能量平衡培训讲学

能量平衡

【能量平衡】能量平衡，即能平衡，是考察一个体系的输入能量与有效能量、损失能量之间的平衡关系。它的理论依据是热力学第一定律。在能量的利用过程中，其利用率不可能达到100％，输入的能量一部分被有效的利用了，其余部分则损失掉了。根据能量守恒的原理，输入的能量必然等于被有效利用的能量与损失能量之和。其能量平衡方程式：

输入能量=有效能量+损失能量

能量平衡是一种科学的管理方法，是加强能源管理，提高能源利用水平，降低能耗的行之有效的基础工作。能源平衡按体系分类，有国家或地区能量平衡，企业能量平衡和设备（工序）能量平衡。按能源种类划分有热平衡，电平衡、煤平衡、油平衡等。

【企业能量平衡】企业能量平衡是以企业为对象，以能量守恒定律为基础，进行各种能源收入与支出的平衡，消耗与有效利用和损失之间数量平衡。

能量平衡的基本方法是统计计算法和测试计算法。统计计算是以统计期内各种计量和记录数据为基础进行统一的综合计算，其结果是反映实际的平均水平；测试计算是以主要耗能设备的现场实测数据进行标准化的统一模式综合计算，其结果是反映测试状况下的能耗水平。为了提高企业能量平衡的有效性，应以统计计算为主，测试计算为辅的方向发展。

企业的能量平衡是提高能源管理的重要基础。企业进行能量审计、能源监测、建立能源管理信息系统等工作，都要以企业能量平衡为基础。通过能量平衡，摸清企业的耗能状况，查清企业的余热资源和回收利用情况，了解主要耗能设备、装置的热效率和整个企业的能源利用率。经过对企业能源利用系统及其各个环节用能状况的综合分析与评价，找出企业的节能潜力，明确节能方向，对提高企业能源利用率和降低单位产品（或产值）能耗提供科学依据。

【供给能量】供给能量是指外界供给体系的能量。设备供给能量通常有以下几种：1.燃料带入能量。2.助燃空气带入能量。3.外界不经物质媒介传入体系的能量（如体系吸收太阳辐射热、微波能等）。4.裁能体带入体系的能量。5.放热反应的化学反应热（不包括燃料燃烧的放热量）。6.外界供给体系的，参加能量平衡的电能、机械能以及其他未包括在以上各项内容的能量。

【有效利用能量】有效利用能量是指在企业实际消耗的多种能源中，终端利用所必须的能量。包括以下各项：1.用于生产的有效利用能量。2.用于采暖的有效利用能量。3.用于照明的有效利用能最。4.用于运输的有效利用能量。生产转换、生产设备空运转、运输工具空载行驶、取暖和照明超过规定时数时，不计入有效利用能量。

【损失能量】损失能量是指在体系的供给能量中未被利用的部分，常见的损失量有：不完全燃烧损失、排烟热损失、散热损失、疏水（排气）热损失、泄漏损失。机械运动摩擦引起的能量损失，未包括在以上各项中的其它能量损失。

【焦耳和卡】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。焦耳的定义为：1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米距离所作的功称为1焦耳。在电学上，1安培电流在1欧姆电阻上，在1秒种内所消耗的电能称为1焦耳。

卡是应淘汰的热单位。卡的定义是：1克纯水在标准气压下把温度升高1摄氏度所需要的热量称为1卡。热量的常用单位为20℃卡，简称卡，某些西欧国家采用15℃卡，我国

采用的是20℃卡。在我国的现行热量单位中，卡暂时可以和焦耳并用。

我国目前有20℃卡，国际蒸气表卡，热化学卡。20℃卡是指在标准气压下，1克纯水温度从19.5℃升高至20.5℃所需要的热量。国际蒸汽表卡是指15℃卡，概念同20℃卡，由于它是在1956年伦敦第五届国际蒸汽大会上确定的，所以叫国际蒸汽表卡。热化学卡是人为规定的卡。热量单位卡与功（能>量单位焦耳之问的当量关系是由物理实验来确定的。目前，统计上规定的卡与焦耳的换算，是按照国家标准GB2589—81附录第一条确定的，即“燃料发热量所用卡系指20℃卡。

1、 20℃卡=4.1816焦耳

1、国际蒸汽卡＝4.1868焦耳

1、热化学卡=4.1840焦耳

【燃料热值】燃料热值也叫燃料发热量，是指单位质量（指固体或液体）或单位的体积（指气体）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。

固体或液体发热量的单位是：千卡／千克或千焦耳／千克。气体燃料的发热量单位是：千卡／标准立方米或千焦耳／标准立方米。

燃料热值有高位热值与低位热值两种。高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。

低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。

高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热。

燃料大都用于燃烧，各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度，不可能使水蒸气的凝结热释放出来，所以在能源利用中一般都以燃料的应用基低位发热量作为计算基础。各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国，前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都采用。

煤和石油高低位热差约5％左右，天然气和煤气接近10％左右。

【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。在能源使用中主要利用它的热能，因此，习惯上都采用热量来做为能源的共同换算标准。由于煤、油、气等各种燃料质量不同，所含热值不同，为了便于对各种能源进行计算、对比和分析，必须统一折合成标准燃料。标准燃料可分为标准煤、标准油、标准气等。国际上一般采用标准煤、标准油指标较多。世界各国都按本国的用能特点确定自己的能源标准量。一些经济发达国家以用油为主。采用标准油；西欧有些国家以用电力为主，采用标准电，我国以煤为主，采用标准煤为计算基准，即将各种能源按其发热量折算为际准煤。

【标准煤】标准煤亦称煤当量，具有统一的热值标准。我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。