企業(yè)能流圖與節(jié)能效率

企業(yè)能流圖與節(jié)能效率第一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日講課內容

一、企業(yè)能量平衡概述二、企業(yè)能耗技術指標三、能量分析方法四、企業(yè)電平衡五、企業(yè)熱平衡六、企業(yè)水平衡七、企業(yè)能量平衡表和能流圖的編制

第二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日一、企業(yè)能量平衡概述（一）企業(yè)能量平衡（二）企業(yè)能量平衡系統(tǒng)

（三）企業(yè)能量平衡模式

第三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（一）企業(yè)能量平衡企業(yè)能量平衡是以企業(yè)為對象，研究各類能源的收入與支出平衡消耗與有效利用及損失之間的數量平衡，進行能量平衡與分析。企業(yè)能量平衡的目的是掌握企業(yè)的能耗情況，分析企業(yè)用能水平，查找企業(yè)節(jié)能潛力，明確企業(yè)節(jié)能方向，為改進能源管理，實行節(jié)能技術改造，提高企業(yè)能源利用率和進行企業(yè)用能的技術經濟評價提供科學依據。直接研究企業(yè)用能系統(tǒng)內部各用能環(huán)節(jié)和單元之間的能量平衡關系。對各用能單元、環(huán)節(jié)的能源投入量、有效利用能和損失量之間的平衡關系。進行綜合分析與評價，掌握企業(yè)的耗能情況，分析企業(yè)用能水平，查找企業(yè)的節(jié)能潛力，明確節(jié)能方向。第四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（二）企業(yè)能量平衡系統(tǒng)（1）購入貯存

能源的購入貯存環(huán)節(jié)是企業(yè)能源的進口，一般包括企業(yè)的供銷、計劃、財務、儲運等部門，是了解企業(yè)能源消耗總量的關鍵環(huán)節(jié)。企業(yè)購入貯存的能源種類一般包括一次能源和二次能源，即煤炭、原油、天然氣、電力、焦炭、蒸汽、煤氣、石油制品等。首先必須搞清真正投入系統(tǒng)的能源總量，并折算它們的等價值與當量值，這樣便可能對不同種類的能源量進行綜合平衡。其等價值反映國家對企業(yè)投入的能源資源量；目前，我國大力開展企業(yè)能源審計，其目標是將我國能源總需求量降下來，減少對企業(yè)投入能源量，要取等價值；而在企業(yè)能量平衡工作是依據熱力學第一定律，對企業(yè)用能過程做能量平衡與分析，因此，在企業(yè)能量平衡中，一切能源量只能取其當量值，而不可取其等價值，這是我們建議的企業(yè)能量平衡模式中最基本的一點。第五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日

購入儲存對企業(yè)的影響很大，同時也增加了節(jié)能效益。特別是企業(yè)購入、貯存能源要占用很大一筆流動資金，企業(yè)為了加速資金周轉，合理使用購入能源費用，必須強化企業(yè)購入貯存環(huán)節(jié)的統(tǒng)計分析與管理。為了討論方便，我們將外購電力的進廠變電站看作企業(yè)能源購入貯存環(huán)節(jié)中一個用能單元，這樣可以為今后編制企業(yè)能量平衡表帶來許多方便，這是要特別提醒大家注意的，企業(yè)內部的自備電站是作為加工轉換環(huán)節(jié)的用能單元處理。第六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）加工轉換加工轉換是企業(yè)工藝所需直接消耗的能源轉換環(huán)節(jié)，包括一次轉換和二次轉換。一次轉換部門有發(fā)電站（或熱電站）、鍋爐房、煉焦廠、煤氣站等；二次轉換部門有變電站、空氣壓縮站、制冷站等。要特別注意，一次轉換部門是一個企業(yè)耗能大的部門，是企業(yè)能量平衡與節(jié)能工作的重點。加工轉換環(huán)節(jié)中重大耗能設備多，也是節(jié)能潛力大的環(huán)節(jié)，應注意它們的負荷、運行，加強計量與管理是很重要的。（3）輸送分配輸送分配是將企業(yè)用能送到各終端用能部門的一個重要環(huán)節(jié)，如各種輸電線路，蒸汽、煤氣管網等，均可列入輸送分配系統(tǒng)。

第七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日

對大多數企業(yè)來說，能源的輸送分配損失并不構成企業(yè)總能量損失的主要部分，因此，在考察企業(yè)能源利用的過程中，輸送分配系統(tǒng)是一個相對次要部門。但是，熱力管網保溫是十分重要的節(jié)能部分。

我國企業(yè)管道漏失現象嚴重，特別是對水資源重視不夠。這些年由于水資源嚴重短缺，資源費用增加，有些企業(yè)開展無泄漏活動十分有效。各企業(yè)應該加強這方面的計量與考核。第八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（4）最終使用

最終使用是企業(yè)能源系統(tǒng)最為復雜的一個環(huán)節(jié)，對不同的企業(yè)，特別是不同部門之間的企業(yè)構成差異很大。一般地說，可以將企業(yè)的最終用能環(huán)節(jié)劃分為如下幾個主要部分：主要生產，輔助生產，采暖（制冷），照明，運輸，生活及其他。更進一步細分，還可將主要生產和輔助部門細分成各生產車間，生產車間又可按重大用能設備細分。如鋼廠可以按燒結、球團、煉鐵、煉鋼、軋鋼來分；電廠可以按鍋爐、汽輪發(fā)電機組、廠內用電，外供電來劃分。與日?？己烁窬忠恢?，指標一致，使于取得數據，便于管理。第九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（三）企業(yè)能量平衡模式任何企業(yè)用能系統(tǒng)都可簡化成這樣一種標準形式，系統(tǒng)由能源供入企業(yè)，按照能源流向依次劃分為購入貯存、加工轉換、輸送分配和最終使用四個環(huán)節(jié)，以外供能和各類能量損失流出系統(tǒng)。企業(yè)能量平衡系統(tǒng)圖第十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日其中：Q0——供入系統(tǒng)能源總量等價值；

