位质量(指固体或液指固体或液体体)或单位的体积或单位的体积(指气体指气体)的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度烧前的温度(一般为环境温温度一般为环境温温度)所能释放出来的热量。或者所能释放出来的热量。或者说是最大可能释放的热量。说是最大可能释放的热量。燃料热值有高位热值与低位热值两种。我国通常使用按低位热燃料热值有高位热值与低位热值两种。我国通常使用按低位热值计算。值计算。17第17页，共65页，编辑于2022年，星期二热量单位、符号与换算 GB2586规定120卡卡4.1816焦尔焦尔1国际蒸汽表卡国际蒸汽表卡=4.1868焦耳焦耳19
18、65年国际蒸汽大会规定年国际蒸汽大会规定1热化学卡热化学卡4.1840焦耳考虑人们使用习惯，保留焦耳考虑人们使用习惯，保留卡名称，人为规定的卡与焦耳的关系，不再与水的比热卡名称，人为规定的卡与焦耳的关系，不再与水的比热有关系，称为热化学卡、有关系，称为热化学卡、“干卡干卡”、规定卡。、规定卡。我国能源统计制度、热工设计规范、工程技术报告等普遍使用我国能源统计制度、热工设计规范、工程技术报告等普遍使用120卡卡4.1816焦尔。焦尔。18第18页，共65页，编辑于2022年，星期二能源的计量单位实物能源和标准煤单位能源的计量单位实物能源和标准煤单位由于煤、油、气等各种燃料所含热值不同，为了便于对
19、各种能源进行汇由于煤、油、气等各种燃料所含热值不同，为了便于对各种能源进行汇总、计算、对比和分析，通常根据燃料燃烧释放热量这一共同属性，统总、计算、对比和分析，通常根据燃料燃烧释放热量这一共同属性，统一折合成标准燃料。标准燃料可分为标准煤、标准油等。所以一折合成标准燃料。标准燃料可分为标准煤、标准油等。所以实物能源实物能源单位是现实能源形态的单位。标准燃料是人为规定的综合计算用的单位是现实能源形态的单位。标准燃料是人为规定的综合计算用的能源参照标准单位。能源参照标准单位。我国一般采用标准煤为标准燃料计算基准。规定标准煤的热值为我国一般采用标准煤为标准燃料计算基准。规定标准煤的热值为7000千千
20、卡卡/千克。千克。将不同品种、不同质量的实物能源数量按它们的实际热值（每单位将不同品种、不同质量的实物能源数量按它们的实际热值（每单位实物能源所具有的、拥有的、可提供的能量。不仅燃料）换算成标实物能源所具有的、拥有的、可提供的能量。不仅燃料）换算成标准煤数量的过程就是折标。准煤数量的过程就是折标。折标只是单位换算过程。折标只是单位换算过程。某种能源的标煤量该能源的实物数量某种能源的标煤量该能源的实物数量折标系数折标系数能源折标准煤系数某种能源实际热值能源折标准煤系数某种能源实际热值/标准煤热值（附表）标准煤热值（附表）19第19页，共65页，编辑于2022年，星期二【一次能源一次能源】一次能源
21、是指一次能源是指自然界中以现成形式存在，自然界中以现成形式存在，从从自自然界直接取得并不改变其形态和品位的能源。然界直接取得并不改变其形态和品位的能源。为原煤、原为原煤、原油、油页岩、天然气、核燃料、植物燃料、水能、风能、太阳能、油、油页岩、天然气、核燃料、植物燃料、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。地热能、海洋能、潮汐能等。【二次能源二次能源】二次能源是指为了满足生产工艺和生活的特定二次能源是指为了满足生产工艺和生活的特定需要以及合理利用能源，将需要以及合理利用能源，将一次能源直接或间接加工转换产生一次能源直接或间接加工转换产生的其它种类和形式的人工能源。的其它种类和形式的人工能
22、源。如由原煤加工产出的洗煤；由煤如由原煤加工产出的洗煤；由煤炭加工转换产出的焦炭，煤气；由原油加工产出的汽油、煤油、炭加工转换产出的焦炭，煤气；由原油加工产出的汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气等；由煤炭、石油、天柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气等；由煤炭、石油、天然气转换产出的电力然气转换产出的电力。20第20页，共65页，编辑于2022年，星期二当量热值与等价热值当量热值与等价热值当量热值是指某种能源本身所含的实际能量，当量热值是指某种能源本身所含的实际能量，按各种能源实际发热量计算的数量按各种能源实际发热量计算的数量是能源的实物量（原单位数量）。根据能源的实际发热量、用标准
