节能基础知识

节能基础知识能能是物质的属性，是作功的能力。能有多种形式，所有形式的能都归结为各种原子或核子的势能或动能。热能是能的最普通的形式，它是一个系统中分子热运动的功能。势能是物体或系统由于其位置或状态而具有的能量。动能是指物体因运动而具有的能量。能源能源是能量的来源或源泉。

能源是可以从其得到热、光、动力之类的能量的物质资源，可以是燃料、自然能或能的载体。能源不是一种单纯的物理概念，还包含有技术经济的含义。技术经济上合理的那些可以得到能量的资源才能称之为能源。能源的内容随时间在变化。能源的属性价值——以货币形式表现，在整个国民经济的综合平衡投入、产出分析中都采用货币计量。能量——在一定条件下都可以转化为热。在分析各种能源的使用及相互之间进行的物理化学转化时，这种属性经常要用到。一次能源一次能源是指自然界中以现成形式存在，不经任何改变或转换的天然能源资源，即从自然界直接取得并不改变其形态和品位的能源。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的其它种类和形式的人工能源。节能节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放，制止浪费，有效、合理地利用能源。

节能有效利用能量是指企业实际消耗的各种能源中，终端利用所必需的能量。煮鸡蛋——一大锅水/一杯水。重新审视能源利用系统的合理性。热力学几个概念温度——温度是表示物体的冷热程度，在微观上是物质分子运动的强烈程度。焓——焓是表示工质能量状况的一个热力状况参数比热——比热是单位量物质的温度作单位变化时所吸收或放出的热量。热力学几个概念热量——体系和外界的热能交换量称为热量。功——体系和外界的机械能交换量称为功。传热的三种基本方式导热：互相直接接触的物体，或同一物体的不同部位，由于温度不同而进行的热量传递过程。描述导热规律的傅利叶定律：q=-λ·dT/dxq——热流密度，表示单位时间内通过单位面积的热量，w/m2

λ——导热系数，表征材料导热性能，w/m·℃

dT/dx——温度梯度传热的三种基本方式对流：流体的各部分之间发生相对位移所引起的热量传递过程。工程上把流体与固体壁面之间的换热过程叫做对流换热。对流换热是对流和导热联合作用的结果。对流换热计算公式为牛顿冷却定律

q=α△t(W/m2)

△t——流体与壁面之间的温度差

α——对流换热系数

(W/m2·℃)传热的三种基本方式辐射：物体通过电磁波来传播能量的过程。因热的原因而发射辐射能的过程叫热辐射。物体辐射能量的公式

Q=εFσ0T4

ε——

物体表面黑度F——辐射面积

σ0——黑体辐射常数T4——物体的绝对温度，K流体力学几个概念绝对压力：以绝对真空（完全真空）为基准算起的压力。表压力：以大气压为基准算起的压力。表压力=绝对压力-大气压力流体力学几个概念流体流动阻力1、沿程阻力阻力系数与粘度、管壁粗糙度有关；沿程阻力与长度、流速的平方成正比，与管径成反比。2、局部阻力不同的管件有不同的阻力系数局部阻力流速的平方成正比水蒸汽汽化：液体转变成蒸汽的过程。液化：蒸汽转变成液体的过程。也叫凝结。蒸发：在液体表面进行的汽化过程。沸腾：液体内部和表面同时汽化的过程。饱和温度和饱和压力：当汽化速度等于液化速度时，汽液两相将保持数量上的动态平衡，此时的温度和压力称为饱和温度和饱和压力，两者互为对应，此时的蒸汽称为饱和蒸汽，此时的水称为饱和水。水蒸汽干饱和蒸汽：不含液体的饱和蒸汽。湿蒸汽：饱和蒸汽和饱和水的混合物。蒸汽湿度：表示湿蒸汽中饱和水的相对含量。蒸汽干度：表示湿蒸汽中饱和汽的相对含量。汽化潜热：使1千克饱和水完全变成相同温度的饱和蒸汽所需的热量。过热蒸汽：在某一压力下，温度高于该压力下饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。热力学第一定律自然界中一切物质都具有能量，能量不可能被创造，也不可能被消灭；但能量可以从一种形态转变为另一种形态；在能量的转化工程中，一定量的一种形态的能量总是确定的相应于一定量的另一种形态的能量，能的总量保持不变。能量守恒热力学第一定律系统能量的变化量等于输入系统的能量与系统输出的能量之差。反映能量“量”的情况能量平衡计算加入系统的能量=系统对外所作功+系统储能的增加量热力学第二定律克劳修斯说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。凯尔文说法：不可能从单一热源取热使之完全变化为功而不引起其他变化。热机不可能将单一热源传给工质的热全部转化为功（卡诺定理）本质——从单一热源吸取的热量不可能全部连续地转换为功。热力学第二定律卡诺定理η=1-TL/TH——TH高温热源温度——TL低温热源温度热功转换的效率随低温热源的温度降低而提高，但极限是低温热源的温度降低到环境温度。热功转换效率始终小于100%，功热转换效率为100%，热功转换效率小于功热转换效率。热力学第二定律说明能量在“质”上是有差异的，不同形式的能量间的转换存在“不等价”现象。从能量的可利用性方面，可以把各种形式的能量分成三类：第一类：具有完全转换能力的能量。如电能和机械能；第二类：具有部分转换能力的能量。如高于环境温度的热能和物质的内能或焓等；第三类：完全不具有转换能力的能量。如在环境条件下的热能。焦耳焦耳是热、功、能的国际制单位。我国已规定热、功、能的单位为焦耳。焦耳的定义：一牛顿的力（1牛顿=1千克·米/秒）作用于质点，使其沿力的方向移动1米距离所作的功为1焦耳。