Q——供入系統(tǒng)能源總量當量值；

ηk——企業(yè)用能環(huán)節(jié)k的能源利用率（k＝1,2,3,4）；

ηk,i——企業(yè)用能環(huán)節(jié)k中第i單元能源利用率（i＝1,2,…,I）；

Xk,i——供入企業(yè)用能環(huán)節(jié)k中第i單元能源量占投入系統(tǒng)能源總量

Q的比重；

Xk——供入企業(yè)用能環(huán)節(jié)k能源量占投入系統(tǒng)能源總量Q的比重：即：第十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日同時顯然，企業(yè)用能系統(tǒng)的能量流，是一個以各用能環(huán)節(jié)串聯(lián)，各用能單元并聯(lián)的混合聯(lián)結系統(tǒng)。從這個系統(tǒng)可以直接求出企業(yè)能源利用率η0和企業(yè)能量利用率η分別為：第十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日二、企業(yè)能耗技術指標

（一）能耗（二）利用率（三）回收率

第十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（一）能耗（1）單耗

單位產品能耗=某種能總耗量/某種產品產量單位產值能耗=某種能總耗量/生產總值（2）綜合能耗單位產品綜合能耗=各種能總耗量/某種產品產量單位產值綜合能耗=各種能總耗量/生產總值（3）可比能耗可比能耗=各種能總耗量/標準產品產量可比能耗=標準工序總耗能量/產品產量（4）工序能耗工序能耗=某工序總耗能量/某工序半成品產量第十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（一）能耗能量換算系數

第十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（二）利用率（1）設備熱效率：即：對于用能設備：Q有效——為工藝有效熱；

Q供入——為供入設備的所有能量；

Q損失——損失能量。第十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日第十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）企業(yè)能源利用率：即其中：企業(yè)有效能量=系統(tǒng)效率x系統(tǒng)耗能量

企業(yè)總綜合能耗量Q＝Q1＋Q2＋Q3－Q4－Q5；

Q1——一次能源消耗量；

Q2——二次能源消耗量；

Q3——耗能工質的能源消耗量；

Q4——生活用能消耗量；

Q5——非能源轉換企業(yè)自產外銷的二次能源消耗量。第十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日系統(tǒng)效率＝購入（貯存）效率×轉換效率×傳輸效率×使用效率串聯(lián)系統(tǒng)效率：

η系統(tǒng)＝η購入×η轉換×η輸送×η利用＝η1×η2×η3×η4＝ηi并聯(lián)系統(tǒng)效率：其中：

——用能單元i的能源消耗總量；

ηi——用能單元i的能源利用率。由上述可以看出，和ηi大的單元對系統(tǒng)影響顯著。第十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（三）回收率反映企業(yè)能量回收所帶來的收益和由于能量回收而帶來的燃料消耗節(jié)約率

隨著節(jié)能工作的深入，除了不斷改進設備，提高設備用能利用率外，能量回收，提高整個企業(yè)的能量回收率，將成為今后企業(yè)節(jié)能的重要方向。

第二十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日三、能量分析方法

（一）熱力學第一定律分析法（二）熱力學第二定律分析法

（三）熱經濟學分析法

第二十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日熱力學第一定律熱力學第一定律即能量守恒定律：能量是物質運動的量度，當任何一種形式的能量被轉移或轉化為另一種形式的能量時，數量不變。熱力學第一定律分析法是以熱力學第一定律為基礎進行系統(tǒng)的能量平衡計算和用能分析，該方法應用廣泛，主要利用熱效率指標來進行評價，指出能量在“量”的方面的利用情況和損失所在以及能量在“量”方面的節(jié)能潛力，為提高能量的利用效率指出改進措施。第二十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日優(yōu)點：簡單直觀，容易理解和掌握，運用得當對節(jié)能工作能起到重要作用。缺點：由于它所依據的僅是能量在“量”方面的守恒性，在挖掘節(jié)能潛力時有較大的局限性和不合理性。第二十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日案例分析鍋爐用能平衡圖第二十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日熱力學第二定律熱力學第二定律：當任何一種形式的能量被轉移或轉化為另一種形式的能量時，其品位只可能降低或貶值，絕不可能提高。這樣能量在數量的守恒性和質量上的貶值性，就構成了能量的全面本性。熱力學第二定律分析法以熱力學第二定律為依據。熱力學第二定律是對自然界各種自發(fā)過程的不可逆性或者方向性的總結，闡明了能量在“質”上是有差異的，不同形式的能量間的轉換存在“不等價”現象。能量=火用+火無第二十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日火用分析法：火用是在給定的環(huán)境條件下，系統(tǒng)能量中理論上能轉換為有用功的那部分能量，也稱為有效能；而不能轉換為有用功的那部分能量稱為火無或無效能。通常情況下，用能質系數表示能量的質量好壞，能值系數是指能量中火用所占的百分比。能量的火用有多種形式，如熱量火用、冷量火用、內能火用、焓火用、化學火用等。盡管火用損失可以表示不可逆程度，但它是個絕對量，不能用來比較在不同條件下過程進行的完善程度，因此輔以火用效率來表示系統(tǒng)中火用的利用程度或熱力學完善程度，火用效率定義為：η=實際被利用的火用/理論上所提供的最大可利用火用第二十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日案例分析求解下列兩種情況下，由不可逆?zhèn)鳠嵩斐傻幕鹩脫p失，設Q=100kJ，環(huán)境溫度T0=23℃：（1）tA=420℃，tB=420℃；（2）tA=70℃，tB=50℃。第二十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（1）TA=（420+273）K=693K，TB=（400+273）K=673K因為TA＞TB＞T0，熱量從A傳向B，故（2）TA=（70+273）K=343K，TB=（50+273）K=323K因為TA＞TB＞T0，熱量從A傳向B，故由此可以看出，同樣大小的傳熱溫差ΔT，低溫傳熱時火用損失更大。工程上，在不降低（或減少降低）傳熱效果的同時，盡量減少傳熱溫差，對低溫換熱器尤為重要。第二十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日熱經濟學分析法

