【正文】 比綜合能耗是一種更為完善的評價指標，特別適用于品種、規(guī)格繁多的大類產(chǎn)品，它借助于測試分析，引入不同條件下的修正系數(shù)，而更趨于合理。對于企業(yè)產(chǎn)品的能耗指標，由于各地區(qū)、各行業(yè)的情況不同，應根據(jù)實際情況制定本地區(qū)、本行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品能耗定額標準，為節(jié)能降耗工作的開展提供合理的依據(jù)。六、效率指標能源在轉(zhuǎn)換中不可避免地會有損失，輸入設(shè)備的能量中只有一部分被有效利用。能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的輸出有效能量占輸入能量的百分比，反映能量轉(zhuǎn)換的效率；能源使用設(shè)備中被有效利用的能量占輸入的百分比，反映能源使用效率。不論使用什么用能設(shè)備，或是哪一種能源，在使用中都有效率的問題。對于一個企業(yè)來說，要綜合評價企業(yè)能源利用效率比較復雜，常用的能源利用效率指標主要有以下幾類：設(shè)備效率設(shè)備效率用來反映供入某設(shè)備的能量有效利用程度。對能量轉(zhuǎn)換設(shè)備和大多數(shù)用熱設(shè)備，如鍋爐，煤氣發(fā)生爐，各種換熱設(shè)備等，均可采用設(shè)備效率表示，通常定義為有效能量與供給能量之比，即：對用熱設(shè)備，有效能量為工藝有效熱，設(shè)備的供給能量是指煤，油，天然氣燃料等一次能源和電，蒸汽，焦炭，煤氣等二次能源的等價能量（一般化學反應熱不大時可略）。裝置能量利用率生產(chǎn)裝置一般同時消耗幾種不同的能源實現(xiàn)某一工藝目的，許多裝置同時燃用燃料，消耗電能，還進行能量回收，這樣對于一套裝置而言，就有一個綜合的裝置能量利用率，也屬于效率指標范疇。裝置能量利用率的一般計算公式為對于裝置，有效能量包括因進行能量回收得到的回收能量。企業(yè)能量利用率企業(yè)能量利用率是考察整個企業(yè)用能水平的指標，可以看作是本企業(yè)內(nèi)各種裝置能量利用率的加權(quán)水平，表示企業(yè)各種用能設(shè)備的總有效能占企業(yè)總耗能的百分比，或者用生產(chǎn)某種產(chǎn)品的理論消耗與企業(yè)總能耗之比計算。這一指標也常常作為企業(yè)能量平衡分析的最終結(jié)果。企業(yè)能量利用率的計算公式與裝置能量利用率形式相同，所不同的是有效能量和全部能量是企業(yè)整體水平的。企業(yè)能量利用率還可表示為式中，——各種產(chǎn)品的理論能耗之和。企業(yè)能量回收率企業(yè)能量回收率用來反映企業(yè)能量回收所帶來的收益，計算公式為：企業(yè)能量回收率反映了由于能量回收而帶來的燃料消耗節(jié)約率。隨著節(jié)能工作的深入，除了不斷改進設(shè)備，提高設(shè)備效率外，能量回收，提高整個企業(yè)的能量回收率，將成為今后企業(yè)節(jié)能的重要方向。上述效率指標可以評價企業(yè)能量利用的水平，但在應用中應注意：既不要選用過多的指標使評價復雜化；也不要只選用某一種指標，缺乏可比性。選擇什么樣的評價指標，應當根據(jù)各自行業(yè)的生產(chǎn)和用能的特點加以決定。選擇評價的指標應當能夠反映企業(yè)用能的總水平，反映耗能設(shè)備的能量利用水平，反映可回收的能量回收水平，從中看出節(jié)能工作的效果。綜上所述，把能耗指標和效率指標集中起來，可以全面衡量一個企業(yè)的能源利用情況（耗能多少，用能水平，節(jié)能潛力，省能效果）；同時可以初步衡量一個企業(yè)的能源科學管理程度，并為企業(yè)技術(shù)改造提供科學依據(jù)。