23、煤单位表是能源的实物量（原单位数量）。根据能源的实际发热量、用标准煤单位表述该种能源的数量，就是当量值折标。述该种能源的数量，就是当量值折标。当量值的换算符合物理学能量守恒原理。当量值的换算符合物理学能量守恒原理。当量热值应按实测数据计算。在无实测数据时，可取一些参考数据。当量热值应按实测数据计算。在无实测数据时，可取一些参考数据。等价热值是指为了获得一个度量单位的某种二次能源（如汽油、柴油、电力、蒸汽等）等价热值是指为了获得一个度量单位的某种二次能源（如汽油、柴油、电力、蒸汽等）或耗能工质（如压缩空气、氧气、各种水等）所消耗的以热值表示的一次能源量。或耗能工质（如压缩空气、氧气、各种水等）所
24、消耗的以热值表示的一次能源量。这是当量能源折算成等价能源。这是当量能源折算成等价能源。由于等价热值，实质上是除当量热值外，加上了能源转换过程中的能量损失，因此等由于等价热值，实质上是除当量热值外，加上了能源转换过程中的能量损失，因此等价热值是个变动值，它与能源加工转换技术有关。等价热值可由下面的计算公式求得：价热值是个变动值，它与能源加工转换技术有关。等价热值可由下面的计算公式求得：等价热值等价热值=当量热值当量热值转化效率。转化效率。对于一次能源没有等价值，耗能工质不存在当量对于一次能源没有等价值，耗能工质不存在当量值。值。21第21页，共65页，编辑于2022年，星期二折标准煤系数的应用折
25、标准煤系数的应用按国家标准规定，原则上应以实测值为准，或由能源供应单位提按国家标准规定，原则上应以实测值为准，或由能源供应单位提供，供，企业内部转换能源外供其它企业时企业内部转换能源外供其它企业时，其折算标准煤系数，其折算标准煤系数应根据能源转换系统的投入产出关系算出，这一折算系数既应根据能源转换系统的投入产出关系算出，这一折算系数既是企业内部的折算系数也是外购单位计算总综合能耗的折标是企业内部的折算系数也是外购单位计算总综合能耗的折标系数。系数。折标系数有多种叫法：折算系数、折标准煤系数、标准煤当量折标系数有多种叫法：折算系数、折标准煤系数、标准煤当量等。在本标准修改单改为换算系数，意思是只
26、是单位换算，不等。在本标准修改单改为换算系数，意思是只是单位换算，不涉及价值不同。涉及价值不同。能量的国际单位制单位是焦耳（能量的国际单位制单位是焦耳（J），是由机械功与电能来），是由机械功与电能来定义的。定义的。热能的单位：热能的单位：15卡卡4.1855J，20卡卡4.1816J，蒸汽表卡，蒸汽表卡4.1868J，热化学卡，热化学卡4.1840J，它们最大误差，它们最大误差0.123%，修改修改单统一使用单统一使用20卡卡。22第22页，共65页，编辑于2022年，星期二其他几个常用名词其他几个常用名词【余热余热】余热是指工业企业生产过程中释放出来的可被利余热是指工业企业生产过程中释放出来
27、的可被利用的热能。可回收能是一个泛指概念，包括排出物用的热能。可回收能是一个泛指概念，包括排出物“物理物理热热”、可燃物化学能、压力能等。、可燃物化学能、压力能等。【载热体载热体】载热体是指载热体是指工业上用作传热媒介的物质工业上用作传热媒介的物质。例如，。例如，在加热过程中可利用载热体从热源收取热量、再传给被加在加热过程中可利用载热体从热源收取热量、再传给被加热的物料。常用的载能体有蒸汽、空气、烟道气、水、水热的物料。常用的载能体有蒸汽、空气、烟道气、水、水溶液、汞、熔盐、熔融金属和某些有机物以及固态载能体溶液、汞、熔盐、熔融金属和某些有机物以及固态载能体如砂粒等。采用载热体加热或冷却可使操
