合同能源管理培训课件.pdf
2012年全国中高级能源管理师、能源审计师与节能评估师培训（中 /高级）国家职业认证培训全国能源管理课程发展中心23煤炭产量及消费量比重：中国 49.5% 49.4%美国 14.1% 13.5%石油占全球能源消费 33.1%天然气消费增长 2.2%化石燃料中增速最快421.3%201118.5%5.6%4.6%3.9%2.5%2.7%2.1%2.2%2.0%1.9%1.6%1.4%1.8%1.4%1.2%6.530.6620095.932.520109.829.120089.324.620067.726.520077.110.616.115.36.0比上年增长％34.822.520.317.515.2能源消费总量（亿吨标准煤）20112005200420032002年度2002-2011年能源消费总量及其增长速度5中国淘汰白炽灯计划阶段实施表淘汰范围：淘汰目标产品为普通照明用白炽灯，具体类型为：－－电源电压： 220V；－－灯头： E14、 E27螺口型和 B22卡口型；－－泡壳：透明、磨砂、类似于磨砂效果的涂层或内涂白等经过表面处理的形式。淘汰目标产品不包括反射型白炽灯、聚光灯、装饰灯等其它类型白炽灯以及特殊用途白炽灯 。6 第一节 能源形势与节能状况 第二节 我国能源利用特点 第三节 培训依据与内容 第四节 职责与要求序言7第一节 能源形势与节能状况一、部分能源数据 1、能源生产与消费 2、能源结构 3、 GDP能耗8二、我国能源面临的挑战 1、能源需求急剧增加：2009年 我国 总能耗达 30.66亿吨 标准煤（煤当量）美国 为总能耗 22.041亿吨 标准油（油当量）2010年我国 32.5亿吨 标准煤（ 24.322亿吨油当量）美国 22.857亿吨 标准油2011年我国 34.8亿吨 标准煤（ 2613.2亿吨油当量）美国 22.69.3亿吨 标准油 2、能源供应压力巨大：到 2020年按 GDP增长 4%计，需 52亿吨，按 8%计需 75亿吨，美国限制为 40亿吨，相当 GDP增 3.5%。921.877亿吨 3、液体燃料十分短缺：世界 2035年达后石油时代。中国石油可用 15年（按年 2亿吨计），我国 2009年进口石油占 51.29%，2010年约 53.7%， 2011年为 56.7%，预测 2020年将会超过 60%。 4、环境污染严重：105、温室气体排放加剧：CO2捕捉难贮存难，如电厂最高效率可达 41-45%，而捕碳效率下降 11%，仅为32-34%。6、农村和农民对清洁能源的增长需求：农民进城每年 1%， 1000万人能源需求增 3.5倍。11三、十一五、十二五节能减排节约能源 1、节能减排目标： “十一五 ”期末1）能耗下降 20%；2）初步建立较完善的节能法规和标准体系，政策保障体系，技术支撑体系，监督管理体系，形成市场主体自觉节能的机制。3）主要污染物排放总量减少 10%。12 2、完成情况1）单位 GDP能耗下降为 19.06%；2）二氧化硫（ SO2）排放量下降 14.29%；3）化学需氧量（ COD）下降 12.45%； 3、十二五约束性指标13根据政府工作报告， “十二五 ”期间，我国：非化石能源占一次能源消费比重 提高到 11.4%二氧化碳排放 降低 17%单位国内生产总值 能耗降低 16%主要污染物排放总量 减少 8%~10%化学需氧量、二氧化硫、氮氧化物 、氨氮 （一）能源品种：以煤为主煤炭生产和使用占 70%，其中煤发电占 70%，煤燃烧污染占 70%。 （二）能源使用：工业为主工业用能占 70%，其中重工业又占 70%；工业锅炉效率平均 70%；终端用能，电机、泵、风机、压缩机等占 40%。14 （三）系统用能：能效甚低从能源开采（ 70%）到加工运输（ 70%）、直至终端使用（ 50%），系统效率仅为 20%到 30%。因此，终端节能，放大效应十分明显。第二节 我国能源利用特点15 ¾能源系统的总效率： 包括三部分（ 1） 开采效率 ，即能源储量的开采率；（ 2） 中间环节效率 ，包括加工转化效率和贮运效率；（ 3） 终端利用效率 ，即终端用户得到的有用能与过程开始时输入能源量之比。 一、培训依据 1、《节能法》第55条：重点用能单位，设立能源管理岗位，聘任能源管理负责人，负责组织编写节能报告和组织实施，应接受培训。 2、《节能法》第25条：用能单位应建立节能目标责任制。 3、《节能法》第26条：用能单位应定期开展节能教育，岗位节能培训。