第四節(jié) 企業(yè)節(jié)能的原則和基本途徑一個企業(yè)的能耗水平是由錯綜復雜的多種因素影響決定的，如自然條件、經(jīng)濟體制、經(jīng)濟因素、管理水平、政策傾向、社會因素、技術(shù)水平等。對于企業(yè)本身來說，降低能耗、節(jié)能增效需要針對企業(yè)的實際情況，既要注意依靠加強管理與節(jié)能技術(shù)改造來降低產(chǎn)品單位能耗的直接節(jié)能途徑，又要重視以調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)為中心的間接節(jié)能途徑。一、企業(yè)合理用能的基本原則熱力學第一定律約束了能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系, 熱力學第二定律規(guī)范其質(zhì)量關(guān)系。能量合理利用就是要求能量系統(tǒng)中能量在數(shù)量上保持平衡，在質(zhì)量上合理匹配。從能量利用經(jīng)濟性指標的角度考慮，就是要盡量使系統(tǒng)的能量利用效率和火用接近100%，即量質(zhì)匹配, 梯級利用。能量在數(shù)量上保持平衡在實踐中容易做到，根據(jù)熱力學第一定律，沒有足夠的能量輸入，就不能達到人們所需要的生產(chǎn)生活需要。但同時還要認識到，輸入的能量并不一定能夠完全被生產(chǎn)和生活利用，工業(yè)生產(chǎn)過程中的跑、冒、滴、漏帶走的能量、管道運輸中能量沿途損失、廢熱廢物的遺棄等都是不可避免的。通常把這種能在數(shù)量上表現(xiàn)出來的能量損失叫做外部損失。工程上常常采用余熱回收利用、保溫防漏、廢副產(chǎn)物回收利用等重要措施來減少外部損失，實現(xiàn)節(jié)能。能量在質(zhì)量上合理匹配，在很長的一段時間被人們忽視，即使現(xiàn)在也往往不被人們所重視。工業(yè)實踐中使用高壓蒸汽通過減壓閥來提供低壓動力，把高壓蒸汽和電能這種高質(zhì)量能量直接轉(zhuǎn)換成低壓蒸汽和熱能這種低質(zhì)量能量，使能量中的大量的火用變成火無，也是能量損失的一種形式。通常把這種不能從數(shù)量上表現(xiàn)出來的，只能在數(shù)量上反映出來的能量損失引發(fā)能量損失叫做內(nèi)部損失，能量發(fā)生內(nèi)部損失，貶值到一定的程度，往往難以利用而只能廢棄，又引發(fā)能量的外部損失。所以，能量在質(zhì)量上的合理匹配是不容忽視的。對于我國企業(yè)，上述問題都比較突出，合理的用能應注意以下幾個基本原則：最小外部損失原則對于由廢氣、廢渣、冷卻水、各種中間物或產(chǎn)品帶走能量造成的損失，跑、冒、滴、漏造成的損失以及保溫和保冷不良造成的散熱和散冷損失等外部損失，雖然能量能級不太高，但它們都是由投入系統(tǒng)的高級能源因過程的不可逆性轉(zhuǎn)化而來的。所以在設(shè)計和生產(chǎn)中，應力求使排出系統(tǒng)而未利用的余熱降低到最低的限度，做到能量的充分利用。最佳推動力原則從能量利用的觀點看，一切過程都是能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程，都是在一定的熱力學勢差（如溫度差、壓力差、電位差、化學位差等）推動下進行。沒有熱力學勢差，過程是無法實現(xiàn)的。由于任何熱力學勢差都是不可逆因素，都會導致過程的火用損失。能量利用的中心環(huán)節(jié)是，在技術(shù)和經(jīng)濟條件許可的前提下，采取各種措施，尋求過程進行的最佳推動力，以提高能量的有效利用率。