28、作安全、温度均如砂粒等。采用载热体加热或冷却可使操作安全、温度均匀并易于控制。匀并易于控制。（主要用于研究传质（主要用于研究传质,传热过程）传热过程）。23第23页，共65页，编辑于2022年，星期二【耗能工质耗能工质】在生产经营活动中，需要消耗某些工作物质，而生产在生产经营活动中，需要消耗某些工作物质，而生产这些工作物质，需要消耗一定数量的能源，利用这些工作物质就等这些工作物质，需要消耗一定数量的能源，利用这些工作物质就等于间接地消耗能源。耗能工质的节约是节能的重要方面。于间接地消耗能源。耗能工质的节约是节能的重要方面。对耗能工质的处理有两种方法：从节约社会能源资源角对耗能工质的处理有两种方
29、法：从节约社会能源资源角度，或者说用能考察核算、节能管理角度我们把耗能工质的消度，或者说用能考察核算、节能管理角度我们把耗能工质的消耗视为能源消耗；从能源资源宏观统计，社会经济活动状态描耗视为能源消耗；从能源资源宏观统计，社会经济活动状态描述与进行调控，大经济体系物资资源平衡角度考察我们又不能述与进行调控，大经济体系物资资源平衡角度考察我们又不能把它们视为能源。把它们视为能源。24第24页，共65页，编辑于2022年，星期二在国家标准在国家标准GB/T2589-2008列出了耗能工质目录与折算系数，按列出了耗能工质目录与折算系数，按照投入产出分析法一般规则只计算直接投入产出物质。照投入产出分析
30、法一般规则只计算直接投入产出物质。耗能工质耗能工质(如自来水、深井水和氧气等如自来水、深井水和氧气等)，这些工作物质的使用，这些工作物质的使用能够替代或减少其它能源的消耗，相当于对生产这些物质的能源的能够替代或减少其它能源的消耗，相当于对生产这些物质的能源的消耗，但它们又不属于通常所指的能源之列。例如，工业用水、压消耗，但它们又不属于通常所指的能源之列。例如，工业用水、压缩空气、缩空气、电石（化工专业人员、专业机构不计算其热值）、电石（化工专业人员、专业机构不计算其热值）、乙炔、乙炔、氧气等等。这些工作物质被称为耗能工质氧气等等。这些工作物质被称为耗能工质。25第25页，共65页，编辑于202
31、2年，星期二能源利用过程的基本原理能源利用过程的基本原理【热力学第一定律热力学第一定律】热力学第一定律是能量守恒与转换热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热过程中的应用，它说明热能可以从一物体传递定律在热过程中的应用，它说明热能可以从一物体传递给另一物体，也可以与其它形式能量相互转换，但在给另一物体，也可以与其它形式能量相互转换，但在传传递和转换过程中能量的数值不变递和转换过程中能量的数值不变，它的总量是守恒的。，它的总量是守恒的。与无限大环境物理参数相同的热能具有最大稳定性，是能量过程自发进行的终点。依据热力学第一定律，对任一热力系统可以建立能量平衡方程依据热力学第一定律，对任一热力系统可以
32、建立能量平衡方程式。式。26第26页，共65页，编辑于2022年，星期二能源利用过程的基本原理能源利用过程的基本原理能源利用本质：能源利用本质：（能量过程）（能量过程）化学能转变成热能燃烧过程；热能变为机械能热功过程；机械能转变为电能发电；电加热电炉电热转换；电能磁场能转换电磁转换；通过能源的能量过程（位置转移、载体变更，通过能源的能量过程（位置转移、载体变更，能量形态变化，品位改变等）实现需要目的，例如：周围环能量形态变化，品位改变等）实现需要目的，例如：周围环境状况变化、能量数量转移、化学组分变化、能量形态变化、境状况变化、能量数量转移、化学组分变化、能量形态变化、能量品质改变和状态参数变
33、化等等。能量品质改变和状态参数变化等等。能源利用效率表示：热力学效率（第一、第二），物流效率，能源利用效率表示：热力学效率（第一、第二），物流效率，投入产出效率。从能量科学角度不存在投入产出效率。从能量科学角度不存在“工艺有效利用率工艺有效利用率”。27第27页，共65页，编辑于2022年，星期二【热力学第二定律热力学第二定律】能量过程只能从品位（参数）较高的状能量过程只能从品位（参数）较高的状态向较低的状态自发的发生。态向较低的状态自发的发生。热力学第二定律是说明热过程方热力学第二定律是说明热过程方向性的定律。热力学第一定律说明了在热量传递与热功转换过程向性的定律。热力学第一定律说明了在热量
