能源基础知识及典型能源系统课件.ppt

1、基础知识及典型能源系统基础知识及典型能源系统湖南省发改委节能监察中心湖南省发改委节能监察中心内容内容 能源的基本概念能源的基本概念 能源统计基础知识能源统计基础知识 节能量计算节能量计算 主要耗能设备及典型能源系统主要耗能设备及典型能源系统能源基本概念能源基本概念 能源能源是指煤炭、石油、天然气、生物质是指煤炭、石油、天然气、生物质能和电力、热力以及其他直接或者通过能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得加工、转换而取得有用能有用能的各种资源。的各种资源。 包括包括煤炭煤炭、原油、原油、天然气天然气、煤层气、水能、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、核能、风能、太阳能、地热能、

2、生物质生物质能能等一次能源和等一次能源和电力电力、热力热力、成品油成品油等二等二次能源，以及其他新能源和可再生能源。次能源，以及其他新能源和可再生能源。 一次能源一次能源是指自然界现成存在、可直接取得是指自然界现成存在、可直接取得而又不改变其基本形态的能源，或称初级能而又不改变其基本形态的能源，或称初级能源。源。 如原煤、原油、天然气、生物质能、水能、核燃如原煤、原油、天然气、生物质能、水能、核燃料，以及太阳能、地热能、潮汐能等。料，以及太阳能、地热能、潮汐能等。 二次能源二次能源是指由一次能源经过加工转换成另是指由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品。一种形态的能源产品。 如煤气、焦炭

3、、汽油、煤油、柴油、重油、电、如煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、电、蒸汽等。蒸汽等。 能的性质主要体现在四个方面：能的性质主要体现在四个方面：守恒性守恒性、转换性、传递性、不等价性、转换性、传递性、不等价性( (能量转能量转换的限制性换的限制性) )。 能量的守恒性能量的守恒性: :能可以传递、可以转换，但能可以传递、可以转换，但总量保持不变，既不能创造，也不消失。总量保持不变，既不能创造，也不消失。这就是热力学第一定律：能量守恒定律。这就是热力学第一定律：能量守恒定律。 能量的能量的转换性转换性 不同能量形态之间是可以相互转换的，不同能量形态之间是可以相互转换的，即能量具有转换性。即能量

4、具有转换性。 能量的能量的传递性传递性 指在系统经历状态变化过程中，系统通指在系统经历状态变化过程中，系统通过边界可以由作功或传热的方式向外界过边界可以由作功或传热的方式向外界传递能量。传递能量。 例如，热量是由于系统和外界的温差引起例如，热量是由于系统和外界的温差引起的能量传递。的能量传递。 能的能的不等价性不等价性( (能量转换的限制性能量转换的限制性) ) 主要是能量在转换与传递过程所表现出主要是能量在转换与传递过程所表现出来的来的限制性限制性和和方向性方向性 限制性限制性: :如机械能可以全部转换为热能，而如机械能可以全部转换为热能，而热能却不可能无条件地全部转换为机械能热能却不可能无

5、条件地全部转换为机械能 方向性：方向性：如高温物体可以自发地向低温物如高温物体可以自发地向低温物体传递热量，但低温物体不能自发地把热体传递热量，但低温物体不能自发地把热量传递给高温物体。量传递给高温物体。 能源统计基础知识能源统计基础知识 能的计量单位：能的计量单位：焦耳、千瓦时与卡焦耳、千瓦时与卡 焦耳焦耳(J)(J)是法定计量单位规定的表示能是法定计量单位规定的表示能、功和热量的基本单位。、功和热量的基本单位。 焦耳的定义：为焦耳的定义：为1 1安培（安培（A A）电流通过）电流通过1 1欧姆欧姆（）电阻）电阻1 1秒钟（秒钟（s s）所消耗的电能。）所消耗的电能。 由于焦耳的数值很小，通

6、常用焦耳的倍数由于焦耳的数值很小，通常用焦耳的倍数来表示，如千焦（来表示，如千焦（kJkJ、10103 3J J），兆焦耳（），兆焦耳（M MJ J、10106 6J J），吉焦耳（），吉焦耳（GJGJ、10109 9J J）。）。 1 1千瓦时千瓦时=3600=3600千焦千焦 卡卡的定义为的定义为1 1克（克（g g）纯水在标准气压下）纯水在标准气压下温度升高温度升高1 1摄氏度（摄氏度（）所需的热量）所需的热量 热量单位卡有热量单位卡有2020卡、国际蒸汽表卡及热卡、国际蒸汽表卡及热化学卡。化学卡。 2020卡是指卡是指1 1克纯水温度从克纯水温度从19.519.5升高至升高至2020.