20世紀60年代以來，在節(jié)能領域產生了將火用分析法與經濟因素及優(yōu)化理論有機結合的熱經濟學，即除了研究體系與自然環(huán)境之間的相互作用外，還要研究一個體系內部的經濟參量與環(huán)境經濟參量之間的相互作用。一般來說，第一定律和第二定律分析法，在方案比較中僅能給出一個參考方向，而不能得出具體結論。熱經濟學分析法可以直接給出結果，這種方法特別適用于解決大型、復雜的能量系統(tǒng)分析、設計和優(yōu)化。

第二十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日四、企業(yè)電平衡

企業(yè)電平衡就是企業(yè)電能平衡，簡言之叫企業(yè)電平衡。企業(yè)電平衡是通過測算與分析，研究所分析的用電體系邊界范圍內，在一定時期的能量收入與支出，既傳遞、流向、分布、轉換過程中的消耗與有效利用及損失之間的平衡關系。

第三十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日五、企業(yè)熱平衡（一）熱平衡的基本概念

（二）熱平衡的原則方法

（三）熱流圖

（四）熱平衡的實施

（五）企業(yè)（裝置）熱平衡測試實例

第三十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（一）熱平衡的基本概念

熱平衡就是能量（主要是熱量）的收支平衡，這里只考慮能的數量平衡，而未顧及能的質量，簡稱熱平衡。由于熱平衡對象不同，一般分為設備熱平衡和企業(yè)熱平衡。企業(yè)熱平衡則是以車間、企業(yè)為對象，研究其能量的收入與支出、消耗與有效利用及損失之間的平衡關系，運用系統(tǒng)綜合的方法，采用統(tǒng)計、測試、計算等手段，通過能耗、利用率和回收率等三類技術指標來分析和掌握企業(yè)的耗能狀況及用能水平，從而找出能源利用中存在的問題、浪費的原因，為加強能源的科學管理、改革工藝流程、改造低效設備、制定綜合節(jié)能措施、實現合理用能、節(jié)約用能提供科學依據。第三十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（二）熱平衡的原則方法

（1）選擇熱平衡的對象（2）明確熱平衡的體系（3）進行熱平衡測試（4）整理實驗數據、編制“熱平衡表”

（5）計算各項技術指標，分析熱平衡結果（6）繪制熱流圖綜上所述，進行熱平衡的原則方法大致可歸納為：選擇對象、明確體系、熱工測試、整理計算、分析結果和繪制圖表。

第三十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（三）熱流圖

所謂熱流圖就是熱量利用的流向平衡的圖。這是熱平衡工作的最后階段，把測試計算整理好的最后結果形象的表示在一張圖上，就把供入熱，有效熱，回收熱和損失熱按工藝流程和能量比例繪制成圖。其數量的大小要按比例繪出，一般常將進入熱作為百分之百。按照不同的目的和需要，熱流圖可以畫的比較簡單，也可以畫成比較復雜的分區(qū)圖。工程設備到企業(yè)均可以繪制熱流圖。

第三十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（四）熱平衡的實施

進行企業(yè)熱平衡常用測試計算法，即通過對主要用能設備的測試，計算各類用能技術經濟指標，然后分析節(jié)能途徑，制定節(jié)能措施。測試計算法，主要靠測試，其次是計算。重點耗能設備都要測；非重點耗能設備可以參考已測設備進行估算。最后全企業(yè)進行綜合計算。（1）收集能源等技術經濟資料

（2）進行重點耗能設備的測試（3）進行全企業(yè)的匯總計算

第三十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（1）收集能源等技術經濟資料

為了開展企業(yè)熱平衡，必須對企業(yè)能源消耗情況有初步了解，為此，要做必要的調查研究，掌握一些資料：

設備情況：用能設備的設計參數，能耗指標，熱效率，產品產量等。

運行情況：設備的實際運行情況，能耗情況，熱效率，產品產量，開臺率，運行時間。同時應查出該類設備平均能耗水平，本企業(yè)歷史最好水平，該類設備行業(yè)規(guī)定的能耗標準，同類設備國內先進水平，國際先進水平。調查企業(yè)及其各部門耗能情況，填寫出企業(yè)能耗構成及消耗情況統(tǒng)計估算表。根據統(tǒng)計表，確定重點能耗設備。第三十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（1）收集能源等技術經濟資料

企業(yè)能源統(tǒng)計表

第三十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）進行重點耗能設備的測試

重點耗能設備包括：①能耗轉換設備；例如：鍋爐，煤氣發(fā)生爐，焦化爐等。這些設備往往耗能較多，影響較大（影響后續(xù)的用能設備）；②耗能多的設備；③效率低的設備；④代表性的設備；例如：鍋爐，很多工廠都有鍋爐：冶金、機械行業(yè)的加熱爐；輕工、紡織行業(yè)的干燥機；化工行業(yè)的蒸發(fā)器等等。其它設備非重點耗能設備，不必逐一測試，可按照重點能耗設備情況估算。

