企业能量平衡

企业能量平衡江苏省节能技术服务中心企业能量平衡企业能量平衡定义企业能量平衡目的企业能源平衡依据企业能量平衡方法企业能量平衡体系企业能量平衡主要技术评价指标企业能量平衡工作程序企业能量平衡结果企业能量平衡分析企业能量平衡定义以企业为对象对企业所用各种能源、耗能工质的收入与支出的平衡企业所用能源、耗能工质的消耗与有效利用及损失之间的平衡企业能量平衡目的掌握企业的耗能情况

企业内各类能源的来源、流向、数量、构成分析企业用能水平

企业主要耗能设备热效率能源转换效率企业能源利用率单位产品（产值）综合能耗，可比综合能耗企业余热余能资源量及可利用量、已利用率查找企业节能潜力、部位基准：国家标准、行业标准、企业历史最好实绩明确企业的节能方向为制定节能技术改造措施提供依据企业能源平衡依据GB2586《热量单位符号和换算》GB2587《热设备能量平衡通则》GB2588《设备热效率计算通则》GB2589《综合能耗计算通则》GB3794《企业能量平衡技术考核验收标准》GB6421《企业能流图绘制方法》GB8222《企业设备电能平衡通则》GB6422《企业能耗计量与测试导则》GB3485《评价企业合理用电技术导则》GB3486《评价企业合理用热技术导则》GB7119《评价企业合理用水技术导则》企业能量平衡方法测试计算与统计计算相结合的方法

测试计算－其结果反应测试状况下的水平，以主要 耗能设备的测试数据进行综合计算；统计计算－其结果反映设备实际的平均水平，它是 以统计期内的计量和记录数据为基础进 行综合计算企业能量平衡用能体系体系：单独划分出来的研究对象即能量平衡 对象称之为体系。

体系以外的物体称之为外界或环境体系应有明确的边界线以确定能量平衡的范围，边界线可能是实际存在的也可能会是虚拟的。体系可分为：开口体系－与外界有质量交换封闭体系－与外界无质量交换绝热体系－与外界无热量能量交 换企业能量平衡范围本企业经营范围内所有用能部门用能设备、设施，企业附属医院、学校，宿舍用能可不包括在内。企业能量平衡体系划分原则

以能源流向划分为：购入贮存、加工转换、输送分配、和最终使用四个环节；以企业产品生产工艺流程为主线进行划分，如主要生产系统、辅助生产系统、其他系统；以能源的转换消耗形式特征和种类进行划分，如能源转换系统、采暖系统、照明系统、运输系统企业能量平衡系统图企业能量平衡体系构成购入贮存能源的购入贮存环节是企业能源的进口，一般包括企业的供销、计划、财务、储运等部门，是了解企业能源消耗总量的关键环节。加工转换

加工转换是企业工艺所需直接消耗的能源转换环节，包括一次转换和二次转换。一次转换部门有发电站(或热电站)、锅炉房、炼焦厂、煤气站等；二次转换部门有变电站、空气压缩站、制冷站等。要特别注意，一次转换部门是一个企业耗能大的部门，是企业能量平衡与节能工作的重点。

输送分配输送分配是将企业用能送到各终端用能部门的一个重要环节，如各种输电线路，蒸汽、煤气管网等，均可列入输送分配系统。最终使用最终使用是企业能源系统最为复杂的一个环节，对不同的企业，特别是不同部门之间的企业构成差异很大。一般地说，可以将企业的最终用能环节划分为如下几个主要部分：主要生产，辅助生产，采暖(制冷)，照明，运输，生活及其他。最终使用构成：

主要生产系统：从构成产品的主要原材料进行加工 开始直至产品生产完成时所有的用能 部门辅助生产系统：为工厂产品生产提供直接服务的用 能部门采暖系统：专指企业采暖设施用能，采暖设施不含 生活区域

照明系统：专指企业照明设施用能运输系统：企业运输设施用能其它系统：企业用能范围内未含上述用能系统的用 能部门企业能量平衡主要技术评价指标通过能量平衡来改善能源利用，目前有三类技术指标：能耗、利用率和回收率。其最重要的是单位综合能耗，主要设备效率和系统能源利用率。能耗能源利用率设备效率设备效率企业能源利用率回收率回收率表示企业由于采取余热回收和重复利用所带来的节能效果有效利用能的计算企业有效能量QYXQYX=QYXS+QYXC+QYXZ+QYXY式中：QYXS：用于生产的有效利用能量

