NG体育人类的生活和一切活动过程都在使用和消耗能量，诸如机械能、热能、电能、光能、声能、化学能等等。这些能量有的可从自然资源中直接得到，有些则需要通过转化才能获得。凡是能够直接或者经过转换而产生所需能量的含能资源(比较集中的含能物或含能过程)统称为能源。如木柴、煤炭、石油为含能物，而水力、风力、潮汐则为含能过程。

　　(3)通过生物过程，由古代积存下来的有机物质转化而来的矿物（化石）燃料如煤炭、石油、天然气等，以及正在生长的柴薪等。

　　凡自然界中现成存在，并可直接取得而不改变其基本形态的能源，称为一次能源或天然能源NG体育娱乐，如煤炭、石油，水能等。由一次能源经过加工或转换而得到的另一种能源产品，称为二次能源，如汽油、蒸汽、电力等等NG体育娱乐。一次能源又可按它们能否不断再生和得到补充，分为可再生能源(如太阳能，水能、生物质能等)和非再生能源（如煤炭、石油、核燃料等）。

　　在不同历史时期，已被人类广泛使用的能源称为常规能源。对正在研究开发，技术上尚未完全成熟的，称为新能源。当今的新能源为风能、太阳能、地热能等等。

　　无论一次能源或二次能源都又可分为燃料能源和非燃料能源两种。燃料能源又分为矿物燃料、生物燃料、化工燃料和核燃料四类。非燃料能源有含机械能的风、水、潮汐等含能过程，含热能的地热、工业余热、含光能的太阳能、激光、以及电能和自然界的闪电。

　　根据使用中对环境污染情况，将无污染或污染小的能源，称?quot;清洁能源，如水能，太阳能，氢等。对污染较大的称为非清洁能源，如煤炭、石油燃料和核燃料等。

　　生态环境是人类在地球上赖以生存的空间条件。人类在这个环境中获取各种资源（包括能源)和生产人类需要的产品。在获取资源和生产过程中也在不断地改变着周围的环境。只要有人类的生产活动，必然会改变地球的生态环境。

　　生态环境的改变既然是人们的行为造成的(对某些天灾暂作别论)，其变化就会有三种情况：

　　烟尘是由燃烧烟气中的炭黑和其他粉尘所组成，炭黑的颗粒只有0.5一1微米，就是常见黑烟中的烟怠。粉尘是烟气中的飞灰，其中颗粒大于10微米的称落尘，小于10微米者称飘尘．

　　烟尘的成分复杂，除污染环境外，尚含有致癌物如芘、蒽等。人吸入粉尘，除滞留在鼻腔和支气管外，还有一部分进入肺泡，是肺癌的主要致病源。

　　SO2对人体危害是不容忽视的。它不但刺激粘膜，更重要的是当它被吸入肺中时会引发各种疾病，它对植物的生长也有致命的影响，甚至还会使金属及其制品锈蚀。

　　此外SO2：在某些催化剂的作用下会形成硫酸烟雾，这种烟雾进一步凝聚就是人们常说的酸雨，酸雨对植物的生长具有极大的危害。

　　NO的浓度大时，毒性也大，它会使人及生物的血液缺氧，并引起神经麻痹。NO2的毒性比SO2和NO还大，而且对心脏、肝脏、肾脏、造血组织等都有危害。

　　世界每年CO的排放量约2亿多吨。据统计，每1000辆汽车每年就排放CO约3吨多。

　　渣污染主要指在进行生产活动中的遗弃物如废料、排污等所造成的污染。能源利用所形成的渣污染主要表现在开发采掘过程中的一些遗弃物，如报废的矿坑及渣石废料，油田周边地残留物等。这些遗弃物不但占用了土地，损伤地质原貌NG体育娱乐，而且还破坏了土壤结构，危害了生物的正常生长，以及淤塞河床、污染水质等等。

　　(2)温室效应是人类活动中排放的气体使空气中所谓温室气体浓度的增加所引起的。

　　事实是，近期以来，地球表面温度确实在变暖，近100年已上升近0.7℃(图l-9)。当今这种上升趋势仍在继续，估计如不采取措施，至2025年有可再上升0.45-1.3℃，这说明温室效应正在一天天威胁着人类的生存。