7、5.5所需要的热量。所需要的热量。 卡与焦耳的换算关系为：卡与焦耳的换算关系为： 1 1卡卡 = 4.1868= 4.1868（焦耳）（焦耳） 1 1大卡大卡=1000=1000卡卡 能量单位之间的换算能量单位之间的换算 1 1卡卡 = 4.1868= 4.1868焦耳焦耳 1 1千瓦时千瓦时=3600=3600千焦千焦 固体燃料的低位发热量等于固体燃料的低位发热量等于29.27MJ29.27MJ（70007000kcalkcal）计为）计为1 1千克标准煤千克标准煤： 1 1kgcekgce29.27MJ29.27MJ7000kcal7000kcal（大卡）（大卡） 国外制冷量单位，国外制冷

8、量单位，1 1冷吨冷吨(RT)(RT)相当于在相当于在2424小小时内，将时内，将1 1吨吨00水冻成冰的每小时制冷量水冻成冰的每小时制冷量 1RT1RT1.391.3910107 7J Jh h3.86kW3.86kW当量值与等价值当量值与等价值 当量值当量值 按物理学电热当量、热功当量、电功当量按物理学电热当量、热功当量、电功当量折算的各种能源所含的折算的各种能源所含的实际能量实际能量。 具有一定品位的某种能源，其当量热值是具有一定品位的某种能源，其当量热值是固定不变的，如汽油的当量热值是固定不变的，如汽油的当量热值是42054kJ42054kJ/kg/kg，电的当量热值（即热功当量）为，

9、电的当量热值（即热功当量）为36003600kJ/kWhkJ/kWh。 等价值等价值： 生产单位数量的二次能源（或耗能工质）生产单位数量的二次能源（或耗能工质）所消耗的能源折算成一次能源的数量。所消耗的能源折算成一次能源的数量。 由于等价值实质上是除当量热值外，加上由于等价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，它与能源了能源转换过程中的能量损失，它与能源加工转换技术有关。随着技术水平的提高加工转换技术有关。随着技术水平的提高，等价热值会不断降低，因此等价值是个，等价热值会不断降低，因此等价值是个变动值变动值。 当量热值与等价热值相差在当量热值与等价热值相差在转化效率转化效率。

10、 当量值等价值当量值等价值 转化效率转化效率 等价值当量值等价值当量值 转化效率转化效率综合能耗计算通则综合能耗计算通则 综合能耗计算通则综合能耗计算通则 计算综合能耗时，各种能计算综合能耗时，各种能源源折算折算为一次能源的单位为一次能源的单位为为标准煤当量标准煤当量 用能单位实际消耗的燃料用能单位实际消耗的燃料能源应以其发热量为计算能源应以其发热量为计算基础折算为标准煤量。低基础折算为标准煤量。低（位）发热量等于（位）发热量等于2930729307千焦（千焦（kJkJ）的燃料，称为的燃料，称为1 1千克标准煤（千克标准煤（1kgce1kgce）综合能耗计算通则综合能耗计算通则能源名称能源名称

11、平均低位发热量平均低位发热量折标准煤系数折标准煤系数原煤原煤20 908 kJ/kg（5 000 kcal/kg）0.714 3 kgce/kg洗精煤洗精煤26 344 kJ/kg（6 300 kcal/kg）0.900 0 kgce/kg汽油汽油43 070 kJ/kg（10 300 kcal/kg）1.471 4 kgce/kg热力（当量值）热力（当量值）0.034 12 kgce/MJ电力（当量值）电力（当量值） 3 600 kJ/（kWh）860 kcal/（kWh） 0.122 9 kgce/（kWh）电力（等价值）电力（等价值）按当年火电发电标准煤耗计算按当年火电发电标准煤耗计算蒸

12、汽（低压）蒸汽（低压）3 763 MJ/t（900 Mcal/t）0.128 6 kgce/kg各种能源折标准煤参考系数各种能源折标准煤参考系数综合能耗计算通则综合能耗计算通则品品 种种单位耗能工质耗能量单位耗能工质耗能量折标准煤系数折标准煤系数新水新水2.51 MJ/t（600 kcal/t）0.085 7 kgce/t压缩空气压缩空气1.17 MJ/m3（280 kcal/ m3）0.040 0 kgce/ m3鼓风鼓风0.88 MJ/m3 （210 kcal/ m3）0.030 0 kgce/ m3氧气氧气11.72 MJ/m3（2 800 kcal/ m3）0.400 0 kgce/