QYXC：用于采暖的有效利用能量

QYXZ：用于照明的有效利用能量

QYXY：用于运输的有效利用能量用于生产的有效利用能量QYXS对物质输送过程为所必须消耗的能量对工艺过程为理论上必须消耗的能量（包括进入产品的能量）1.一般加热工艺中为从体系入口处状态加热到出口处状态所吸收的热量2.工艺温度要求高于出口温度的加热工艺中，为从入口处温度加热到工艺要求温度所需要的热量3.在有化学反应热工艺中，为所吸收的化学反应热4.在干燥、蒸发等工艺中为水份等蒸发物质所吸收的热量（显热和潜热）5.产品或同时产生的副产品本身包含有部分燃料时的发热量6.体系向外输送的功、电7.未包括以上各项的其它有效能量8.生产设备空运转不计入有效利用能量采暖有效能QYXC

采暖耗热量低于规定指标时实际耗热量为有效利用能量。采暖耗热量高于规定指标，超出部分不计入有效利用能量采暖耗热量的规定指标按《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》计算，采暖超过规定时不计入有效利用能量照明有效能量QYXZ

照明耗电量低于规定指标时实际耗电量视为有效利用能量照明耗电量高于规定指标时，超出部分不计入有效利用能量照明耗电量规定指标按《工业企业照明设计标准》中有关规定计算照明超过规定时数也不计入有效利用能量运输有效利用能量QYXY

运输耗能量低于规定指标时实际耗能量视为有效利用能量，高于规定指标时超出部门不计入有效利用能量运输工具空载行驶，不计入有效利用能量供给能量QGG

供给能量系由能源供给体系（设备、企业）的能量，它不包括由工质或物料带入的能量供给能量组成1.燃料燃烧时所供给的能量燃料应用基低位发热量QYDW

燃料由基准温度加热到体系入口处的显热助燃空气带入能量，雾化蒸汽带入能量带入能量＝体系入口处焓-基准温度下焓2.外界供给体系的电、功3.外界供给体系的传热量4.载能体（蒸汽、烟气、高温流体）带入体系的能量，其值为载能体体系入口处焓值减去基准温度焓值5.化学反应时的放热反应的反应热6.除以上外的其它供给能量基准温度确定

我国规定进行设备热平衡时采用环境温度为基准温度。环境温度指在环境湿度下的干球温度，因此可直接测得。综合能耗综合能耗是规定的耗能体系在一段时间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。体系，一般是指企业，亦可以是核算单位内的分厂、车间、工段或生产线、生产工序等其他耗能单元。对能源统计，体系亦可规定为行业（部门）、地区。实际消耗的各种能源是指：一次能源（原煤、原油、天然气等）、二次能源（如电力、热力、焦炭等国家统计制度所规定的能源统计品种）和生产使用的耗能工质（水、氧气等）所消耗的能源。所消耗的各种能源不得重计或漏计。存在供需关系时，输入、输出双方在计算中量值上应保持一致。企业实际消耗的各种能源，系指用于生产活动的各种能源。它包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能；不包括生活用能和批准的基建项目用能。生活用能是指企业系统内的宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务和托儿幼教等方面用能。在企业实际消耗的能源中，用做原料的能源也必须包括在内。企业综合能耗计算企业综合能耗的计算企业综合能耗等于企业消耗的各种能源实物量与该种能源的等价值的乘积之和。

……（1）式中：E－企业综合能耗，t（吨）（标准煤）；－生产活动中消耗的第s种能源实物量－第s种能源的等价值；

n－企业消耗的能源种数耗能工质

耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用、也不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。等价热值