16第三节 培训依据及内容 二、培训内容 1、《节能法》第 24条：用能单位应按 合理用能 原则，加强节能管理， 制订 节能计划措施，降低能耗。 2、《节能法》第 53条：重点用能单位应报告 能源利用状况 ，包括能源消费、能源效率等。 3、《节能法》第 54条：节能管理部门 应审查能源利用状况 ，组织实施设备效率检测，能源审计。 4、《节能法》第 27条：用能单位应 加强能源计量管理 ，建立能源消费计量与统计。 5、《节能法》第 15条：国家实行 固定资产投资项目节能评估和审查 制度。17 5、《节能法》第 13条：制订并修订国家标准、行业标准、建立健全节能标准体系。 6、《节能法》第三章第二节：工业节能。 7、《节能法》第三章第三节：建筑节能。 8、《节能法》第三章第四节：交通运输节能。 9、《节能法》第三章第五节：公共机构节能。 10、《节能法》第四章：节能技术进步。 11、《节能法》第五章：激励措施 12、《节能法》第六章：法律责任18第四节 职责与要求能源管理负责人（能源管理师） 1、协助和督促本单位负责人，组织贯彻执行国家能源法律、法规、方针、政策； 2、负责本单位能源管理制度、节能计划、节能技术进步措施、能源消耗限额、节能奖惩办法的制定与执行和监督； 3、负责本单位新增用能项目的合理用能评价，参与本单位增购用能设备的审查； 4、组织用能分析、节能测试，协助有关部门进行节能监测、能源审计，对发现问题督促有关部门进行整改；19 5、组织编写并报送能源利用状况报告，按照节能管理部门的规定定期报告工作； 6、组织贯彻执行国家相关能源标准，并协助和督促领导落实； 7、开展节能宣传，组织节能培训，进行节能信息交流，积极应用节能新技术、新工艺、新材料、新设备； 8、参加由节能主管部门或行业协会组织的企业能源管理咨询和节能方案制定。20为完成上述任务，行使上述职责，胜任能源管理负责人（能源管理师）的工作，对其基本要求： 1、必须具备很强的事业心、责任感和进取精神，具备良好的职业道德。 2、必须具备一定的专业技术知识，一定的能源基本知识和一定的生产技术、安全管理、能源管理的知识。 3、必须具有一定的实践经验和管理能力，是中级技术职称。 4、应当接受培训。21培训内容 第一章 能源的概念及分类 第二章 节能基本原理与途径 第三章 节能管理 第四章 能源管理标准 第五章 节能标准 第六章 节能技术 第七章 能量平衡与能源审计 第八章 能效对标管理 第九章 节能评估 第十章 科学用能节能减排22第一章 能源的概念及分类 1、能源的概念以下是几种不同的表述：1) 能源 是可以从其中获得热、光和动力之类能量的资源2) 能源 是一个包含着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量；3) 能源： 在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功，可用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能源；234）能源 是能量的发生源；5）能源 泛指释放能量的潜力所在 (煤、油 )；6）能源 能够直接或间接转换提供人类所需要的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。7）能源 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加工、转换而取得有用能的各种资源。 总之，能源就是能量的来源，是提供能量的资源，这些来源或资源主要是物质和物质的运动。如煤、石油、天然气等矿物燃料就是提供能量的物质，而水流、风流、海浪、潮汐等主要是一种物质运动。当然也有些是它们的结合，如 太阳能 、 地热能 。 故能源是能量高度集中的物质或地方故能源是能量高度集中的物质或地方 。24 2、能源的分类能源有多种分类方法，通常可按能源的 形成、使用、形态、技术、环保 等不同角度进行分类。 1) 一次能源和二次能源在自然界中现成存在的、没有经过加工或转化的能源称为 一次能源， 也称为天然能源；由一次能源或另一种二次能源经加工转换而形成的能源称 二次能源 。 2) 可再生能源和非再生能源一次能源中可反复使用循环再生的能源称 可再生能源 ；一次能源中一次性使用不可循环再生的能源称 不可再生能源或非再生能源 。