第三十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）進行重點耗能設備的測試

重點耗能設備應該進行正，反平衡測試與計算；既測出供入能源，算出有效熱；同時測試和計算出各項熱損失。具體做法如下：①確定熱平衡體系

②列出熱平衡方程式

③進行熱工測試④編制設備熱平衡表⑤計算各項技術經濟指標⑥畫熱流圖、分析試驗結果

熱平衡模型

第三十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）進行重點耗能設備的測試設備熱平衡表

第四十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（3）進行全企業(yè)的匯總計算

①匯總重點耗能設備的情況②修正設備熱平衡表

③估算非重點用能設備的用能情況④匯總企業(yè)全年的能量消耗情況⑤繪制企業(yè)熱流圖

第四十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（五）企業(yè)（裝置）熱平衡測試實例

大連石化分公司熱電廠余熱發(fā)電裝置綜合發(fā)電效率測試大連西太平洋石油化工有限公司余熱發(fā)電裝置綜合發(fā)電效率測試齊魯石化煉油廠加熱爐測試大連石化分公司加熱爐測試

第四十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日六、企業(yè)水平衡

水平衡測試是企業(yè)節(jié)水的一項基礎工作，也是企業(yè)科學管理的重要內容之一。所謂水平衡是指一個用水體系，在其生產中，所用全部水量的工藝用水平衡。通過水平衡測試可以摸清企業(yè)用水現狀，正確估價企業(yè)用水水平，挖掘節(jié)水潛力，明確節(jié)水主攻方向。為進一步采取節(jié)水技術措施，制定節(jié)水規(guī)劃提供依據，并能為水行政主管部門實施用水許可制度和年度用水審驗提供基本保證。

第四十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日六、企業(yè)水平衡

（一）水平衡的必要性和重要性

（二）企業(yè)用水網絡

（三）水平衡的實施

第四十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（一）水平衡的必要性和重要性

近年來，隨著工業(yè)及經濟飛速發(fā)展，存在水資源短缺與水污染并存的局面，嚴重威脅著人民生活水平的提高和經濟的發(fā)展。解決水資源供需矛盾的主要措施是開源與節(jié)流。實踐證明，在開源達到一定程度的情況下，節(jié)水是解決缺水問題最快、最經濟、最有效的措施。水平衡測試是企業(yè)計劃用水、節(jié)約用水、對水進行科學管理的一項基礎工作，是考核企業(yè)用水水平的一項重要措施。通過水平衡測試，可以確定不同行業(yè)的用水水平或同行業(yè)不同設備、不同工藝水平、不同管理水平的企業(yè)單位產品用水量，從而進一步確定不同行業(yè)的合理用水定額，并作為區(qū)域、流域內合理配置水資源，加強水資源管理的一項重要的、科學的依據。

第四十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（二）企業(yè)用水網絡

企業(yè)用水網絡示意圖第四十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（三）水平衡的實施

水平衡測試是一項要求很嚴格的技術性工作，必須具備一定的條件，測試全過程和成果應滿足國家有關規(guī)范的要求。

（1）水平衡的基本條件和要求

（2）水平衡的步驟和內容

第四十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（1）水平衡的基本條件和要求

①水平衡測試一般要求在生產正常的情況下進行，否則數據再準確也無代表性。②供、排水管線要明確。③計量水表要配齊配全。④如果冷卻水在企業(yè)中占的比重較大，這部分水受季節(jié)影響較大，將影響總水量的變化。所以水平衡測試必須按不同季節(jié)進行，才能取得滿意數據。

第四十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日（2）水平衡的步驟和內容

水平衡測試一般分為3個階段：

從時間上看，準備階段所用的時間最長，匯總分析階段次之，實測階段最短。

準備階段實測階段匯總分析階段第四十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日①準備階段

1）組織落實。為了確保測試工作的順利進行，首先要制訂水平衡測試的測試方案，抽調專人具體負責此項工作，明確任務并進行職責分工，必要時，由企業(yè)分管領導組織協(xié)調，向有關部門落實各項任務。2）歷年用水情況調查。3）企業(yè)現狀用水普查，全面摸清企業(yè)用水情況及其特點。4）設備檢修。5）摸清管路走向及各管路供水對象，根據調查情況繪制給排水管網簡圖，制定測試及匯總所需有關表格。6）現狀節(jié)水措施調查。

第五十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日②實測階段

企業(yè)規(guī)模不同，采用的測試方法不同，所花費的時間也有較大差異，一般10天左右。水平衡測試的方法主要有兩種：

一次平衡法一次平衡法首先做管道泄漏量測試(即靜平衡測試)，然后在24小時內將全廠所有的生產用水設備、輔助生產設備、附屬生產設施及全廠生活設施的供水、復用水、排水、耗水等情況進行測試。

逐級平衡法逐級平衡法首先做管道的泄漏量測試，然后在生產情況穩(wěn)定的條件下，先進行設備水平衡，再做車間的水平衡，最后是全廠水平衡。

第五十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日③匯總分析階段

整理、匯總調查資料及實際測試結果計算有關用水指標、各級水表配備率和監(jiān)測率按照國家及省部有關標準和文件，填寫水平衡測試報告書編寫水平衡測試總結與合理化用水分析報告第五十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日③匯總分析階段

