浅析企业热平衡的内容和方法

浅析企业热平衡内容及方法

摘要：本文叙述了开展企业热平衡的主要内容及方法，采用测算结合法，能较好地达到摸清企业耗能现状，掌握企业用能水平。

关键词：企业热平衡、内容及方法、企业能源利用率

企业热平衡是以车间、企业为对象，研究其能量的收入与支出，有效及损失之间的平衡关系，运用系统综合的方法，采用统计、计算、测试、分析等手段，通过能耗、设备热效率、能源利用率和余热回收率等指标来分析和掌握企业的耗能状况及用能水平，从而找出能源利用中的问题、浪费的原因，为加强能源科学管理、改进工艺流程、改造低效设备、实现合理用能，节约用能提供科学依据。实践证明，企业热平衡不仅是当前工艺节能的一项重要基础工作，同时也为企业逐步走向按质用能，有效用能创建了条件。

开展企业热平衡，求取各项用能技术指标，一般采用两种方法：一种叫统计算法，它以上一年度（或前半年）企业所实际消耗的能源（均折算为一次能源）为基数，通过精密统计和严格计算，掌握企业的各种产品产量，各车间和主要耗能设备的耗能量，从而计算出主要用能设备热效率、企业能源利用率以及各种耗能指标。这种方法除补测少量缺顶外，主要对运行报表等资料进行统计和理论计算，它虽然也可以算出各项技术指标，却无法确切提供浪费所在和节能潜力，因此它一般用于粗略框算。另一种方法叫测算结合法，它以设备的热平衡测试为基础，求得各项测试的技术指标，通过适当修正，得到该企业

的年平均指标。这种方法虽然工作量较大，但能较好地达到摸清企业耗能现状，掌握企业用能水平，制定切实可行的节能措施的目的，因此，它是目前开展企业热平衡的主要方法。

一、统计计算法示例

某公司2007年耗用相当一次能源2.01万吨标煤，全公司主要生产单元有铸刚、铸铁、水压机、锻压、热处理、金属切削加工等，辅助单元有工具、机修及动力站（包括煤气站、锅炉房、氧气站、乙炔站及水泵站等）。全公司用能除电由电网供应外，其余二次能源全部由本公司动力站自给，其能源消耗，分配的统计数及单位产品有效热的计算数值见表1。该公司采用统计计算法求得企业能源利用率为16.7%，若剔除采暖负荷的因素，则企业能源利率率为11.4%。

用统计计算法求出的数据、指标，虽然可以反映该公司能源利用的现状，但对造成能源利用率低的原因主要是企业管理不善呢？还是设备技术落后呢？各种因素影响的程度又如何等等，用统计计算法是难以得到确切答案的。

二、测算结合法示例

表2所列某公司热平衡表，系采用测算结合法，即以各主要用能设备的热平衡测试为基础而得出的数据。为了计算分析方便，表中项目和数据都已作了简化。

对企业的燃料消耗及分配，能源转换设备和各主要用能设备的测算数据，一般采用企业热平衡表的形式进行汇总整理，这样做，工作量小，而且可避免差错。

表1 某公司能源消耗、分配及有效利用热统计表单位：106千焦/年

注：全公司合计栏内有括号的数字表示采暖的情况，无括号的数字表示剔除采暖的生产用能的情况

表2 某公司热平衡表单位：106千焦/时

1、热平衡表说明

其公司拥有加热炉，蒸汽锅炉、蒸汽管道和甲、乙两台用汽设备，每小时消耗672×106千焦（以下同）的原煤，其中420用于加热炉，252用于蒸汽锅炉，加热炉的热支出中，每小时产生84的工艺有效热，同时装在其烟道里的废热锅炉产生蒸汽84，供用汽设备乙使用，尚有30为其它热损失，蒸汽锅炉的热收入项中除燃煤烧热252外，还有从用汽设备回收冷凝水热量42，热支出项中，产生蒸汽热量218，经蒸汽管道输送损失17外，201供用汽设备甲和乙使用，其余各项见表2。

2、设备热效率的求取

（1）加热炉

工艺有效热Q有效＝10×106千焦/时

供入热Q供入＝420×106千焦/时

Q有效84

热效率η＝-----------×100%＝------×100%＝20.0%

Q供入420

废热锅炉产生的蒸汽供用汽设备乙使用，并未增加加热炉的工艺有效热和减少燃料消耗量，故其设备热效率不变。

（2）锅炉

锅炉属于能量转换设备，它不直接产生工艺有效热

D（j－i1）218-42

锅炉热效率＝------------ ×100%＝---------×100%＝69.8%

Q供入252

(3)管道效率：

201

η管道＝-------×100%＝92.2%

218

(4)用汽设备

95

甲设备热效率η甲＝--------×100%＝44.9%

167

67

乙设备热效率η甲＝--------×100%＝56.8%

34＋84

3、企业能源利用率和余热回收率的求取

该公司共消耗一次能源672×106千焦/时，由于蒸汽系自用，因此在表中收支项内均不列出，以减少差错，为了了解回收热量的多少，一般在企业热收支项内同时将回收热填入（括号内数字）。

∑Q有效

企业能源利用率η利＝-----------×100%

∑Q投入

226

＝-------×100%＝33.63%

672

∑Q回126

热效率η回＝-----------×100%＝--------×100%＝18.75%

∑Q投入672

由上可知，采用测算结合法，不仅使我们掌握了企业的用能水平，同时还能清楚地了解企业的节能潜力与方向。

4、影响企业能源利用率的因素

（1）设备热效率的影响

当工艺条件（产品产量、工艺流程等）不变，用热设备热效率提高，必将使该设备的燃料消耗减少，由于∑Q有效不变（产量不变），企业能源利用率（η利）必然提高，如：当加热炉的热效率从20%提高到40%，则燃料消耗量从420降到210，企