25 3）燃料能源和非燃料能源可作为燃料使用的能源称 燃料能源 ，有 三类 ：矿物燃料、生物燃料和核燃料；而不可作为燃料使用的能源称 非燃料能源 ，其含意仅指其不能燃烧，而非不能起燃料的某些作用，如热能等。 4）载体能源和过程能源能源中可提供能量的含能物质称 载体能源 ，其特点是便于运输和传输；而可提供能量的物质运动能源称 过程能源 ，如水力、风力、潮汐、波浪等，难于输运和储存。26 5）常规能源和非常规能源这是按能源开发利用程度、生产技术水平和经济效果来对能源进行分类，显然这是一个相对概念。 常规能源 是开发利用时间长、技术成熟、大量生产、广泛使用的能源，又称 传统能源 ；而正在研制开发和使用量较少的能源等均称为 非常规能源，又称新能源或替代能源 。27核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、合成燃料、氢能可燃冰、可控核聚变 6）清洁能源与非清洁能源这主要是针对能源与环境的关系来分类的。 清洁能源 是指在能源使用中无污染或少污染的能源，多为新能源及气体燃料； 非清洁能源 是指能源在使用中污染程度较大或大的能源，这主要是燃烧而造成的如煤炭、石油及核燃料等。此外，还有商品能源与非商品能源、城市能源与农村能源、民用能源等分类。总之， 能源的分类 是按照 不同目的 、 不同要求 和 不同标准而进行的，是相对概念，不应使之绝对化，特别是随着科学技术的发展和社会的进步上述分类不但会出现变化，而且还将出现新的分类。28综上所述，不管能源如何分类，就其成因可分为三个来源： ① 来自太阳等天体。 直接的有太阳能、水流、风力、波浪等；间接的有各种化石燃料如石油、煤炭、天然气等，各种植物。 ② 来自地球本身。 地球本身蕴藏的能量，如地热、火山、地震等以及核燃料。 ③ 来自地球和其他天体的相互作用。 主要是地球与太阳和月亮的相互引力而产生的潮汐能等。现将能源的上述 分类与来源 集中引于下表 ：29表 1 能源分类激光太阳能风能潮汐能地热能海洋能非燃料能源沼气氢能核燃料燃料能源新能源电力蒸汽热水余能水能非燃料能源煤气焦炭汽油煤油柴油重油液化石油气甲醇酒精苯胺泥煤褐煤烟煤无烟煤石煤油页岩油砂原油天然气植物秸秆（生物质能）燃料能源常规能源二次能源一次能源按形成条件分按利用技术分 按使用性能分30表 2 一次能源分类潮汐能第三类能源（来自地球和其他天体的作用）核燃料地热能[火山能 ][地震能 ]第二类能源（来自地球内部）无烟煤烟煤褐煤泥煤石煤原油天然气油页岩油砂太阳能水能风能海洋热能海洋动能波浪动能植物秸秆[雷电能 ][宇宙射线能 ]第一类能源（来自地球以外，主要是太阳）非再生能源再生能源按产生周期分按成因分注： [ ]中的能源现在还未被人们利用313、能源品质的评价321）能流密度：在一定空间或面积内，从某种能源中实际所能得到的能量2）转换品味：某种能源能够转变为机械能和电能的难易程度。3）能源的再生性4）供应的连续性5）储存的可能性6）存储量和分布7）开采（开发）投资8）运输条件和费用9）技术和设备的难易10）对环境的影响能源品质评价334、能量的分类：机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能能源 的总量是不断变化的，它随着人类的开发利用而逐渐减少。 能量 的总量是不会改变的，它在人类的开发利用过程中转化为其他的不可利用能继续存在。对于不可再生能源来说，合理利用、提高利用效率，可以使能源中蕴含的可用能量得到最大化的利用，延长能源的使用寿命。能量 是可以计算的，如机械能可以用动能、势能表示，可以通过物理公式计算出来。 能源 的储量只能估算，能源的消费量可以精确统计。5、能量与能源：34第二章 节能基本原理与途径 第一节 热工知识 第二节 燃烧学知识 第三节 流体力学知识 第四节 电工基础知识 第五节 节能的基本途径 第六节 节能技术评价35储备知识• 系统： 人为分割出来，作为热力学研究对象的有限物质系统 。• 外界： 与体系发生质、能交换的物系。• 边界： 系统与外界的分界面（线）。第一节 热工知识36一、基本概念热功当量： 能量传递要是靠做功和热传递两种形式，当热量和功量利用的能源单位不同时就会出现转换系数。状态参数：1）温度和温标 摄氏温标和绝对温标（热力学温标）2）压力 标准大气压和工程大气压3）绝对压力和表压力4）比热容和热量《工程热力学》部分二、热力学第一定律与节能1、第一定律的实质能量守恒与转换定律在热现象中的应用 。2、第一定律的表述热是能的一种，机械能变热能，或热能变机械能的时候，他们之间的比值是一定的。