根據前兩個階段中發(fā)現的問題，繼續(xù)查找部分用水車間和非生產用水指標過高的原因。繪制包括所有水源在內的企業(yè)給水排水管網圖和企業(yè)水平衡方塊圖。根據歷年用水臺賬和本次水平衡測試成果，完善歷年有關用水指標，完善用水計量臺賬。在進行同行業(yè)比較、工藝合理化分析、耗水狀況分析、專業(yè)化生產分析、節(jié)水潛力分析等的基礎上，制定各用水單位的用水定額或用水計劃。制定節(jié)水規(guī)劃或節(jié)水方案，主要包括:管理措施、技術改造措施、設備更新規(guī)劃、調整產品結構等。

第五十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日七、企業(yè)能量平衡表

2013年開始實施的國家標準《企業(yè)能量平衡表編制方法》（GB/T28751—2012）1.用途企業(yè)能量平衡表是企業(yè)能源系統(tǒng)進行綜合分析的一種有用工具，也為改進企業(yè)能源管理，編制企業(yè)能源計劃提供科學依據。（1）分析企業(yè)能源系統(tǒng)狀況、能量平衡關系，為企業(yè)能源管理、編制能源計劃提供科學依據。（2）分析企業(yè)節(jié)能潛力，明確節(jié)能方向，能源相互替代，確定節(jié)能技術改造方案。（3）計算企業(yè)能源利用率。（4）為繪制企業(yè)能源網絡圖與企業(yè)能流圖提供了詳細、可靠的數據。第五十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日2.編制原則（1）企業(yè)能量平衡表采用矩陣形式表示，大部分是縱向排列（欄）表示能源項，橫向各行表示能源的流向（來源去向）。（2）企業(yè)用能包括一次能源、二次能源和耗能工質，特別是要區(qū)分購入能源、自產能源與耗能工質。（3）平衡表內數據關系應符合能量守恒定律，即熱力學第一定律。不得漏項，不得重復計算。對企業(yè)自產的二次能源與耗能工質應特別注意這一點。（4）設計企業(yè)能量平衡表的內容應盡可能詳細，如因數據不足，暫時不能考慮的項目在以后加進表格時，應不改變平衡表的基本結構與布局。（5）企業(yè)能量平衡表格應和國家標準（GB/T16615—1996）、上級主管部門統(tǒng)計口徑一致。（6）在企業(yè)能量平衡表內，要對某一局部做詳細填寫時，可以編制企業(yè)能量平衡表分表，作為總表的補充與說明。第五十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日3.填寫說明

由于受表格的限制，企業(yè)能量平衡表不能填寫許多文字來說明復雜的用能過程，它必須附有一些必要的解釋與說明，甚至要加一些附表。（1）說明企業(yè)能量平衡表的填寫方法與表中各項的意義；（2）說明原始數據來源與數據處理；（3）說明平衡表正、負號的含義；（4）說明庫存量變化；（5）企業(yè)平衡表的每一縱列應保持平衡，當出現不平衡時，把不平衡部分放入統(tǒng)計誤差項，并加以說明；（6）標明能量折算系數表和統(tǒng)計期；第五十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日4.企業(yè)能量平衡表格式

（1）企業(yè)能量平衡表的橫行劃分為購入貯存、加工轉換、輸送分配、最終使用四個環(huán)節(jié)?？v行是能源的供入能量、有效能量和損失能量、回收能量和能量利用率等項。（2）具有購入貯存、加工轉換、輸送分配與最終使用四個環(huán)節(jié)，并填有實際數據的企業(yè)能量平衡表格式。（3）最終使用劃分為主要生產系統(tǒng)、輔助生產系統(tǒng)、采暖（空調）、照明、運輸及其他等六個用能單元。（4）企業(yè)能量平衡中只在購入貯存環(huán)節(jié)中有等價值欄和當量值欄，企業(yè)能量平衡表中其他環(huán)節(jié)只采用當量值。第五十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.編制企業(yè)能量平衡表的數據

（1）企業(yè)能量平衡表的基礎數據來源于企業(yè)能源統(tǒng)計資料。（2）企業(yè)能量平衡表的數據，除標明的各種能源的實物量及等價值欄外，均是能源的當量值。（3）企業(yè)能量平衡表的結果應符合能量守恒定律。各種能源的當量值收支總量應保持平衡；供入能量與有效能量及損失能量之和保持平衡。（4）非平衡項數值應使用方括號括住。（5）購入貯存欄內數據，已扣除庫存增量及外銷量。（6）各種能源的折算應符合國家標準GB—2589—81。（7）能源利用率按下式計算：第五十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日6.文字說明（1）說明原始數據來源。（2）計算結果出現不平衡時，應說明原因。（3）標明能源折算為標準當量的折算系數。（4）標明統(tǒng)計期。（5）計算出企業(yè)能量利用率，按下式計算：第五十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日

第六十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日能流圖概述企業(yè)內部能量流向的圖形概括企業(yè)能源系統(tǒng)的全貌描述企業(yè)能源消費結構反映企業(yè)在能源收入貯存、加工轉換、分配輸送、使用外銷等方面的數量平衡關系第六十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日主要內容1.能流圖繪制原則2.能流圖圖形規(guī)則3.能流圖數據規(guī)則4.能流圖文字規(guī)則5.能流圖例題講解第六十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日1.能流圖繪制原則名詞、術語環(huán)節(jié)：根據能量流程特點而劃分的區(qū)分能量流程的區(qū)段。如能量的收入貯存、加工轉換、輸送分配、使用外銷等。單元：構成用能環(huán)節(jié)的各種獨立的能量使用單元，如用能設備、裝置、車間等。能量形式：在本標準中指常規(guī)一次能源、二次能源、耗能工質、化學反應熱、物料物理熱等。第六十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日回收利用能量：在本標準中指已利用能量的重復腹脹部分及已計入損失項目又回收利用的余熱?；瘜W反應熱：在本標準中指除燃料以外的物料在加工過程中起化學反應時，單元同外界交換的熱量，即化學反應的熱效應。除特別說明外，一般以25攝氏度和1大氣壓（101325Pa）為計算標準。物料物理焓：在本標準中指物料在指定溫度與標準溫度時的焓差。第六十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日耗能工質:在生產過程中所消耗的不作為原料使用、也不進入產品，在生產或制取時需要直接消耗能源的工作物質。它是由能源經過一次或多次轉換而成的非熱性屬性的載能體，例如工業(yè)水、壓縮空氣、氧氣、氮氣、氬氣、保護氣等。消耗這些物質也間接地消耗了能源。能量的當量值:按照物理學電熱當量、熱功當量、電功當量換算的各種能源所含實際能量。按國際單位制，折算系數為1。能量的等價值:生產單位數量的二次能源或耗能工質所消耗的各種能源折算成一次能源的能量。