34、传递与热功转换过程中的数量守恒关系，中的数量守恒关系，但是它不能说明为什么热量总是从高温源流但是它不能说明为什么热量总是从高温源流向低温源，热能不能由低温源转向高温源；机械能可以百分之百向低温源，热能不能由低温源转向高温源；机械能可以百分之百地转换为热量，而热量无法全部转换为功。地转换为热量，而热量无法全部转换为功。热力学体系：研究能量过程的时间空间范围，明确的、有限的。热力学体系：研究能量过程的时间空间范围，明确的、有限的。28第28页，共65页，编辑于2022年，星期二热力学第二定律是从能量的热力学第二定律是从能量的“品位品位”角度，阐明能量传递过程和角度，阐明能量传递过程和转换过程进行的
35、方向、条件和限度的规律。说明转换过程进行的方向、条件和限度的规律。说明能源利用过程中能源利用过程中能量变化的不可逆性能量变化的不可逆性。热力学第二定律基本参数是热力学第二定律基本参数是“火用火用”exergy，或有效能，可用能，或有效能，可用能availableenergy。从第二定律角度评价能量利用有效程度的指标，。从第二定律角度评价能量利用有效程度的指标，是是Exergyefficiency，与国内相当流行的与国内相当流行的“有效能有效能”、“工艺有工艺有效能效能”、“能量利用率能量利用率”，“能源有效利用率能源有效利用率”是完全不同的。是完全不同的。29第29页，共65页，编辑于2022
36、年，星期二热设备热设备(热工性能研究热工性能研究)体系的边界体系的边界向外界排出的能量向外界排出的能量用于生产产品用于生产产品或工质的能量或工质的能量（并不都是有（并不都是有效）效）外界供给的能量外界供给的能量进进入入热热设设备备的的工工质质或或物料带入的能量物料带入的能量用热设备能量平衡模型用热设备能量平衡模型30第30页，共65页，编辑于2022年，星期二【能源的梯级利用能源的梯级利用】能源的梯级利用是指对能源利用过程中所产生能源的梯级利用是指对能源利用过程中所产生的能量逐级的加以合理利用。如热能在转变为机械能的过程中，温的能量逐级的加以合理利用。如热能在转变为机械能的过程中，温度越高的热
37、能，其潜在可利用的部分就越多。如度越高的热能，其潜在可利用的部分就越多。如处于处于3000度高温的度高温的热热，可用来直接分解水蒸汽，制成氢气和氧气；或者利用磁流体发电，可用来直接分解水蒸汽，制成氢气和氧气；或者利用磁流体发电，将一部分热能直接转变为电能。从这些装置里将一部分热能直接转变为电能。从这些装置里排出的热还有排出的热还有1000多度多度可用于燃气轮机发动机；从燃气轮机排出的热有可用于燃气轮机发动机；从燃气轮机排出的热有五、六百度，可用于生产五、六百度，可用于生产蒸汽蒸汽，推动气轮机作功发电；气轮机排气的温度有，推动气轮机作功发电；气轮机排气的温度有一、二百度，也还可用一、二百度，也还
38、可用于烘干加热于烘干加热，最后蒸汽冷却水的温度在，最后蒸汽冷却水的温度在50度以上，可以用于采暖和生活热度以上，可以用于采暖和生活热水水。能量的梯级利用，即高品位的能量首先在高要求状态下使用，排除能量的梯级利用，即高品位的能量首先在高要求状态下使用，排除体系后再进行相对较低品位（能量参数）要求的使用，这就是节能体系后再进行相对较低品位（能量参数）要求的使用，这就是节能工作中工作中“能量系统优化能量系统优化”的主要内容之一。的主要内容之一。热能合理利用叙述在热能合理利用叙述在评价企业合理用热技术导则评价企业合理用热技术导则国家标准国家标准中。中。31第31页，共65页，编辑于2022年，星期二电
39、工学基本知识电工学基本知识电能是使用最为普遍的能源，由于电能是使用最为普遍的能源，由于电能是最优质的能源电能是最优质的能源，而且可以任意转换，便于输送，广泛用于各行各业的利用方而且可以任意转换，便于输送，广泛用于各行各业的利用方式是电功过程、电热过程、电磁、电光现象、电化学过程。式是电功过程、电热过程、电磁、电光现象、电化学过程。绝大多数企业使用的电能是三相交流电，主要用于电绝大多数企业使用的电能是三相交流电，主要用于电机拖动系统，部分用于冶炼、电解、加热及照明。机拖动系统，部分用于冶炼、电解、加热及照明。电力系统节能的理论基础，全面电力系统节能的理论基础，全面概括的叙述是概括的叙述是评价企评