或 ：热可以变为功，功也可以变为热；一定量的热消失时必定产生相应量的功；消耗一定量的功时，必出现与之相应量的热。能否制造永动机？能否制造永动机？37锅炉用能平衡图锅炉燃烧过程燃料供热 97.9%给水带入热 2.1%不完全燃烧损失热量 9.1%散热损失热量 0.5%蒸汽带走热量 73.2% 烟气带走热量 17.2%空气预热器内部回收热量 21.3%另一例38锅炉热流图三、热力学第二定律与节能1、自发过程的方向性39QQ ?归纳： 1）自发过程有 方向性 ；2）自发过程的反方向过程并非不可进行，而是要有 附加条件 ；3）并非所有不违反第一定律的过程均可进行。能量转换方向性的实质是 能质 有差异无限可转换能 —机械能，电能部分可转换能 —热能0TT ≠不可转换能 —环境介质的热力学能能级品位40001111yEETTTShεεεεε==−===−对热对电对机械能对水蒸气式中，0T S h T −−− −−−−−− −−−环境温度 热源温度水蒸气的熵 水蒸气的焓能 的品质系数 （能级）ε，是以能的作功本领来度量的，即能 E中所含 Ey的比例，故41 42能质（品位）降低的过程可自发进行，反之需一定条件 —补偿过程，其总效果是 总体能质降低 。( )12 netqq w−→代价12TT⎯⎯ →2q21TT⎯⎯ →2qnet 1 2wqq→−代价432、第二定律的两种典型表述1）克劳修斯叙述 ——热量不可能 自发地不花代价地 从低温物体传向高温物体。2）开尔文 -普朗克叙述 ——不可能制造 循环 热机，只从一个热源 吸热，将之 全部 转化为功，而 不在外界留下任何影响 。3）第二定律各种表述的等效性443、卡诺循环1）卡诺循环及其热效率① 卡诺循环12⎯⎯⎯⎯⎯ →可逆绝热压缩是 两 个热源的 可逆 循环23⎯⎯⎯⎯⎯ →可逆等温吸热34⎯⎯⎯⎯⎯ →可逆绝热膨胀41⎯⎯⎯⎯⎯ →可逆等温放热等温吸热等温放热45② 卡诺循环热效率nett1wqη =net 12233441wwwww− −−−= +++( ) ( )241L14qq qTss−=== −放( )HL 23 LcH23 H1TT s TTs Tη−∆==−∆( ) ( )123H32qqqTss−==== −吸net 1 2qqq= − ( )H L 23 netTT s w=−∆=46讨论：( )cHL,f TTη =2）LH0,TT≠≠∞3）LHc,0TTη==⇒若第二类永动机不可能制成。4） 实际循环不可能实现卡诺循环， 原因：a）一切过程不可逆；b）气体实施等温吸热，等温放热困难；c）气体卡诺循环 wnet太小，若考虑摩擦，输出净功极微。5）卡诺循环指明了 一切热机提高热效率的方向 。LcH1TTη =−1）cη⇒↑net 1wqTR↓TR-T0 ↓↑c ε49 对节能管理的具体指导意义1、能量守恒必须将 体系和环境 一起来考虑，单独考虑体系时，能量是不守恒的，这为节能工作的可能性提供了理论依据。2、体系能量在转化过程中，节能工作的方向是减少能量向环境的转移，以提高能量利用率。3、能量有品位高低，一般情况下不要将高品位的能量等量转变成低品位的能量。4、低品位能量不能完全转变为高品位能量，在转变过程中需要付出一定代价，所付出的代价是一部分能量转移到环境中去，如能充分利用这部分能量，则可大大提高能量利用率。50《传热学》部分（一）热传导： 直接接触的两物体或同一物体内部相邻部分间所发生的热传递现象。如一块平板，其两边温度分别为 t1和 t2，且 t1t2，平板面积为 A平方米，厚度δ米， 在单位时间内热量 Q 传递与两面的温差△ t=t1-t2、平板的面积 A成正比，而与厚度δ成反比，公式可表示为：12()tt AQ λδ−×=式中：λ ——为导热系数，单位为 kcal/(m•h•℃ )。51W/(m•K)（二）对流放热对流放热是指流动着的流体与其相接触的固体壁间所产生的热交换现象。12()QttAα= ⋅−⋅式中： α ——放热系数 （ ）。2/kcal m h C⋅⋅°流体与壁面之间的温差越大，放热量越大；壁面面积越大，放热量越大。 影响对流放热的主要因素有：1、与流体的性质有关，如水的放热系数就比气体（烟气、空气）的放热系数大得多。2、在相同的条件下，流体的流速越大，放热系数就越大。3、凡是受热面的几何形状和位置能使流体扰动越激烈的冲刷方式，放热系数就越大。4、管径越小，放热越强。