第六十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日2.能流圖圖形規(guī)則環(huán)節(jié)單元四個環(huán)節(jié)，多個單元，矩形框單元能流方向

方向從左到右，左入右出能量類別

注入流出能量區(qū)分類別與形式第六十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日損失能量右邊流出再轉向圖形下方化學反應熱化學反應放熱為本單元流入能量，吸熱為流出能量回收利用熱量回收利用能量必須在能流圖中繪出能流量寬度尺寸各環(huán)節(jié)、單元寬度按能量所占比例繪制第六十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日3.能流圖數據規(guī)則各類能源數據類型各類以當量熱值為標準并統(tǒng)一計量單位標出各類能源當量值及百分數標出種類能源的實物量和總綜合能耗繪制能流圖數據表能源流入小于總量2%，則一并繪制第六十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日4.能流圖文字規(guī)則說明各種符號意義表示各種能源的符號在右下側用文字說明標明統(tǒng)計期和數字單位標出能源利用率能源利用率=總有效利用能量/（企業(yè)總綜合能耗-外銷能量）企業(yè)總綜合能耗與外銷能量按等價熱值折算第六十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.能流圖例題講解熟悉企業(yè)生產流程制作能量流程圖數據表繪制生產流程涉及的能流走向能源形式→環(huán)節(jié)→單元→如何流動→檢查→評價第七十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日某鍋爐系統(tǒng)能流圖數據表第七十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日某鍋爐系統(tǒng)能流圖第七十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日第七十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日第七十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日希望對大家有所幫助謝謝！第七十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日節(jié)能效率計算主講人：尹洪超大連理工大學能源與動力學院教授化工系統(tǒng)工程研究所博士新能源與節(jié)能研究中心副主任熱力工程與節(jié)能設計研究所所長第七十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日企業(yè)節(jié)能量計算方法“內容講解”

GB/T13234-20092009-03-11發(fā)布2009-11-01實施1、

術語和定義1.1節(jié)能量energysaved滿足同等需要或達到相同目的條件下，使能源消費減少的數量。1.2企業(yè)節(jié)能量energysavedofenterprise企業(yè)統(tǒng)計報告期內實際能源消耗量與按比較基準值計算的能源消耗量之差主要有按產品(服務)綜合能耗計算的節(jié)能量和按產值綜合能耗計算的節(jié)能量。1.3產品總節(jié)能量totalenergysavedofproductions用統(tǒng)計報告期產品單位產量能源消耗量與基準期產品單位產量能源消耗量的差值和報告期產品總量計算（相乘）的節(jié)能量企業(yè)統(tǒng)計報告期內各種產品（或服務）的能源消耗總量與按比較基準計算的能源消耗總量之差。第七十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日1.4產值總節(jié)能量totalenergysavedofoutputvalue企業(yè)統(tǒng)計報告期和基期單位產值能源消耗量變化所實現的能源節(jié)約量。也即，報告期單位產值能源消耗量與基準期單位產值能源消耗能耗之差乘以報告期總產值，計算的能源節(jié)約量。1.5技術措施節(jié)能量energysavedoftechnique企業(yè)實施技術措施前后能源消耗變化量。1.6產品結構節(jié)能量energysavedofproductmixvariety企業(yè)統(tǒng)計報告期內由于產品結構發(fā)生變化而產生能源消耗變化量。也即結構調整前后單位產值能耗構成不同產生的節(jié)能量。1.7單項能源節(jié)能量energysavedbyenergytypes企業(yè)統(tǒng)計報告期內，按能源品種計算的能源消耗變化量。1.8節(jié)能率energysavingrate統(tǒng)計報告期的單位能耗與基期的單位能耗相比的降低率，用百分數表示。（又稱為單耗“變化率”）。第七十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日2

、

企業(yè)節(jié)能量的分類

企業(yè)節(jié)能量一般分為產品節(jié)能量、產值節(jié)能量、技術措施節(jié)能量、產品結構節(jié)能量和單項能源節(jié)能量等。企業(yè)產品總節(jié)能量是用于評價企業(yè)技術節(jié)能效果的指標。一般應以上年同期實際單位產品能耗為基數計算節(jié)能量，低于同期實際消耗為節(jié)約，高于上年同期實際消耗的為浪費。企業(yè)產品總節(jié)能量＝∑（當年某產品單位能耗－上年同期某產品單位能耗）×某產品產量。對于生產多種產品的企業(yè)，各種產品的單位能耗不同，而且產量又是變化的，所以當年企業(yè)產品總節(jié)能量要分別是各種產品的節(jié)能量然后求和。第七十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日3、