在电学上，1安培电流在1欧姆电阻上，在1秒钟内所消耗的电能称为1焦耳。卡卡是应淘汰的热单位。在我国的现行热量单位中，卡暂时可以和焦耳并用。1(20℃)卡=4.1816焦耳——《综合能耗计算通则》(GB2589-81)4.2.1规定：低（位）发热量等于29.27兆焦（或7000千卡）的固体燃料，称1千克标准煤。1(国际蒸汽表)卡=4.1868焦耳——《综合能耗计算通则》(GB2589-90)7.3.1规定：应用基低（位）发热量等于29.3076MJ(兆焦)的燃料，称为1kg(千克)标准煤。燃料燃料是一种可燃烧的物质。燃料热值（燃料发热量）——单位质量(固体或液体)或单位体积(气体)的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)所释放出来的热量。燃料热值有高位热值与低位热值两种。我国是按低位热值换算的。标准燃料标准燃料是计算能源总量的一种模拟的综合计算单位。习惯上采用热量来做为能源的共同换算标准。标准煤（煤当量），具有统一的热值标准。低位发热量等于29307千焦(kJ)的燃料，称为1千克标准煤(1kgce)。（《综合能耗计算通则》GB/T2589-2008）当量热值当量热值又称理论热值(或实际发热值)是指某种能源一个度量单位本身所含热量。电的当量热值为3600kJ/kW∙h,既：

1kW∙h=3600kJ（860kcal）电的折标系数采用当量值：

1kW∙h=0.1229kgce当量热值是固定的等价热值等价热值是指为了得到一个单位的二次能源或耗能工质，在工业上实际要消耗的一次能源的热量。等价热值=二次能源具有的能量/转换效率等价热值是变化的能源折标准煤系数能源折标准煤系数

＝某种能源实际热值/标准煤热值例：统计报表中推荐的原煤折标准煤系数为0.7143，就是以原煤的低位发热值为5000大卡/千克而设定的。

5000/7000=0.7143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。所消耗物质的使用能够替代或减少其它能源的消耗。所消耗的物质不属于通常所指的能源之列。能源统计指标工业总产值——指工业企业在报告期内生产的以货币形式表现的工业最终产品和提供工业劳务活动的总价值量。工业增加值——工业增加值是企业生产产品或提供服务过程中新增加的价值，是总产出与中间投入之间的差额。是指工业企业在报告期内以货币表现的工业生产活动的最终成果。能源统计指标综合能耗——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后的总和。综合能耗计算的能源指用能单位生产活动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。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。能源统计指标综合能耗的分类——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、产品单位产量可比综合能耗。能源统计指标单位产值综合能耗——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的比值。产品单位产量综合能耗——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。（简称单位产品综合能耗）产品单位产量可比综合能耗——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。能源统计指标单位产品产量综合能源消耗量是综合反映各工业行业、各工业企业的生产技术水平、产品质量状况和管理水平的高低的指标。是考核企业经济效益和节能计划完成情况的主要指标，是制定和修改能耗定额、进行产品成本核算的重要依据。能源消耗量和合格产品产量计算范围、原则能源统计指标电力企业2007年供电煤耗情况——全国平均为356克/千瓦时——新疆453克/千瓦时（最高）——北京市319克/千瓦时（最低）——单机供电煤耗最低的为华能玉环电厂1号机组（100万千瓦）298.04克/千瓦时能源统计指标非能源加工转换企业综合能源消费量，就是企业工业生产消费的各种一次能源和二次能源的总和，即：综合能源消费量=工业生产消费的能源合计。能源加工转换企业综合能源消费量，是企业工业生产消费的各种一次能源和二次能源扣除加工转换产出的二次能源后的实际能源消费量。计算公式为：综合能源消费量＝工业生产消费的能源合计－能源加工转换产出合计）。能源统计指标