52（三）辐射换热任何物体的温度只要大于绝对零度，它就能四面八方“直线 ”地发射能量，这种能叫辐射能，辐射能落到另一物体上被吸收后又变成热能。具有不同的温度的两个或两个以上物体间相互进行的辐射和吸收所引起的换热现象叫做辐射换热。落到某一物体上的能量 Q，并不能全部被该物体吸收，其中一部分 Q反射被反射出去，另一部分 Q穿透穿透过物体，还有一部分 Q吸收才被物体吸收。Q=Q反射+Q穿透+Q吸收吸收率QQA=吸收反射率RQQ=反射绝对黑体？534bbQATεσεσ=热辐射能量物体的发射率黑体辐射常数（四）传热热量从热流体经过壁面传递给冷流体的过程称为传热过程。1α——热流体向壁面的换热系数，2/kcal m h C⋅ ⋅°2α ———壁面向冷流体的换热系数，2/kcal m h C⋅ ⋅°λ———壁面的导热系数，2/kcal m h C⋅ ⋅°δ———壁面的厚度， m。1211Rδα λα=++5412Q=k ( )ffttA⋅−⋅（ kcal/h）传热系数1k=R，单位2/kcal m h C⋅⋅°表示当壁面两侧流体温差为1℃，每小时内通过每m2的壁面所传递的热量。k值越大，传过的热量则越多。55例如：用锅炉筒壁来研究影响传热的因素，在温差12f ftt t∆ =−换热面积A一定的情况下，传热量的大小取决于传热系数。传热热阻有： 外壁烟气侧放热热阻、积灰层导热热阻、金属壁导热热阻、水垢层导热热阻、内壁水侧放热热阻1k11δ δδα λλλα=++++灰 垢钢钢垢烟灰 水56传热系数 k为：11.当量热值12.等价热值13.标准煤14.综合能耗15.体系系统16.能量平衡17.导热系数18. 对流（放热）系数19.传热系数20.供热工程热工术语：1.能量2.内能3.焓4.熵5.火用6.有效能7.热力学能8.燃烧9.燃烧发热量10.反应热57第二节 燃烧学知识581、燃料定义是指在燃烧过程中能释放出大量热量，该热量又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质。2、燃料的分类按物态分类：固体燃料（煤炭等）液体燃料（石油、酒精等）气体燃料（天然气、氢气等）3、固态燃料 —煤炭的化学组成固体燃料是各种有机化合物的混合物。混合物的元素组成为：碳（ C）、氢（ H）、氧（ O）、氮（ N）、硫（ S）、灰分 (A)和水分（ M）等。泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤四类煤的炭化程度：低 高煤的挥发分： 高 低煤的热解挥发特性挥发分是煤在隔绝空气条件下加热至一定温度时，煤中部分有机质和矿物质热分解析出的气态产物，其占煤样的质量百分比称为挥发分产率，简称 挥发分 。挥发分的主要成分为： H2、 CO、 CO2、 CmHn（如CH4、 C2H4）等。挥发分不是以析出状态自然存在。59燃料组成有三种：工业分析组成、元素分析组成、成分分析组成 ¾固态燃料和液态燃料：工业分析组成和元素分析组成表示； ¾气态燃料： 成分分析组成表示604、元素分析组成和工业分析组成 —固、液体燃料（ 1）工业分析组成：燃料中水分（ M）、灰分（ A） 、挥发分（ V）和固定碳（ FC） 4种组分的质量百分比。M + A + V + FC = 100 ¾水分 代表固态燃料水分的总量；灰分 代表无机矿物质的含量；这两项为非可燃组成； ¾挥发分 和 固定碳 为燃料的可燃组分；挥发分 代表煤中易挥发可燃物的含量；固定碳 代表燃料中不挥发性可燃物的含量。61（ 2）元素分析组成：燃料中主要化学元素组分碳（ C）、氢（ H）、氮（ N）、硫（ S）和氧（ O）以及灰分（ A）和水分（ M）的质量百分比。100CHONSAM+ +++++ = ¾M是燃料全水分的质量百分比，包括内在水分和外在水分； ¾水分 M及灰分 A与工业分析相同；623、元素组成的表示基准燃料中的灰分和水分会随着燃料的开采、运输和储存过程而发生变化。而燃料成分表示的是各成分的相对百分含量，为此必须规定燃料成分表示的分母基准。根据燃料中灰分和水分的变化情况，分为 4种表示基准：收到基 （应用基）空气干燥基（分析基）干燥基 （干燥基）干燥无灰基（可燃基）63（ 1）收到基（下标为 ar ）将全部水分和灰分都包括在内的燃料作为 100%的成分Mar是燃料的全水分；由于燃料全水分中的外在水分很容易受气候、输送、储存等外在因素影响，收到基组分常常因水分的变化无法准确反映燃料化学组成。（ 2）空气干燥基（下标为 ad ）以去掉外部水分的燃料成分总量作为 100%的计算基准。