40、价企业合理用电技术导则业合理用电技术导则国家标准国家标准。32第32页，共65页，编辑于2022年，星期二流体力学：研究流体平衡及运动的规律，主要是能量流体力学：研究流体平衡及运动的规律，主要是能量/动量动量/质质量守恒原理。流体力学与前面热工学一起称为量守恒原理。流体力学与前面热工学一起称为“工程力学工程力学”。工程流体力学研究的中心问题工程流体力学研究的中心问题是：是：研究流体中速度和压力的分布以及变化规律；研究流体中速度和压力的分布以及变化规律；研究流体与所接触的物体间的相互作用；研究流体与所接触的物体间的相互作用；研究流动损失产生的原因、计算方法和影响因素等。研究流动损失产生的原因、计
41、算方法和影响因素等。33第33页，共65页，编辑于2022年，星期二企业在生产中的流体的耗能主要根据流体动力学的相关理论来企业在生产中的流体的耗能主要根据流体动力学的相关理论来分析。根据物理学中的质量守恒定律、动量定理、能量守恒定分析。根据物理学中的质量守恒定律、动量定理、能量守恒定律等。流体力学最重要的公式：欧拉方程、伯努利方程。律等。流体力学最重要的公式：欧拉方程、伯努利方程。流体流动的动能流体流动的动能/势能势能/压力能合理利用的规定。遵循流体力学压力能合理利用的规定。遵循流体力学与空气动力学基本原理。有关风机、泵类、压缩机等国家标与空气动力学基本原理。有关风机、泵类、压缩机等国家标准加
42、以规定。准加以规定。结论：能源管理是综合工作，有高的素质，有不同专业：生结论：能源管理是综合工作，有高的素质，有不同专业：生产、财务、统计、计量、质量、物质；不同人员要分工合作：产、财务、统计、计量、质量、物质；不同人员要分工合作：在日本企业设置热管理师、电管理师、能源管理师。在日本企业设置热管理师、电管理师、能源管理师。34第34页，共65页，编辑于2022年，星期二4 4 综合能耗计算的能源种类和范围综合能耗计算的能源种类和范围4.1能源种类能源种类（一些情况不容易处理（一些情况不容易处理-低质能源低质能源/可再生能源可再生能源/回收能源）回收能源）4.1.1综合能耗计算的能源指用能单位实
43、际消耗的各种能源，包括：一次能源，主要包括原煤、原油、天然气、水力、风力、太阳能、生物质能等；（煤层气/煤矸石/煤泥等）。二次能源，主要包括洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦炉煤气、其他煤气、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、其他石油制品、其他焦化产品、热力、电力等。4.1.2耗能工质所消耗的能源也属于综合能耗计算种类。耗能工质主要包括新水、软化水、压缩空气、氧气、氮气、氦气、乙炔、电石等。4.1.3综合能耗计算包括的能源种类，应满足填报国家能源统计报表的要求。各种能源不得重计、漏计。能源计量应符合GB17167的要求。35第35页，共65页，编辑于2022年，星期二4 4 综合能
44、耗计算的能源种类和范围综合能耗计算的能源种类和范围4.2计算范围计算范围（空间属性：要和（空间属性：要和3.53.8同样加以注意）同样加以注意）指用能单位生产活动过程中实际消耗的各种能源。对企业，包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能以及用作原料的能源。能源及耗能工质在用能单位内部储存、转换及分配供应（包括外销）中的损耗，也应计入综合能耗。（能源流与环节。（能源流与环节划分，实物平衡表）划分，实物平衡表）36第36页，共65页，编辑于2022年，星期二5 综合能耗的分类与计算方法5.1综合能耗的分类综合能耗的分类综合能耗分为四种，即综合能耗、单位产值综合能耗、产品单位产量综合能耗、产