　　现已查明，温室气体主要就是CO2，以及CH4、NOx等。CO2具有相当大的热辐射和吸收能力，当它吸收了地球的辐射热后，大部分又重新辐射回地球，只将其中一部分辐射至宇宙空间，这就将地球上逐渐增多的热能被阻滞在地球空间，于是产生温室效应。

　　各种燃料燃烧时放出的CO2量，若折合成碳计算，煤为0.023g／kJ，石油为0.019g／kJ，天然气为0.013g／kJ。人类在不断增加能源消费的同时，大气中C02浓度也在不断增加。

　　工厂能源管理工作是整个工厂管理的一个重要组成部分，它又是国家和地方能源管理系统的终端部分。工厂能源管理工作涉及的范围是很广泛的，除了做好工厂能源的计划，储存和保证供应外，很重要的是做好能源的合理使用和节约，提高能源的利用率，力求以最小的能源消耗，取得最大的生产效果．

　　(1)遵守国家的能源方针、政策和法令，以及玫府的有关规定，研究和制订工厂的能源计划。

　　(2)加强工厂的能源计量、储存、输送、生产等环节的管理，减少能源损耗和积压，降低能源的资金消耗，

　　(3)组织测定设备能耗，编制企业能量平衡表和能流图。并在此基础上，制定工厂的合理用能方针。

　　(4)根据本工厂的实际耗能情况和参照同行业的先进耗能指标，制订工厂能源消耗定额，并定期分析实际执行情况和总结推广节能经验。

　　(5)通过调查研究，摸清工厂的节能潜力，制订工厂的近期节能计划和长远规划，并落实为具体措施，由各基层部门予以实行。对工程量较大的节能课题，则组织专门队伍来执行。

　　能源费用是工厂生产成本的主要组成部分。不断地减少能源消耗是工厂能源管理的重要工作。加强能源管理就必须对整个工厂的能源消费进行经常和有效的监督。评价和考核一个工厂的能源利用率必须和工厂的产品、产量和产值情况在一起进行综合考虑，能源消耗定额就是反映工厂能源利用经济效果大小的综合性指标。

　　能源消耗定额是指工厂在一定的生产技术和生产组织条件下，为生产一定质量和数量的产品或完成一定量的作业，所规定的能源消耗量标准。

　　由于在生产过程中所消耗的能源种类不同(煤、电、油、蒸汽、水等等)和对所消耗能源数量的统计口径范围不同，就有不同的能源消耗指标。

　　如只针对所消耗的一种能源进行计算，称之为单项能源消耗。若将所消耗的两种以上能源总合进行计算，则称为综合能源消耗。

　　额定能源消耗的统计范围，根据不同的统计需要，可为一个工厂、一台设备或一个产品；也可为万元产值或单位作业量；甚至也可按工艺过程或生产过程进行统计。

　　在生产过程中使用各种形式的能源，各种能源的单位含能量差别很大。在计算综合能耗时，就不宜以每种能源的实物量来计算，必须将它们折算成可以相加汇总的统一能量单位。因为热能是一种利用最多的能量形式，所以热量单位就成为能源相互折算的基础单位。

　　按照国家标准《综合能耗计算通则》(GB2589-81)，燃料发热量以燃料应用基(即实际所应用的燃料)低位发热量为基准。又规定

　　(1)低位发热量等于29.27MJ(7000kcal)的固体燃料，称1千克标准煤(kgce)。在统计计算中，可采用吨、万吨标准煤(tce，万tce)。

　　(2)低位发热量等于41．82MJ(10000kcal)的液体燃料或气体燃料，称1千克标准油(kgoe)或1标准立方米标准气。在统计计算中，可采用吨、万吨标准油(toe，万toe)或千标准立方米、百万标准立方米标准气。