（1）按需供能，按質(zhì)用能按需供能是按用戶所需要能量的能級要求，選擇適當?shù)妮斎肽芰?。不要供給過高質(zhì)量的能量，否則就是浪費。按質(zhì)用能是按輸入能量的能級來使用能量，而不要大幅度降級使用，否則也是浪費。按需供能和按質(zhì)用能兩者的核心都是盡量避免能量的無功降級，實現(xiàn)能級匹配。例如，高參數(shù)的蒸汽用于驅(qū)動高壓透平；中參數(shù)的蒸汽用于驅(qū)動中壓透平；低參數(shù)的蒸汽作為工藝或加熱用汽。對熱量也要按能級高低使用，用高溫熱源加熱高溫物料；用中溫熱源加熱中溫物料；用低溫熱源加熱低溫物料。盲目地用高參數(shù)蒸汽加熱物料就是一種浪費。（2）能量的多次梯級利用。為了防止能量的無功降級，應根據(jù)用戶對輸入能的不同能級要求，使能源的能級逐次下降，對能量進行梯級利用，只有系統(tǒng)無法再使用的低溫余熱才加以廢棄，做到能盡其用。（3）適當減少過程的推動力傳統(tǒng)的設(shè)計方法，往往追求推動力來強化過程，這樣雖然可以減少設(shè)備投資費用，但卻增加了過程的火用損，從而增加了長期運行的能耗費用。這種做法在能源充足、價格相對低廉的條件下是可行的，但從節(jié)能的觀點分析卻是不合理的。適當?shù)販p少推動力，若不增大設(shè)備而又能保證必要的過程速率，就得設(shè)法降低過程的阻力，這就需要研制新型、高效的設(shè)備。例如，傳熱過程采用板式換熱器、熱管換熱器、高效換熱器等。另外在操作管理設(shè)備的維修上，要注意防垢、防腐，保持運行中熱阻不增大，這樣也可以避免因?qū)嶋H推動所導致能耗的增加。梯級降溫和梯級制冷，可以減少傳熱溫差，減少火用損。由于在相同的溫差下，火用損與傳熱溫差成反比，所以在制冷過程中實行梯級制冷意義更大。適當減少機械能傳遞過程的推動力也是降低能耗的措施。降低流體流動的流速、縮短流程，減少摩擦火用損，功耗可以大為降低。能量優(yōu)化利用原則用能系統(tǒng)往往是一次能源與二次能源、熱量與冷量、電能、高壓流體的機械能等共存的系統(tǒng)，各種形式能量的相互匹配、綜合利用，使之各盡其能具有特別重要的意義。例如，用燃料燃燒的熱能在鍋爐中產(chǎn)生蒸汽，蒸汽用于加熱工藝物料，而工藝物料的顯熱或潛熱，又要冷卻（通常是水冷），這樣不僅余熱未利用，反而需要消耗冷卻劑，增加能耗。如果采用熱電聯(lián)產(chǎn)，將高壓蒸汽先通過蒸汽透平作功或發(fā)電，然后用背壓蒸汽作為工藝蒸汽或熱源加熱工藝物料；生產(chǎn)過程中放出的熱量也按能級高低回收利用，以減少外供能源，這就構(gòu)成了按能量能級高低綜合利用的系統(tǒng)，稱為總能系統(tǒng)。該系統(tǒng)能量的有形損失和不可逆損耗將大為減少，從而將會達到相當高的能量有效利用率。綜上所述，最小外部損失原則、最佳推動力原則和能量優(yōu)化利用原則是企業(yè)合理用能的基本指導原則，最終實施還要取決于技術(shù)經(jīng)濟的總評價。二、直接節(jié)能途徑管理節(jié)能通過加強企業(yè)能源管理進行節(jié)能，是一條花費少、收益快的重要節(jié)能途徑。管理節(jié)能十分廣泛，主要有以下幾方面：（1）建立健全能源管理機構(gòu)為了落實節(jié)能工作，必須有相對穩(wěn)定的節(jié)能管理班子，去管理和監(jiān)督能源的分配、計量、使用，制定節(jié)能計劃，提出具體的節(jié)能措施，并進行節(jié)能技術(shù)培訓。（2）建立企業(yè)的能源管理制度對各種設(shè)備及工藝流程，要制定操作規(guī)程；對各種類產(chǎn)品，制定能耗定額；對節(jié)約能源和浪費能源，有相應的獎懲制度；等等。