能源等价值：对二次能源，是指生产单位数量的二次能源所消耗的一次能源量；对耗能工质，是指生产单位数量的耗能工质所消耗的一次能源量。自产时耗能工质、二次能源等价值按投入产出原则自行规定；由集中生产单位外销供应时，其能源等价值须经主管部门规定；外购外销时，其能源等价值必须相同。当未提供能源等价值时，可按国家统计局公布的折算系数进行折算。常用耗能工质等价热值序号名称单位能源等价值备注热值MJ(兆焦）折标煤kg（千克）1液体新鲜水t（吨）7.53500.2571指尚未使用过的自来水，按平均耗电计算2软化水t（吨）14.23470.48573气体压缩空气m3（立方米）1.17230.044二氧化碳6.28060.21435氧气11.72300.4006氮气11.723019.67710.4000.6714当副产品时当主产品时7乙炔243.67228.3143按耗电石计算8固体电石Kg（千克）60.91882.0786按平均耗焦炭、电等计算企业能量平衡工作程序准备工作测试工作统计工作整理计算工作分析总结主要结果整理准备工作人员的组织与培训；配备必要的计量与测试仪器仪表；统一测试、计算方法；统一记录和统计方法与编制表格；编制工作计划、确定测试与统计项目、日程安排与统一生产调度；收集有效资料。有效资料原始资料：设计参数，工艺规程，操作规程，设备性能及国内外情报资料；运行资料：产品产量，原材料，能耗，负荷，参数，效率等项；测试资料：投入能量，各项损失，有效能量，产品能耗，设备效率……基础理论资料：理论能耗，计算方法，公式和实用图表，国家标准，定额考核指标等。测试工作主要耗能设备热平衡测试；动力管网输送损失测试；电力输送、分配损失测试。统计工作核对企业能源购销、收发凭证及库存量，统计企业实际消耗的外购能源量；核对动力站房运行记录与台账，统计各动力站房输入与输出能源量；核对用能单位原始记录与台账，统计企业用能单位与部门的能源消费总量；统计企业用能设备的工作时间，完成的工作量及能源消费量。整理计算工作统一各类能源、耗能工质的折算系数；计算外购、自产能源量及其构成；用能单位、耗能设备分类编组，绘制企业用能系统图；计算主要耗能设备、车间(分厂)、用能单位的能量利用率和主要耗能设备的效率；计算单位产品的能耗；计算企业能量利用率与企业能源利用率。分析总结企业能量平衡工作中的分析总结工作十分重要，通过系统分析，对所获得的数据、资料进行系统平衡，从而了解企业能源利用是否合理、有效，并提出节能改造措施，达到节约能源的目的，其具体工作内容为：编写企业能量平衡工作报告，提出企业节能技术改造方案，资料归档，制订、完善企业能源管理制度。主要结果整理我国开展企业能量平衡工作已有二十多年历史，取得了很大的成绩，也有很多经验。大家普遍反映：企业能量平衡工作，要从以测试计算为主过渡到统计计算为主，真正反映企业日常实际用能状况，并能指导企业能源管理工作。我们通过企业能量平衡工作，取得了大量的统计与测试数据和资料，我们用什么办法去整理、分析这些能源数据呢？又要用什么方法把它们集中表示出来呢？要做到对企业能源系统进行简明、科学地描述用能状况，方法简单、概念清楚、结构灵活、使用方便，同时也为进一步使用电子计算机技术，建立企业能源管理信息系统提供方便。建议采用国家标准GB/T3484—93《企业能量平衡通则》所规定表格以外，再增加两个图形和一个表格，即企业能源网络图、企业能流图和企业能量平衡表，它们的绘制原则和编制方法将在下面几节专门讨论。企业能量平衡结果表示