即在实验室内进行燃料分析时的试样成分，又称分析基。64（ 3）干燥基（下标为 d）以去掉全部水分的燃料作为 100%的计算基准（ 4）干燥无灰基（下标为 daf）以去掉全部水分和灰分的燃料作为 100%的表示基准。干燥无灰基 没有不稳定成分灰分和水分变化的影响，比较准确地反映了燃料的实质，便于区别不同种类的燃料。65（ 5）各成分的表示方法及其组成的相互关系6667（ 6）燃料成分基准的换算上述各个基准之间存在换算关系，可以通过通分运算进行相互换算各种基准之间的换算系数基准之间水分的换算关系Mq：燃料的全水分；Mw：燃料的外在水分；Mn：燃料的内在水分；Mad：燃料的收到基水分；Mar：燃料的全水分；684 、气态燃料成分组成的表示方法 ——成分分析组成：化学分析方法测定气体燃料各组分的体积百分比。（ 1）气态燃料成分分析的两种表示基准湿成分基准 干成分基准 ¾湿成分基准 为包括燃料中水蒸汽组分的表示基准； ¾干成分基准 为不包括燃料中水蒸汽组分的表示基准。69（ 2）干气体成分：以去除水蒸气后的燃料成分作为 100%。（ 3）湿气体成分：包括水蒸气在内的燃料成分作为 100%，用上标 w表示。705、工程燃烧计算1）在燃烧反应计算的过程中，氧化剂多数是空气，少数是氧气或富氧。空气的主要成分：氧气、氮气、水蒸汽。干空气的成分：按质量：氧占 23.2％，氮占 76.8％；按体积：氧占 21％，氮占 79％ .空气中水蒸气的含量：通常按某温度下的饱和水蒸汽含量计算。2）在燃烧反应计算时，对于固、液体燃料用收到基成分计算；气体燃料用湿成分计算。3）在燃烧反应计算的过程中，氧化剂（空气或氧气）和燃烧产物应当成理想气体来进行计算 。714）理论空气量①定义：使单位量（ 1kg 或 1m3）的燃料完全燃烧所需的最少的空气量（燃烧产物烟气中氧气为零，可燃物质或元素为零）。用 V0表示。②通常是先求出 1kg或 1m3燃料所需理论氧气量，然后折算成空气量。72③固体、液体燃料的理论空气需要量计算已知燃料收到基成分的质量百分数为：空气中的氧气含量为 21%时， 1kg燃料完全燃烧所需的理论空气量为：◆思考：如果不是空气，比如富氧燃烧，如何计算？73④气体燃料的理论空气量的计算已知气体燃料湿成分（体积百分数）为：1m3气态燃料完全燃烧时所需的理论空气量为：74第三节 流体力学知识流动阻力和能量损失（ 1）流体的能量损失和流动阻力（ 2）流体流动的状态（ 3）沿程阻力系数的计算莫迪图（ 4）非圆形管道沿程损失的计算（ 5）局部损失系数的计算（ 6）简单管道流动的计算75第四节 电工基础知识761、电磁学2、电工学与电子技术基础3、电力基础知识4、电机与拖动5、电气线路6、高、低压电气及成套装置第五节 节能的基本途径一、宏观角度（国家角度） 1、管理节能： 是前提，是保证。1）建立健全能源管理机构2）建立企业的能源管理制度3）合理组织生产4）加强计量管理77 2、技术节能： 是基础，是核心。1）工艺节能 2）设备节能3）系统节能 4）控制节能 3、结构节能： 当前是重点，是关健，是管理与技术的结合1）产业机构 2）产品结构3）企业结构 4）地区结构78二、微观角度（企业角度） 1、加强管理，是手段。 真正的节能是指在不影响生产发展、社会活力和生活质量下的用能管理，以提高能效，制止浪费。1）建立能源管理体系2）做好燃料管理3）加强能源计量管理4）合理组织生产，加强用能设备的管理5）加强能源的经济管理79 2、提高能效，是根本。 即提高能源利用率和设备效率。1）合理使用能源2）采用节能新技术 3、降低能耗，是目标。 对国家，综合能源效率就是GDP能耗；对企业，除产值能耗外，更重要的是单位产品能耗。1）回收利用余能2）加强技术改造3）加强设备、管路与建筑物保温80三、节能新机制 1、节能自愿协议（ VA）： 符合市场经济规律和广大非国有经济的现实。三个好处：1）灵活性大2）成本低3）兼顾节能与环保81 2、需求侧管理（ DSM）： 主要是电力需求侧管理，其他如热力需求侧管理，也正在提到日程。电力需求侧管理 是指在法规和政策的支持下，采取有效地激励和引导措施以及适宜的运作方式 ，通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商和电力用户 等共同协力，提高终端用电效率和优化用电方式 ，在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，达到 节约能量 和 保护环境 ，实现社会效益最好、各方受益、最低成本电力服务所进行的管理活动。