（3）加強計量管理企業(yè)必須完善計量手段，建立健全儀表維護檢修制度，強化節(jié)能監(jiān)測。（4）合理分配和使用各種能源合理分配使用能源，就是要根據(jù)各類能源的特性（成分、質(zhì)量和品位等），把它用在最適宜的地方。例如石油，不僅是品位很高的一種能源，而且是非常寶貴的化工原料和重要的戰(zhàn)略物資，不能輕易的當作一般燃料放到各種鍋爐中燒掉。（5）合理組織生產(chǎn)，減少能源消耗。技術(shù)節(jié)能以節(jié)能為中心進行技術(shù)改造，通過技術(shù)革新和技術(shù)進步節(jié)約能源，是企業(yè)節(jié)能的一條重要的途徑，主要包括以下幾個方面：（1）工藝和設(shè)備節(jié)能能源的開采、運輸、轉(zhuǎn)換和使用都是通過各項設(shè)備和工藝完成的，各類設(shè)備和工藝的效率、質(zhì)量和性能的高低、好壞，在很大程度決定了能源利用水平的高低。因此，改造消耗大、效率低的設(shè)備，特別是改造那些已經(jīng)十分陳舊的設(shè)備和工藝，消除各種嚴重浪費能源的機器和設(shè)備，是技術(shù)節(jié)能的重要方面。① 大力改造陳舊落后的耗能設(shè)備。目前我國企業(yè)中仍然有一些技術(shù)狀況較差的設(shè)備，對這些設(shè)備進行改造，逐步用省能高效的設(shè)備替換，對節(jié)約能源具有很大的意義。由于設(shè)備種類很多，包括輸送機械（泵、壓縮機等），換熱設(shè)備（鍋爐、加熱爐、換熱器、冷卻器等），蒸發(fā)設(shè)備、干燥設(shè)備等，每一類設(shè)備都有其特有節(jié)能方式：a. 流體輸送機械對可變負荷的設(shè)備，采用調(diào)速控制。b. 換熱設(shè)備換熱設(shè)備的節(jié)能方法有：加強設(shè)備保溫，防止結(jié)垢，傳熱溫差合理，強化傳熱；對鍋爐和加熱爐還有控制過量空氣，提高燃燒特性，預熱燃燒空氣，回收煙氣余熱；采用高效率設(shè)備，如熱管換熱器等。c. 蒸發(fā)設(shè)備節(jié)能措施有：預熱原料，多次蒸發(fā)，熱泵蒸發(fā)等。d. 干燥設(shè)備控制和減少過量空氣，余熱回收，排氣的再循環(huán)，熱泵干燥等。② 積極改革各種落后的工藝流程，也是技術(shù)節(jié)能的重要一環(huán)。目前，我國企業(yè)許多生產(chǎn)工藝的連續(xù)性較差，經(jīng)過逐步的技術(shù)革新和改進會節(jié)約大量的能源。③ 加強設(shè)備和管道的絕熱保溫是許多企業(yè)的有效節(jié)能措施。工業(yè)企業(yè)的不少設(shè)備，如爐窯、熱交換器、熱網(wǎng)管道、閥門和法蘭等等，溫度高，散熱量大。例如，某廠測得1m不保溫的蒸汽管道，一年損失蒸汽為16t，一個不保溫的直徑500mm 的閥門，一年損失蒸汽12t，一個不保溫的直徑400mm的法蘭。可見，保溫是一項重要的節(jié)能措施，要加強保溫工作。另外，要選擇新型的保溫材料和最佳的保溫層厚度。④ 消除各生產(chǎn)環(huán)節(jié)各類能源的“跑、冒、滴、漏”。例如，每小時泄漏423K的飽和蒸汽15㎏，相當于每年損失標準煤⑤ 余能的回收利用是我國企業(yè)的一項重要節(jié)能措施。我國余能資源非常豐富，特別是冶金、化工和建材等部門，可以利用和回收的余能很多。