45、品单位产量可比综合能耗。5.2综合能耗的计算综合能耗的计算5.2.1综合能耗的计算综合能耗的计算综合能耗按式(1)计算：式中：37第37页，共65页，编辑于2022年，星期二E-综合能耗；单位为千克标准煤（kgce）；n-消耗的能源品种数；ei-生产和服务活动中消耗的第i种能源实物量；单位为千克（kg）或千瓦小时（kWh）或焦耳（J）或立方米（m3）；pi-第i种能源的等价值折算系数，按能源的当量值或能源的等价值折算。单位为千克标准煤每千克（kgce/kg）或千克标准煤每千瓦小时（kgce/kWh）或千克标准煤每焦耳（kgce/J）或千克标准煤每立方米（kgce/m3）；Esc-主要生产系统的
46、综合能耗，单位为千克标准煤（kgce）；Efz-辅助生产系统的综合能耗，单位为千克标准煤（kgce）；Efs-附属生产系统的综合能耗，单位为千克标准煤（kgce）。（红色为修订后期删除的内容，可以参考使用）38第38页，共65页，编辑于2022年，星期二原标准有一种表述原标准有一种表述-企业（总）综合能耗企业（总）综合能耗综合能耗是指企业在审计期内消费的各种能源经综合计算所得到综合能耗是指企业在审计期内消费的各种能源经综合计算所得到的能源消费总量，其实质是企业所消费各种能源在一次能源资源的能源消费总量，其实质是企业所消费各种能源在一次能源资源上的数量反映。这一数值必须保持能源供应与接受单位的数
47、量的上的数量反映。这一数值必须保持能源供应与接受单位的数量的一致，即第一层次的数据。一致，即第一层次的数据。参照参照GB/T25891-1990还提供计算公式：还提供计算公式：EEj*rj式中：式中：E总综合能耗；总综合能耗；j能源品种的代号；能源品种的代号；Ej第第j种能源的企业消耗量；种能源的企业消耗量；rj第第j种能源的折标准煤标系数。种能源的折标准煤标系数。39第39页，共65页，编辑于2022年，星期二5.2.2单位产值综合能耗的计算单位产值综合能耗的计算单位产值综合能耗按公式（单位产值综合能耗按公式（2）计算：）计算：式中：式中：eg-单位产值综合能耗；单位产值综合能耗；单位为千克
48、标准煤每万元总产值或增单位为千克标准煤每万元总产值或增加值（加值（kgce/万元）；万元）；G-统计报告期内产出的总产值或增加值。统计报告期内产出的总产值或增加值。万元万元。40第40页，共65页，编辑于2022年，星期二5.2.3产品单位产量综合能耗的计算产品单位产量综合能耗的计算某种产品（或服务）单位产量综合能耗按公式（某种产品（或服务）单位产量综合能耗按公式（3）计算：）计算：式中：式中：ej-第第j种产品单位产量综合能耗；种产品单位产量综合能耗；Ej-第第j种产品的综合能耗；种产品的综合能耗；Pj-第第j种产品合格产品的产量。种产品合格产品的产量。对同时生产多种产品的情况，应按每种产品
49、实际耗能量计算；对同时生产多种产品的情况，应按每种产品实际耗能量计算；在无法分别对每种产品进行计算时，在无法分别对每种产品进行计算时，可可折算成标准产品统一折算成标准产品统一计算，或按产量与能耗量的比例分摊计算。计算，或按产量与能耗量的比例分摊计算。41第41页，共65页，编辑于2022年，星期二5.2.4产品单位产量可比综合能耗的计算产品单位产量可比综合能耗的计算产品单位产量可比综合能耗只适用于同行业内部对产品能耗的相互比较之用，计算方法在专业法规和相关的能耗计算办法中，由各专业主管部门予以具体规定。（例如钢铁）42第42页，共65页，编辑于2022年，星期二6 6 各种能源折算标准煤的原则
50、各种能源折算标准煤的原则6.1计算综合能耗时，各种能源折算为一次能源的单位计算综合能耗时，各种能源折算为一次能源的单位为标准煤当量。为标准煤当量。6.2用能单位实际消耗的燃料能源应以其低（位）发热用能单位实际消耗的燃料能源应以其低（位）发热量为计算基础折算为标准煤量。量为计算基础折算为标准煤量。低（位）发热量等于低（位）发热量等于29307千焦（千焦（kJ）的燃料，称为）的燃料，称为1千克标准煤（千克标准煤（1kgce）。）。6.3用能单位外购的能源和耗能工质，其能源等价值可参用能单位外购的能源和耗能工质，其能源等价值可参照国家统计局公布的数据；用能单位自产的能源和耗能工照国家统计局公布的数据