　　(3)计算综合能耗时，其能源消耗量可用千克标准煤或吨标准煤表示。也可简写成千克标煤或吨标煤。

　　(5)企业消耗的二次能源，均应折算到一次能源消耗量，其中燃料能源应以应用基低位发热量为折算基础。

　　按上列规定，在计算综合能耗时，不论一次能源，还是二次能源和耗能工质，均应折算为标准煤。其折算的方法是

　　式中的等价热量，对各种燃料取它们的应用基低位发热量。对非燃料二次能源(如蒸汽电能)和耗能工质是指在它们的生产转换过程中实际要消耗的一次能源的热量。

　　生产耗能是指在生产过程中的能源消耗量，它是工厂生产技术水平和管理水平的综合反映，它包括：

　　有效利用能量系指为实现该工艺过程，理论上必须消耗的能量(包括进入产品的能量)，以及在各工序间物质输送过程中所必须消耗的能量。

　　工艺性损耗包括：工艺设备启动、保温和临时停工或检修时冷却，停机后再加热所需的能源消耗，以及在设备运行时不可避免的能源损失。

　　指为了保证基本生产过程的辅助设备和辅助部门的耗能，如采暖、通风、照明、供水、运输、设备维护等，以及保证安全和生产准备工作的能源消耗。

　　3、在能源转换设备、厂内热力和电力系统中，技术上不可避免的能源损失。如热力管道散热、变压器和线路损失等。

　　总综合能耗是工厂企业在计划统计期内，对实际消耗的各种能源量，经综合计算后得到的总能耗量。

　　上面提到的实际消耗的各种能源量，系指用于生产的各种能源。它包括主要生产系统、辅助生产系绕、附属生产系统消耗的能源，不包括用于生活目的消耗的能源(如用于宿舍、食堂、浴室、俱乐部等)，但作为原料用途的能源，原则上应包括在内。

　　单位综合能耗是以产品的单位产量即产品的实物单位或单位净产值所表示的综合能耗量。如每吨钢的综合能耗，每万米布的综合能耗，每万元净产值的综合能耗等。

　　可比单位综合能耗，实际上就是同类产品在基本条件相同时的单位综合能耗。有下列两种计算方法

　　总单项能耗是一个工厂在一定期间对某一种能源消费的总量。由于各工厂之间的生产设备，产品和产量都不相同，所以这一能耗数据不能作为各企业之间比较能源利用程度的指标，但它却是国家、地区或部门统计单项能耗的基础数据，也是工厂本身计算单位单项能耗的基础。另外，当一个工厂的生产情况变化不大时，可通过比较不同时期的总单项能耗，来了解某种能源的利用水平变化情况NG体育娱乐。

　　通用设备是指那些在任何行业中，都广泛使用的机械设备，如工业锅炉、小型工业炉、风机、水泵和空气压缩机等等。在一个工厂里，往往由于每台通用设备所消费的能源在整个企业的总能耗中所占比例不大，不被引起注意，但从全国范围来看，通用设备的耗能量的总和是惊人的，并且节能潜力极大。因为一些有关节能技术在前几节中已分专题作了介绍，所以在本节中只对这些通用设备的节能措施予以简要总括。

　　我国将生产蒸汽和热水用于工业生产和采暖的锅炉称为工业锅炉。工业锅炉的蒸汽压力较低，一般不高于1.6MPa，单台蒸发量不超过10t／h，蒸发量在4～6t／h以下者占绝大多数。我国现有工业锅炉40多万台，每年净增约3～4万台。我国工业锅炉的耗煤量为我国年产煤量的1／3以上，耗电量占全国年发电量的9.3%。因此，工业锅炉是公认的煤老虎，也是尚未被重视的电老虎。

　　我国工业锅炉燃料以煤为主，加上煤种供应往往不符合设计要求，并且多数管理水平不高，因此锅炉热效率较低，平均仅为55～60％。这也说明，工业锅炉的节能潜力较大，平均为30％左右。

　　(1)合理配煤，使燃煤的品种(水分、灰分、挥发分、粒度等)符合锅炉燃烧设备要求。

　　5、配齐必要的运行监测仪表，以能了解锅炉工作的实际情况和合理调节。有条件时可装备自动调节和控制系统。

　　6、锅炉附属设备的合理选用和配套锅炉的附属设备有给水泵、鼓风机、引风机、水处理设备，上煤和出渣系统。这些设备是锅炉的耗电部分，并且经常处于低负荷工况运行，节电潜力极大。