13、m3电石电石60.92 MJ/kg2.078 6 kgce/kg耗能工质能源等价值耗能工质能源等价值能源消费量计算案例能源消费量计算案例节能量考核节能量考核 节能节能：中华人民共和国节约能源法中华人民共和国节约能源法所称节约能源（以下简称节能），是指所称节约能源（以下简称节能），是指加强用能管理，采取加强用能管理，采取技术上可行、经济技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受上合理以及环境和社会可以承受的措施的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低，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。费，有效、合理地利

14、用能源。 节能的途径节能的途径 结构节能结构节能：产业结构调整、企业结构调整：产业结构调整、企业结构调整、产品结构调整。、产品结构调整。 管理节能管理节能：提高意识、规章约束、管理措：提高意识、规章约束、管理措施（合理组织生产、加强计量收费等）。施（合理组织生产、加强计量收费等）。 技术节能技术节能：提高效率（通过改进工艺、设：提高效率（通过改进工艺、设备、控制等），替代节约（以气代油、以备、控制等），替代节约（以气代油、以煤代油，减少自用油），回收利用（回收煤代油，减少自用油），回收利用（回收放散天然气、余热、余压等）。放散天然气、余热、余压等）。 节能量：满足同等需要或达到相同目的节能量：

15、满足同等需要或达到相同目的的条件下，能源消费减少的数量。的条件下，能源消费减少的数量。 企业节能量：企业统计报告期内实际能企业节能量：企业统计报告期内实际能源消耗量与比较基准计算的能源消耗量源消耗量与比较基准计算的能源消耗量之差。国家计算标准之差。国家计算标准企业节能量计算企业节能量计算方法方法（GB/TGB/T 13234-200913234-2009） 产品节能量：产品节能量：用统计报告期产品用统计报告期产品单位产量单位产量能源消耗量能源消耗量与基期产品单位产量能源消耗与基期产品单位产量能源消耗量的差值和报告期产品产量计算的节能量量的差值和报告期产品产量计算的节能量 产值节能量：产值节能量

16、：用统计报告期用统计报告期单位产值能源单位产值能源消耗量消耗量与基期单位产值能源消耗量的差值与基期单位产值能源消耗量的差值和报告期产值计算的节能量。和报告期产值计算的节能量。 技术措施节能量技术措施节能量 : :企业实施技术措施前后企业实施技术措施前后能源消耗变化量。能源消耗变化量。 产品结构节能量产品结构节能量 : :企业统计报告期内，由企业统计报告期内，由于产品结构发生变化而产生能源消耗变化于产品结构发生变化而产生能源消耗变化量。量。 单项能源节能量单项能源节能量 : :企业统计报告期内，按企业统计报告期内，按能源品种计算的能源消耗变化量。能源品种计算的能源消耗变化量。 节能率节能率: :

17、统计报告期比基期的单位能耗降低统计报告期比基期的单位能耗降低率，用百分数表示。率，用百分数表示。节能量计算案例节能量计算案例 1 1、某公司、某公司20132013年吨产品能耗年吨产品能耗 20132013年产品产量：年产品产量：7000270002吨漂白蔗渣浆。吨漂白蔗渣浆。 20132013年企业年综合能耗为：年企业年综合能耗为：28007.8028007.80吨标准煤。吨标准煤。 20132013年吨产品综合能耗年吨产品综合能耗28007.8028007.80吨标准煤吨标准煤7000270002吨吨0.400.400101吨标准煤吨标准煤/ /吨浆。吨浆。 2 2、某公司、某公司2014

18、2014年吨产品能耗年吨产品能耗 20142014年产品产量：年产品产量：7500075000吨漂白蔗渣浆吨漂白蔗渣浆 20142014年企业年总能耗为：年企业年总能耗为：2310023100吨标准煤。吨标准煤。 20142014年吨产品综合能耗年吨产品综合能耗231002310075000750000.3080.308吨标准煤吨标准煤/ /吨吨浆。浆。 3 3、20142014年节能量年节能量 20142014年节能量（年节能量（0.40010.40010.3080.308）700027000264476447吨标准煤吨标准煤。主要耗能设备及典型能源系统主要耗能设备及典型能源系统 主要耗能设备主要耗能设备 机机（电动机、压缩机、风机等）（电动机、压缩机、风机等） 泵泵（水泵、油泵等）（水泵、油泵等） 炉炉（加热炉、锅炉等）（加热炉、锅炉等）火力发电系统火力发电系统中央空调系统中央空调系统 谢谢 谢谢