企業(yè)中可以回收和利用的余能有三類：一類是有壓性余能，如壓力較高的蒸汽，這是目前企業(yè)中最經(jīng)常利用的一種余能資源；另一類是載熱性余能，有排氣熱、化學反應熱以及物料、產(chǎn)品和工質(zhì)等帶走的高溫熱，如排放的各類廢氣，鍋爐和爐窯的煙道氣，燃氣輪機和內(nèi)燃機的排氣，冷卻水和冷凝水等帶走的熱量等；再一類是可燃性余能，這是可以作為燃料使用的一種余熱資源，應大力開發(fā)和加以回收利用，這類余能回收的經(jīng)濟效益顯著。（2）系統(tǒng)節(jié)能我國企業(yè)能源利用效率與國際先進水平相比有較大差距，除了有工藝、技術(shù)的原因外，很重要的一點就是在系統(tǒng)用能方面，我國企業(yè)特別是煉油、乙烯、合成氨和鋼鐵等行業(yè)在系統(tǒng)用能方面存在以下主要問題：① 具備熱聯(lián)合或熱集成條件的裝置（或生產(chǎn)單元）孤立運行，致使系統(tǒng)總體用能不合理。② 蒸汽管網(wǎng)布置不合理，蒸汽配送與裝置不匹配，凝結(jié)水沒有回收，管網(wǎng)和設(shè)備的保溫性能差，運行參數(shù)控制不準確，致使蒸汽損耗大。③ 余熱余壓未能利用，致使一些換熱網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)系統(tǒng)和裝置能耗水平相對落后。④ 由于生產(chǎn)建設(shè)滾動式發(fā)展，公用工程系統(tǒng)未進行整體能量系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，致使企業(yè)供能系統(tǒng)效率低。這些問題的產(chǎn)生主要是由于我國企業(yè)用能和節(jié)能多著眼于局部，忽視了企業(yè)能量利用整體性的特點。企業(yè)生產(chǎn)過程中與能量轉(zhuǎn)換、回收、利用有關(guān)的過程往往組成一個龐大復雜的系統(tǒng)，各過程之間有著有機的聯(lián)系，因此必須從全局合理用能的角度，對整個系統(tǒng)進行節(jié)能工作，即系統(tǒng)節(jié)能。系統(tǒng)節(jié)能的理論和方法是隨著系統(tǒng)工程和熱力學分析兩大理論的發(fā)展及其相互結(jié)合與滲透而產(chǎn)生的，把節(jié)能工作由局部推上了全局的新高度。系統(tǒng)節(jié)能方法的研究始于70年代中期，80年代在理論上逐漸成熟，方法上逐漸完善，并在工業(yè)實踐中取得了巨大的經(jīng)濟效益。用一個石油化工企業(yè)的例子可以說明該方法的優(yōu)越性：一個由乙烯廠及其下游產(chǎn)品構(gòu)成的聯(lián)合企業(yè)，如果每個分廠自選優(yōu)化節(jié)能改造，需投資220萬英鎊，年效益為144萬英鎊，投資回收期18個月。而整個企業(yè)整體優(yōu)化節(jié)能改造，需投資330萬英鎊，可得到266萬英鎊的年效益，投資回收期15個月。目前系統(tǒng)節(jié)能常用的方法主要有：① 夾點技術(shù)；② 數(shù)學規(guī)劃法；③ 頂層分析法；④ 夾點技術(shù)與數(shù)學規(guī)劃法結(jié)合的能量集成綜合優(yōu)化方法（3）控制節(jié)能控制節(jié)能包括兩方面：一是節(jié)能需要操作控制；另一是通過操作控制節(jié)能。節(jié)能需要操作控制，以加強儀表計量工作為主，做好生產(chǎn)現(xiàn)場的能量衡算和用能分析，為節(jié)能提供基本條件。特別是節(jié)能改造之后，回收利用了各種余熱，物流與物流、設(shè)備與設(shè)備等之間的相互聯(lián)系和相互影響加強了，使得生產(chǎn)操作的彈性縮小，更要求采用控制系統(tǒng)進行操作。另外，搞好生產(chǎn)運行中的節(jié)能，必須加