国家标准规定企业能量平衡结果须用五种表表示， 即：企业能源收支平衡表企业能源直接消耗量总表主要耗能设备效率表主要产品能源表企业能源利用率表企业能量平衡结果企业能源收支平衡表名称单位实物量/标煤量收入支出盈亏量（+、-）期末库存库存转入量购入量自产量用于转换消耗量直接消耗量外销量12345678煤吨/吨燃料油吨/吨焦炭吨/吨煤气米3/吨电力千瓦•小时/吨蒸汽吨/吨自来水吨/吨总计吨标煤企业能源直接消耗量总表项目名称生产采暖照明运输其它总计主要系统辅助系统数量％12345678煤燃料油焦炭煤气电力蒸汽自来水合计数量–（％）–100主要耗能设备效率表主要耗能设备项目锅炉工业炉窑煤气炉用汽设备机电设备ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ设备铭牌出力统计计算主要能源名称主要能源耗量平均运行效率（％）统计期测试计算测试负荷率（％）测试效率（％）损失率（％）未完全燃烧排烟散热合计测试日期主要产品能耗表产品名称产量（实物单位）产值(万元)总产值净产值能源消耗量煤（吨标煤）电力（千瓦小时）燃料油（吨）单位能耗煤单位产量能耗（吨标煤/实物单位）单位产值能耗（吨标煤/万元）电力单位产量能耗(千瓦小时/实物单位)单位产值能耗（千瓦小时/万元）燃料油单位产量能耗（吨/实物单位）单位产值能耗（吨/万元）单位综合能耗单位产量综合能耗（吨标煤/实物单位）单位产值综合能耗（吨标煤/万元）企业能源利用率表项目生产采暖照明运输其它总计主要系统辅助系统能源直接消耗量吨标煤（％）100有效利用能量吨标煤（％）企业能源利用率（％）––––––100能量平衡分析的内容能量平衡分析的方法能量平衡分析的指标能量平衡的综合分析能量平衡分析的要点企业能量平衡分析1.能量平衡分析的内容能源转换系统：着重分析动力和热力转换系统的转换效率。能源输送系统：着重分析造成线路和管网损失过大的原因，寻求改造的措施。主要耗能部门：着重分析用能部门、采暖系统以及运输系统的能源利用率。主要耗能设备：着重分析耗能设备的输入与有效和损失能之间的平衡，研究造成损失的原因，制定必要的措施。2.能量平衡分析的方法比较分析法对照标准法工序分析法平衡分析法a.比较分析法在研究分析能源消耗和能源利用各种现象之间的依存关系时，可采用统计对比的方法，把企业能源消耗的实际数和各项指标与本企业历史最好水平、同行业先进水平、国际先进水平等进行多方对比，以宏观分析为主，找出差距，寻找原因，为进一步深入分析提高线索。它的基本分析方法可用下图说明。目前在企业能量平衡及分析中常用的一些标准如下:GB／T3485-1998《评价企业合理用电技术导则》，主要项目有线损率，功率因数，风机效率，水泵效率，电弧炉效率，电加热设备效率等。

GB／T3486-1993《评价企业合理用热技术通则》，其主要项目有锅炉的空气系数，排渣含碳量，热效率，排烟温度等。

GB／T4272-1992《设备及管道保温技术通则》，其主要项目有热力管道及热设备的保温标准等。

GB／T7119-1993《评价企业合理用水技术通则》《中国节能技术政策大纲》b.对照标准法即从分析生产工序或生产工艺入手，重点观察生产工艺和生产组织对耗能的影响，着眼于降低产品能耗。c.工序分析法通过对能量平衡中的能量损失、能源利用率分析，寻求尽量减少损失，大力提高能源利用率的方法。d.平衡分析法3.能量平衡的分析指标能耗指标能源利用指标能源的回收率指标单位产品单项能耗：是指企业生产某种产品能源的消耗水平，分析单位产品单项能耗水平的变动，可以促进企业改善经营管理，改进生产技术，挖掘节约能源的潜力。单位产品综合能耗：是反映企业在报告期内全部工业生产过程能源消耗水平的指标，它可分单位产值综合能耗和单位产量综合能耗。企业可比能耗：为了便于同行业内企业之间能耗水平的对比分析，可按标准工序能耗或标准产品产量计算单位产品平均耗能量。a.能耗指标能源利用率指标综合反映能量的有效利用程度，它可分为装置的能源利用率，设备的能源利用率和企业的能源利用率。b.能源利用率指标企业的能源回收利用就是回收损失能量以及对可回收的有效能量进行重复再用，能源的回收率指标可分为回收余热余能的发电量等两个指标，它是衡量一个企业回收、利用余热的水平，反映了余能回收的利用程度。c.能源的回收率指标4.能量平衡的综合分析通过能量平衡，企业内部应有针对性的采用以上叙述的四种分析方法，三项分析指标的一种或几种，从宏观到微观，层层剖析用能水平，层层挖掘节能潜力，详细分析见用能分析表。层