企業(yè)節(jié)能量計算的基本原則3.1節(jié)能量計算所用的基期能源消耗量與報告期能源消耗量應為實際能源消耗量。3.2節(jié)能量計算應根據不同的目的和要求，采用相應的比較基準。3.3當采用一個考察期間能源消耗量推算統(tǒng)計報告期能源消耗量時，應說明理由和推算的合理性。3.4用報告期數值與基期數值之差計算節(jié)能量時，計算值為負時表示節(jié)能。第八十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日4、

企業(yè)節(jié)能量的計算4.1產品節(jié)能量對于生產單一產品（或服務）的企業(yè)，則當年產品總節(jié)能量計算公式可簡化為公式（1）：

式中：ΔEc——企業(yè)產品節(jié)能量，單位為噸標準煤（tce）；

eb——統(tǒng)計報告期內的單位產品綜合能耗，單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）；ej——基期的單位產品綜合能耗，單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）；M——統(tǒng)計報告期內產出的產品的合格品（或服務）數量，單位為產品單位。第八十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日生產多種產品的企業(yè)，企業(yè)產品節(jié)能量按公式（2）計算：式中：ebi——統(tǒng)計報告期第i種產品的單位產品綜合能耗，單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）；eji——基期或比較基準的第i種產品的單位產品綜合能耗，單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）；Mbi——統(tǒng)計報告期產出的第i種合格產品數量，單位為產品單位；n——統(tǒng)計報告期內企業(yè)生產的產品種類數；第八十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日4.2企業(yè)產值總節(jié)能量企業(yè)產值總節(jié)能量按公式（3）計算：(企業(yè)單位產值能耗講的實現的節(jié)能量)式中：ΔEg——企業(yè)產值（或增加值）總節(jié)能量，單位為噸標準煤（tce）；egb——統(tǒng)計報告期企業(yè)單位產值（或增加值）綜合能耗，單位為噸標準煤每萬元（tce/萬元）；egj——基期企業(yè)單位產值（或增加值）綜合能耗，單位為噸標準煤每萬元（tce/萬元）；Gb——統(tǒng)計報告期企業(yè)的產值（或增加值，可比價格），單位為萬元。第八十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日834.3技術措施節(jié)能量單項技術措施節(jié)能量按式(4)計算：式中：ΔEti——某項技術措施節(jié)能量，tce；eth——某種工藝或設備實施某項技術措施后其產品的單位產品能源消耗量，tce／產品單位；etq——某種工藝或設備實施某項技術措施前其產品的單位產品能源消耗量，tce／產品單位；Pth——某種工藝或設備實施某項技術措施后其產品產量，單位為產品單位。第八十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日多項技術措施節(jié)能量按公式（5）計算。式中：ΔEt——多項技術措施節(jié)能量，單位為噸標準煤（tce）；m——企業(yè)技術措施項目數。注:技術措施節(jié)能量是指設備更新、改造和采用新工藝等,技術改造總是間接通過產品單耗降低產生節(jié)能效果，技術改造不降低單耗就是失敗的、沒有必要的;在產品產量或能源服務功能不發(fā)生變化，技術措施節(jié)能量也可按技術措施實施前后，能源消耗量的變化直接計算技術措施節(jié)能量,這是項目可研報告的通行做法。如果某項技術措施對多種能源、多個產品同時產生節(jié)能效果，應累計計算該項措施的節(jié)能量。技術措施節(jié)能量計算范圍沒有必要回到最終產品或企業(yè)。第八十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日854.4產品結構節(jié)能量產品結構節(jié)能量按公式（6）計算。式中：ΔEcj——產品結構節(jié)能量，單位為噸標準煤（tce）；Kbi——統(tǒng)計報告期第i種產品產值占總產值(或總增加值)的比重,%；Kji——基期第i種產品產值占總產值（或總增加值）的比重,%；ejci——基期第i種產品的單位產值（或增加值）能耗，單位為噸標準煤每萬元（tce/萬元）；Gz——統(tǒng)計報告期總產值（總增加值，可比價格），單位為萬元。n——產品種類數。第八十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日關于結構節(jié)能量：1、企業(yè)產品結構變化，帶來的節(jié)能效果，在多種產品時，有些產品附加價值高，有些產品附加價值較低。有些產品單耗較高，有些單位能耗較低。當我們在滿足社會需求的前提下，多生產那些高附加價值、低能耗的產品實現的能源節(jié)約稱為“結構節(jié)能”，它不包括單位產品產量工藝能耗下降的節(jié)能。多數情況是附加價值與能耗優(yōu)點不能同時兼得。。。2、企業(yè)產值總節(jié)能量＝（基準年平均產值單耗－報告年平均產值單耗）×報告年產值這是“統(tǒng)算法”，包括所有經濟的、管理的與技術的因素。計算時應當將各種產品能耗加總，再除以各種產品的產值的總和。第八十七頁，共一百零四頁，2022年，8月28日3、結構節(jié)能的效果來自產品結構調整，但是卻反映在產品的價值量上，各種產品可能有不同的計量單位；各種產品可能有不同的使用價值衡量指標；不便于用％“結構”表示指標。所以結構節(jié)能總是對產品的貨幣價值量指標而言的，如總產值、增加值等。我們所說的結構是指每一種產品的產值在總產值中的比例，而且全部產品產值的比例相加等于100％；4、產值計算時應當保持“結構調整前后”產值屬性（總產值、增加值）與價格的相同。關于結構節(jié)能量：第八十八頁，共一百零四頁，2022年，8月28日結構節(jié)能量計算公式：說明：這一公式中使用報告年產值，是要實現的目標；使用基準年的產值單耗，排除單耗影響；即用基準期的結構與產值單耗實現報告期的產值需要消耗的能源，減去用調整后的結構與不變的單耗實現報告期產值所消耗的能源。――這就是定義。某種產品用基準年產值單耗與產值結構實現報告年產值Gi1需要用能Ei0=ei*Gi1＝ei*ki0*G1某種產品用基準年產值單耗與報告年產值結構實現報告年產值Gi1需要用能Ei1=ei*Gi1＝ei*ki1*G1按定義。結構節(jié)能量△Eje=∑(Ei0-Ei1)=∑(ei*ki0*G1-ei*ki1*G1)，即可得出以上公式。對于不同產品Ei0-Ei1有正有負，但是結構正向調整時∑(Ei0-Ei1)總是正值。第八十九頁，共一百零四頁，2022年，8月28日894.5單項能源節(jié)能量企業(yè)按能源品種計算的實物能源節(jié)約量稱為單項能源節(jié)能量。式中：ΔEcn——n種產品節(jié)約某種能源總量，單位為某種能源實物單位（t，kW.h，m3）；ebci——統(tǒng)計報告期第i種產品單位單位產量的某種能源消耗量，單位為某種能源實物單位/產品單位（t,kW.h,m3etc./噸,箱,件等）；ejci——基期或基準的第i種產品單位產量的某種能源消耗量,單位為某種能源實物單位/產品單位（t,kW.h,m3etc./噸,箱,件等）；Mbi——統(tǒng)計報告期產出的第i種合格產品數量，單位為產品單位；n——統(tǒng)計報告期企業(yè)生產的產品種類數。第九十頁，共一百零四頁，2022年，8月28日905、