电力需求侧管理办法 发布 内容82 3、合同能源管理（ EPC、 EMC）： 完成发挥能源和节能服务公司（ ESCo）的作用。合同能源管理机制的实质 是一种 以减少的能源费用来 支付节能项目全部成本 的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，降低利用效率。83 4、节能产品认证节能产品认证 依据相关的标准和技术要求，经节能产品认证机构确认并通过颁布节能产品认证证书和节能标志，证明某一产品为节能产品的活动。节能产品认证 以其投入少、见效快、对消费者影响大等优点，已在世界范围内普及。开展节能产品认证（1）有助于提高行业水平，提高能效，降低能耗；（2）有助于提高国际竞争力；（3）有助于提高我国家电行业技术水平，提高产业自主开发能力和技术水平。84节能产品认证程序1.准备阶段：企业须知、自我评估、注意事项2.提出申请：写申请书、准备材料3.文件资料审核4.签订认证合同阶段5.缴纳费用阶段6.现场审查阶段7.抽样检测阶段8.取得证书9.监督管理10.复评审查85节能产品认证实施规则能源效率标识 是附在产品或产品最小包装上的一种信息标签，用于表示用能产品的能源效率等级等性能指标，为用户和消费者的购买决策提供必要的信息，以引导用户和消费者选择高效节能产品。 5、能源效率标识能效标识管理办法86 6、低碳经济和碳交易： 如碳汇，碳捕集，碳储藏，碳交易等，是一新型产业。世界首座 “零污染 ”火力发电站落成（ 2008年 9月９日在德国）87 所谓 低碳经济 就是通过能源技术和减排技术创新，实现低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。 碳交易 是为了减少排放而出现的制度，它能够促进低碳经济的发展，也就是把二氧化碳排放权作为一种商品，从而形成排放权的交易。88 7、综合资源规划（ IRP）： 在提高能效基础上的多种能源资源综合平衡规划方法，把经济规划与能源规划相结合。实施综合资源规划的意义• 可以有效降低投资成本和用电成本• 可以有效应对未来发展的电力需求• 可以促进电力普遍服务和降低环境成本• 有助于进行合理的投资决策89三个 “全 ”1.广义的整个能源领域； 2.对能源的全部生命周期进行管理，以达到它的全效率； 3.全体全面能源管理（ TEC）：第六节 节能技术评价1、节能技术经济评价节能方案评价方法 （ 1）简单补偿年限法PINA=IP——节能措施一次性投资费用，元A——节能措施形成的年净节约费用，元N——节能措施原投入资金的回收年限，年优点：最简单、最基本的经济分析方法缺点：对资金的利息、节能的社会效益等全未考虑90 （ 2）标准补偿年限内的计算费用法PiiibiICSN=+式中，IPi——节能措施一次性投入的资金，元；Nbi——各方案对应的标准补偿年限，年；Si——各方案的年运营成本 .多种方案：优点：经济概念清楚，计算简便缺点： 没有考虑计算技术条件的可比性，如对产品质量的影响，对时间因素、社会效益和环境影响均未加考虑。没有考虑资金的时间价值，若改造费用较大时，该评价方法存在较大缺陷。91 （ 3）动态补偿年限法如果考虑资金的时间效益，在 ND年内回收一次投资1(1 ) (1 )DDNjP NjjAFIii==+++∑式中： Aj是第 j年节能项目年净节约费用；F为节能项目寿命周期末的残值；i为资金的年利率若每年净节约费用相等，均为 A，则上式可简化为：(1 ) 1(1 )DDNNPiIi A Fi+−+ =+lnln(1 )PDA iFA iINi−−=+*92 （ 4）寿命周期净现值收益法1(1 ) (1 )ssNjP NjjAFPIii==−+++∑P——节能项目寿命周期净现值收益如果节能项目每年净收益相等，均为 A，则上式可简化为：(1 ) 1(1 ) (1 )ss sNPNNiFPA Iii i+−=−+++P0 增益P=0 收支相抵P0 节能方案增益AP=0 节能方案收支相抵AP0 节能方案增益β =0 节能方案收支相抵β 0 节能方案亏损97经济性分析案例 2、节能技术生命周期评价生命周期评价？Life Cycle Assessment ， LCA，是一种评价产品、工艺过程或服务系统，从原材料的收集、加工到生产、运输、销售、使用、回收、养护、循环利用和最终处理整个生命周期系统对环境负荷影响的方法。