　　工业炉包括化铁炉、加热炉、锻工炉、热处理炉，熔炉和各种窑炉。我国现有各种工业炉14万台，平均热效率为20一30%，年耗煤炭2亿多吨。

　　工业炉的节能主要在改善燃烧、加强保温和利用余热等三个方面。节能措施有以下几种NG体育娱乐。

　　用热交换器或蓄热器预热空气，用余热锅炉、燃气轮机回收余热，用余热来预热材料、工卡模具，托架等，低温炉使用高温余热，保护性气体的再利用。

　　改善炉壁、台车等的隔热；加强水冷部位的隔热；改进冷却管的配置和设计；改进炉门；开口部的密闭；改进砂封、气帘等密封方式；减轻输送机、工卡棋具、托架、工具砖等的重量。

　　调整和改进升温标准和加热温度曲线；检查和改进设备管理；改进处理材料的装炉方法。

　　7、转换热源。如由电热改为气体辐射加热管，将蒸汽加热转换为气体燃料直接加热等。

　　据1990年统计，我国全部风机水泵年耗电占全年总发电量的30％。我国的风机和水泵型式陈旧、多数设计效率只有40一60%，实际系统运行效率则更低，仅30一40％。据估计，如能将全国半数风机水泵的效率提高20％(现国外运行先进效率巳大于70%)全年可节电200亿kwh。

　　2、企业内部或企业之间，通过测查，将原配套不合理的风机水泵予以调换，或采用切割叶轮等方法使之趋近合理匹配。

　　3、对不合理的管网予以改造，合理选用风机、水泵和电动机的型号和驱动功率。

　　在此基础上，再对风机和水泵加强管理，对工作时负荷变化幅度较大的风机水泵，应考虑配备电动机调速系统，尽量少用管路节流调节等不经济的调节方法。

　　(1)如在烧结工序中用冷矿新工艺取代热矿旧工艺，能耗下降15～20kgce／t铁；推广原料低炭操作法可使燃料单耗降低10％。此外，如加大点火器和增设保温炉，在混合料中加生石灰和钢渣，以及改进密封装置减少烧结机漏风等。

　　(2)在焦化工序中稳定配煤水分和配煤质量，合理使用煤气，采用高压氨水喷射工艺等。

　　(3)在高炉工序中提高精矿品位，精矿含铁量每提高1％，可降低燃料比1.5-2.0％;熟料比每提高10%，可降低燃料比4-5％;保证入炉料的成分稳定;降低焦炭灰分，每降低1％，可减少燃料比1.5-2.0％。在高炉中每喷吹1t煤粉，可替代0.8t焦炭。

　　(4)在炼钢工序中，如氧气转炉复合吹炼，可降低累计能耗30～40kgce／t，铁水炉外脱硫可减少累计能耗10一15kgce／t；平炉采用火焰富氧、熔池小管吹氧和顶吹氧等都能缩短冶炼时间，降低燃料消耗。电炉采用吹氧喷燃助熔，节电效果也很明显。

　　炼焦炉、高炉产生的大量煤气可以供给加热炉、炼铁和发电使用。通常焦炉煤气发生量大约为320～330Nm3／t钢，其发热量平均为5GJ/t钢;高炉煤气发生量约为1200-1800Nm3／t钢，平均发热量也为5GJ/t钢。这些一般都巳加以利用。从70年代开始开发利用的有；

　　(一)我国纺织工业的能源消费量占轻工业中的首位，1981年为2445万吨标准煤，是轻工业耗能量的1/3。

　　现代纺织工业的工艺过程，分为纤维原料、纺纱织染和织物加工三个领域。纤维原料分天然纤维(棉、毛、麻、丝)和化学纤维(人造纤维：粘胶、醋酯；合成纤维：涤纶、腈纶、锦纶、维纶、丙纶等)。天然纤维能耗较少，它的生产属于农业范畴。化纤中粘胶纤维的原料是木材或短棉绒制的浆粕；合成纤维的原料是乙烯等有机合成物。所以它的生产前半部(由石油制成有机原料，原料合成单体)属于石油化工，后半部(单体制成成纤高聚物，纺制成纤维)则属于纺织工业。在纺纱织染领域中，以棉纺织、染整业耗能较多，其余毛、麻、丝、针织业企业分散，产品复杂，耗能不多。至于织物加工的服装、鞋帽等，在我国属于缝纫业，大都为小型企业，但耗能很少。表1列出我国纺织业能源消耗情况。