根据单位产值（产量）综合能耗计算的节能量。计算公式为：

综合节能量＝(基期单位产值综合能耗-报告期单位产值综合能耗)×报告期工业总产值

或＝(基期单位产品综合能耗-报告期单位产品综合能耗)×报告期产品产量能源计量能源计量工作是企业加强能源管理、提高能源管理水平的重要基础，是企业贯彻执行国家节能法规、政策、标准，合理用能，优化能源结构，提高能源利用效率，提高经济效益和市场力的重要保证，是国家依法实施节能监督管理，评价企业能源利用状况的重要依据。能源计量计量检测体系评价——企业自愿开展——第三方机构进行评价《节能技术改造财政奖励资金管理办法》——奖励条件D：项目承担企业必须具有完善的能源计量、统计和管理体系。能源计量能源计量是指在能源流程中，对各环节的数量、质量、性能参数、相关的特征参数等进行检测、度量和计算。数据源于计量，管理依靠数据配齐、用好、管好。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006代替GB/T17167-1997强制性标准2007年1月1日开始实施《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006能源计量器具——测量对象为一次能源、二次能源和载能工质的计量器具。能源计量器具配备率——能源计量器具实际的安装配备数量占理论需要量的百分比。次级用能单位——用能单位下属的能源核算单位。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006能源计量器具的配备原则：——应满足能源分类计量的要求——应满足用能单位实现能源分级分项考核的要求——重点用能单位应配备必要的便携式能源检测仪表，以满足自检自查的要求《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006对用能单位的能源计量器具配备要求是强制性的。对主要次级用能单位的能源计量器具配备要求是强制性的。对主要用能设备的能源计量器具配备要求是强制性的。能源计量器具配备率要求是强制性的。能源计量器具准确度等级要求是强制性的。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006用能量（产能量或输运能量）大于或等于表1中一种或多种能源消耗量限定值的次级用能单位为主要次级用能单位。主要次级用能单位应按表3要求加装能源计量器具。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006表1主要次级用能单位能源消耗量（或功率）限定值能源种类电力煤炭焦炭原油、成品油、石油液化气重油渣油煤气、天然气蒸汽热水水其他单位kWt/at/at/am3/aGJ/at/aGJ/a限定值10100408010000500050002926《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006单台设备能源消耗量大于或等于表2中一种或多种能源消耗量限定值的为主要用能设备。主要用能设备应按表3要求加装能源计量器具。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006表2主要用能设备能源消耗量（或功率）限定值能源种类电力煤炭焦炭 原油成品油石油液化气重油渣油煤气天然气蒸汽热水水其他单位kWt/ht/ht/hm3/hMWt/hGJ/h限定值10010.511007129.26《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006对于可单独进行能源计量考核的用能单元（装置、系统、工序、工段等），如果用能单元已配备了能源计量器具，用能单元中的主要用能设备可以不再单独配备能源计量器具。对于集中管理同类用能设备的用能单元（锅炉房、泵房等），如果用能单元已配备了能源计量器具，用能单元中的主要用能设备可以不再单独配备能源计量器具。《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006能源计量器具配备率应符合表3的要求。用能单位的能源计量器具准确度等级应满足表4的要求。表3、表4略主要次级用能单位、主要用能设备配备的能源计量器具准确度等级要求是推荐性的。《设备热效率计算通则》

GB/T2588-2000设备热效率——热设备为达到特定目的，供给能量的有效利用程度在数量上的表示，它等于有效能量占供给能量的百分数。供给能量——外界供给体系的能量。有效能量——达到工艺要求时，理论上必须消耗的能量。损失能量——供给能量中，未被体系利用的能量。《设备热效率计算通则》

GB/T2588-2000计算公式：

η=QYX/QGJ╳100

或：η=（1-QSS/QGJ)╳100

η——设备热效率，%QYX——有效能源，J

QGJ——供给能源，J

QSS——损失能源，J《水泥单位产品能源消耗限额》

GB16780-2007水泥企业水泥单位产品能耗限额限定值分

类可比熟料综合煤耗限额限定值（kgce/t）可比熟料综合电耗※限额限定值（kgce/t）可比水泥综合电耗※限额限定值（kgce/t）可比熟料综合能耗限额限定值（kgce/t）可比水泥综合能耗限额限定值（kgce/t）4000t/d以上≤120≤68≤105≤128≤1052000～4000≤125≤73≤110≤134≤1091000～2000≤130≤76≤115≤139≤1141000～2000≤135≤78≤120≤145≤118水泥粉磨企业——≤45——《水泥单位产品能源消耗限额》

GB16780-2007水泥企业水泥单位产品能耗限额先进值分

类可比熟料综合煤耗限额限定值（kgce/t）可比熟料综合电耗※限额限定值（kgce/t）可比水泥综合电耗※限额限定值（kgce/t）可比熟料综合能耗限额限定值（kgce/t）可比水泥综合能耗限额限定值（kgce/t）4000t/d以上≤107≤60≤85≤114≤932000～4000≤112≤62≤90≤120≤97水泥粉磨企业——≤34——《水泥单位产品能源消耗限额》