1990年由国际环境毒理学与化学学会（ SETAC）首次主持召开了有关生命周期评价的国际研讨会，该会议上首次提出 LCA的概念。1993年国际标准化组织（ ISO）开始起草 ISO 14040国际标准，正式将 LCA纳入该体系。1997-2000年， ISO颁布 ISO 14040~ISO 14043关于 LCA的标准98我国对该标准采用 等同转化的原则 ，颁布标准：1、 GB/T 24040-1999 环境管理生命周期评价的原则与框架2、 GB/T 24041-2000 环境管理生命周期评价 目的与范围的确定和清单分析3、 GB/T 24042-2002 环境管理 生命周期评价 生命周期影响评价4、 GB/T 24043-2002 环境管理生命周期评价 生命周期解释1、 GB/T 24040-2008 环境管理生命周期评价的原则与框架2、 GB/T 24044-2008 环境管理 生命周期评价 要求与指南99 生命周期评价技术框架基本结构：定义目标与确定范围影响评价 改善分析清单分析SETAC的生命周期评价技术框架100 1）定义目标与确定范围定义目标生命周期评价技术框架分析研究目的研究原因研究结果应用原因未来后果研究范围定义研究系统确定研究边界说明数据要求指出重要假设和限制101 2）清单分析（ inventory analysis）是对一种产品、工艺和服务系统在其整个生命周期内的能量、原材料需要量以及对环境的排放（包括废气、废水、固体废弃物及其他环境释放物）进行以数据为基础的客观量化过程。步骤数据收集准备数据收集计算程序清单分析的分配方法清单分析结果102 3） 影响评价（ impac assessment）是对清单分析阶段所识别的环境影响压力进行定性或定量排序的一个过程，即确定产品系统的物质和能量交换对其外部环境的影响。“三步走 ”模型影响类型特征化 : 按照影响类型建立清单数据模型量化： 即加权，确定不同环境影响类型的相对贡献大小或权重，以期得到总的环境影响水平资源耗竭生态影响人类健康概念化阶段103 4）改善评价（ improvement assessment ）系统地评估在产品、工艺或活动的整个生命周期内削减能源消耗、原材料使用以及环境释放的需求与机会。104 ISO 14040 生命周期评价目的与范围的确定清单分析影响评价生命周期解释直接应用：产品开发与改进战略规划公共政策制定营销其他ISO 的生命周期评价技术框架105矿石柴油、生物柴油与其他替代燃料全生命周期排放评价天然气一步法制 DME、 FT柴油生命周期是环境友好的柴油替代燃料生命周期所有排放、生命周期排放外部成本降低FT柴油PM10、 SOx排放略有增加， HC、 CO、 SOx、 CO2 、CH4和 N2O排放及生命周期排放综合外部成本降低天然气一步法制DME生命周期中 CO、 PM10、 SOx、 CO2排放及排放综合外部成本增加，生命周期 HC、 CH4和 N2O排放降低甲醇脱水法制DME、天然气二步法制 DME生命周期中 NOx排放 、排放综合外部成本增加，生命周期其他排放降低。生物柴油与矿石柴油相比分析数据显示，生物柴油是生命周期中总排放量最小的燃料，也是温室气体排放总量最小的燃料。106第三章 节能管理第一节 节能管理概述第二节 节能政策法规第三节 企业节能管理107 1、节能管理节能管理的定义 : 以节能为导向，对目标系统的能源生产、转换、输送、利用等活动进行有效的规划（计划）、组织、领导、控制的一系列工作的总称。节能管理具有显著的二重属性：自然属性和社会属性。 9需求侧管理（ DSM）： 分析 9PDCA管理模式： 如下图第一节 节能管理概述108管理承诺策划实施与运行检查与纠正管理评审持续改进能源方针PlanDoCheckAct检查 执行定计划找原因找原因找问题提出新问题总结经验PDCA循环1092、国际节能管理的主要做法及经验 主要做法：1）日本 （ 4位）2）美国 （ 2位）3）荷兰 （ 24位）4）澳大利亚 （ 19位） 经验借鉴和启示：1）法律法规完善，依法进行节能管理；2）政策组合日趋丰富，激励性政策得到重视；3）政府对节能工作高度重视并自身垂范；4）中介机构广泛参与。1103、我国的节能管理 将节约能源上升为基本国策 将节能纳入国民经济和发展规划 加强节能法规政策体系建设 建立完善的组织体系 采用新的节能管理机制 加强节能信息服务111第二节 节能政策法规一、 中华人民共和国节约能源法
十八文库