　　我国化纤行业的技术装备大都是70年代末80年代初从国外引进的，80年代国外在节能方面作了一系列改进，所以能耗比我国低。近年来，我国天然纤维行业也向高质量，深加工，小批量，多品种，高档次，快交货方向发展，以及环保条件有所改善，所以天然纤维产品能耗有上升趋势，而化纤产品能耗，则有下降趋势。

　　我国纺织工业的节能方向，除加强能源科学管理和调整行业、企业和产品结构外，在推广适合我国国情的先进工艺和技术方面已归纳为：

　　(1)长改短。就是缩短工序，如棉纺织的气流纺、摩擦纺、清联网、粗细联、络并联等，印染的一步法、一浴法；化纤的融熔纺、直接纺和溶剂纺等。

　　在设备方面采用高效节能的变压器，电动机、锅炉，改进风机和水泵，以及采用高速轧机、高效水洗、烘干、蒸发设备。建立微机管理系统，发展热电联产和热电冷联产。

　　机械加工制造工业是我国工业中的重要部分，虽然它不属于高耗能产业，单位产值能耗也低，但由于产品数量多，所以总能源消费量仍占工业总耗能量的8％，也是一个值得注意的节能对象。

　　机械制造是一个多工序作业过程，总括起来可分为热加工(铸、锻、焊、热处理)和冷加工(切削、板金、装配)两大部分。除直接消耗燃料外，还消耗大量二次能源和由工厂自行转换的耗能工质(蒸汽、压缩空气)。

　　(1)提高热工设备的热效率。主要热工设备有化铁炉、退火炉、电炉、锻工炉、热处理炉和蒸汽锅炉等。这些设备的热效率高低，关系到整个机械制造企业耗能的多少。我国的加热炉热效率很低，间歇作业的锻造炉热效率仅l一5％，热处理炉为7一20％。因此节能潜力很大。

　　(2)改变产品工艺结构。改变产品工艺结构可以有效地降低产品的钢铁消耗量，例如以钢代铸，用钢结构代替铸铁件，不仅简化制造工艺，也可降低能耗。

　　(3)产品专业化。我国机械制造工厂多为全能工厂，全部工序从化铁、铸、锻开始，均由本厂完成。结果是品种发展慢，能源消耗多，经济效益低。如能组织合理分工，进行专业化生产，不仅能提高产品质量和劳动生产率，还能降低单位产品能耗。

　　(4)加强能源管理，合理用电。机械制造厂中装备有许多电动机、风机、水泵、空压机，如能注意它们的容量匹配，减少低负荷运行，加强供电、空调(通风)和照明管理，就能在节约电能方面获得成效。

　　玻璃和陶瓷工业是工业中的高耗能工业，总耗能量虽然不多，(我国仅占0.5％)，但其单位产值能耗极高，按我国1981年统计达21．7tce／亿元，仅次于水泥和砖瓦。

　　玻璃工业的主要产品是玻璃瓶罐、器皿和平板玻璃。总能耗的大部分用于玻璃的熔化过程。

　　为了降低能耗，熔炉大型化是国外的发展趋向。原联邦德国、美国生产瓶罐的熔炉均在200-400t／d以上，生产平板玻璃的熔炉已达500t／d，我国绝大多数熔炉是50t／d以下。

　　(1)玻璃熔炉大型化。熔炉大型化有助于减少热损失、提高熔化率，从而降低能耗。应主要发展日产100吨以上的蓄热式池炉，淘汰50t／d以下的瓶罐炉。

　　(2)回收余热，炉壁保温是节能的重点。在熔炉中有效利用热不超过19%。未回收的余热占20％，窑体散热损失达50％。因此加强窑体保温，对提高热效率影响很大。我国某玻璃厂对熔炉保温后，热效率由22.1%提高到29.11％。

　　玻璃熔炉的余热回收主要用于预热燃烧空气。在一般工业炉的节能措施中，利用余热对原料进行预热占很大比重，但对玻璃原料，预热有可能使调合的配料产生分离现象，而导致玻璃质量下降。因此只能将重点放在预热空气上。

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