節(jié)能率的計算5.1產品節(jié)能率產品節(jié)能率按公式（9）計算：式中：

ζc——某個產品的年節(jié)能率，以百分數表示。

Δed——統(tǒng)計報告期內某個產品的單位產品能耗下降量。單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）。

ebc——統(tǒng)計報告期單位產品能耗。

單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）。

ejc——基期單位產品能耗或單位產品能源消耗限額。單位為噸標準煤每產品單位（tce/產品單位）。第九十一頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.2產值節(jié)能率產值節(jié)能率按公式（10）計算：（單位產值能耗降低率）式中：

ξg——產值節(jié)能率，%；

ebg——統(tǒng)計報告期單位產值能耗；單位為噸標準煤每萬元（tce/萬元）；

ejg——基期單位產值能耗，單位為噸標準煤每萬元（tce/萬元）第九十二頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.3累計節(jié)能率（累計節(jié)能率是包含若干計算年度的一個時間區(qū)段的節(jié)能率，累計節(jié)能率的表達分為‘定比節(jié)能率’和‘逐年環(huán)比累計節(jié)能率’,在最初與最末年份數據相同時兩者數值相同，但中間各年不同）定比節(jié)能率：時間區(qū)段最末一年與最初年份的單耗水平比較，計算公式與年度節(jié)能率計算相同：式中：ξhΣ——環(huán)比n年累計節(jié)能率，%；

ebn——統(tǒng)計報告期最終年度的單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；ejn——基期年度單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；

n—統(tǒng)計期的年份個數。第九十三頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.3.2環(huán)比累計節(jié)能率公式同定比計算：式中：ξhΣ——環(huán)比n年累計節(jié)能率，%；

ebn——統(tǒng)計報告期最終年度的單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；ejn——基期年度單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；

n—統(tǒng)計期的年份個數。第九十四頁，共一百零四頁，2022年，8月28日5.3.3環(huán)比累計節(jié)能率的年平均值環(huán)比節(jié)能率公式（11）計算：式中：ξh——環(huán)比年節(jié)能率，%；

ebn——統(tǒng)計報告期最終年度的單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；ejn——基期年度單位產品能耗或單位產值能耗，單位為噸標準煤每產品單位或噸標準煤每萬元（tce/產品單位或tce/萬元）；

n—統(tǒng)計期的年份個數。

第九十五頁，共一百零四頁，2022年，8月28日95關于節(jié)能率補充講解1節(jié)能率與計算要求1、一般節(jié)能率計算多以一年為計算年度，所以統(tǒng)計報告期指當年，很少計算幾個月或一年半，所以基期指上一年。2、計算公式：對用能設備而言節(jié)能技術改造措施，節(jié)能率是在采取節(jié)能措施之后節(jié)約能源的數量，與未采取節(jié)能措施之前能源消費量的比值，它表示所采取的節(jié)能措施對能源消費的節(jié)約程度。對使用能源生產產品（進行能源服務）的用能單元，或能源經濟系統(tǒng)節(jié)能率可理解為“單位能耗的降低率”，代表能源利用水平提高的幅度。3、節(jié)能率的計算也和節(jié)能量的計算一樣，可以按報告期與基期的不同分為：當年節(jié)能率和累計節(jié)能率。第九十六頁，共一百零四頁，2022年，8月28日補充講解2N年的累計節(jié)能率，大家熟知的20％指標就是指5年的累計節(jié)能率，2005年單耗1.2219，2010年單耗0.976,按右邊公式算得，總節(jié)能率0.201。將這一數字平均分解到每一年，每年的節(jié)能率ξ＝(eyn-1-eyn)/eyn-1。即5年，e1=e0(1-ξ),

，e5=e4(1-ξ),故e5=e0*(1-ξ)5故：e5=e0(1-Σξ)=e0(1-0.2)=e0*0.8=e0（1-0.0436）5(1-Σξ)=(1-ξ)n這就是環(huán)比累計與年均節(jié)能率的關系環(huán)比累計的含義就是：5年單耗下降20％的目標，是靠每年在上年的基礎上單耗下降0.0436,即下降4.3