上游节能优化法课件

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1、1上游节能技术介绍上游节能技术介绍报告人:陈由旺报告人:陈由旺股份公司节能技术研究中心股份公司节能技术研究中心2007年年4月月节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC2前前 言言 资源节约已经成为我国的一项基本国策,能耗指标首次资源节约已经成为我国的一项基本国策,能耗指标首次与经济增长、物价、就业和国际收支并列成为我国的宏观调与经济增长、物价、就业和国际收支并列成为我国的宏观调控目标。控目标。 建设资源节约型企业是中国石油落实科学发展观,建设资源节约型企业是中国石油落实科学发展观,提高综合竞争力,实现可持续发展的必然选择。提高综合竞争力,实现可持续

2、发展的必然选择。 油气田和管道生产是中国石油的主营业务,油气生产在油气田和管道生产是中国石油的主营业务,油气生产在国内占据主导地位,在生产能源的同时也消耗大量的能源。国内占据主导地位,在生产能源的同时也消耗大量的能源。因此,深入开展节能工作,对于落实科学发展观,实现油气因此,深入开展节能工作,对于落实科学发展观,实现油气田持续有效发展,意义重大。田持续有效发展,意义重大。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC3主要内容主要内容一、面临的形势一、面临的形势二、节能基础知识二、节能基础知识三、国外节能经验介绍三、国外节能经验介绍四、节能新技术、新设备四

3、、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC41、国家要求、国家要求2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路一、面临的形势一、面临的形势节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC51国家国家十一五规划纲要十一五规划纲要明确提出必须加快转变经济增长明确提出必须加快转变经济增长方式,要把节约资源作为基本国策,坚持节约发展、清洁方式,要把节约资源作为基本国策,坚持节约发展、清洁发展、安全发展,实现可持续发展。发展、安全发展,实现可持续发展。1单位单位GDP能源消耗降低能源消耗降低20%,已成为

4、,已成为“十一五十一五”我国经济我国经济社会发展应实现的主要指标(社会发展应实现的主要指标(8个个约束性指标之一)。约束性指标之一)。1温总理温总理2006年年3月月5日政府工作报告中,首次将能耗指标与日政府工作报告中,首次将能耗指标与经济增长、物价等并列作为国家宏观调控目标。经济增长、物价等并列作为国家宏观调控目标。(1)节约资源已成为基本国策)节约资源已成为基本国策1 1、国家要求、国家要求节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC61 国家正在修订国家正在修订节约能源法节约能源法、节约石油管理办法节约石油管理办法,将对石油石化等重点行业实行将对石

5、油石化等重点行业实行“产品能耗限额制度产品能耗限额制度” 。1 2006年年7月发改委召开全国节能工作会议,贯彻落实月发改委召开全国节能工作会议,贯彻落实”国务国务院关于加强节能工作的决定院关于加强节能工作的决定”精神,部署下一步节能工作。精神,部署下一步节能工作。1 国家开展国家开展“千家企业节能行动千家企业节能行动”,突出抓好高耗能行业中,突出抓好高耗能行业中高耗能企业的节能工作,强化政府对重点耗能企业节能的监高耗能企业的节能工作,强化政府对重点耗能企业节能的监督管理督管理 。 (2)政府监管日趋严格)政府监管日趋严格1 1、国家要求、国家要求节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中

6、心节能技术研究中心ECTRCECTRC71加强组织领导,落实节能目标责任制。主要负责人挂帅加强组织领导,落实节能目标责任制。主要负责人挂帅 ,节能,节能目标层层分解目标层层分解 。1建立健全能源计量统计制度,定期报送能源利用状况报告。建立健全能源计量统计制度,定期报送能源利用状况报告。 1开展能源审计,编制节能规划。在实施方案下发后的半年内,开展能源审计,编制节能规划。在实施方案下发后的半年内,将能源审计报告和节能规划报所在地省级节能主管部门审核。将能源审计报告和节能规划报所在地省级节能主管部门审核。1加大投入,加快节能降耗技术改造。加大投入,加快节能降耗技术改造。 1建立节能激励机制。安排节

7、能奖励资金建立节能激励机制。安排节能奖励资金 ,将节能目标纳入各级,将节能目标纳入各级员工的业绩考核员工的业绩考核 。1加强节能宣传与培训。加强节能宣传与培训。 (3)千家企业节能工作要求)千家企业节能工作要求1 1、国家要求、国家要求节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC8(4)国家将全面促进实施十大重点节能工程)国家将全面促进实施十大重点节能工程节约和替代石油节约和替代石油燃煤工业锅炉改造燃煤工业锅炉改造区域热电联产区域热电联产余热余压利用余热余压利用电机系统节能电机系统节能 能量系统优化能量系统优化建筑节能建筑节能绿色照明绿色照明政府机构节能

8、政府机构节能节能监测和技术服务体系建设工程节能监测和技术服务体系建设工程1 1、国家要求、国家要求节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC912005年年8月,月,在人民大会堂举行的在人民大会堂举行的“全民节约,共同行动全民节约,共同行动” 大型宣传活动现场,蒋洁敏总裁代表石油集团等大型宣传活动现场,蒋洁敏总裁代表石油集团等17家家中央企中央企业郑重宣读业郑重宣读 “中央企业资源节约承诺书中央企业资源节约承诺书”。12006年年6月,月,曾副总理批示要求中石油、中石化等大型国有曾副总理批示要求中石油、中石化等大型国有企业要强化资源综合利用,带头创建资

9、源节约型企业。企业要强化资源综合利用,带头创建资源节约型企业。12006年年7月月陈耕代表中国石油与国家签订了陈耕代表中国石油与国家签订了“十一五十一五”期间期间589万吨标煤节能量万吨标煤节能量目标责任书。目标责任书。股份公司所属股份公司所属34家家企业与企业与地方政府签定了地方政府签定了“企业节能目标责任书企业节能目标责任书” 。大庆油田有限责。大庆油田有限责任公司为任公司为100万吨标煤节能量。万吨标煤节能量。创建节约型企业是中国石油的必然选择!创建节约型企业是中国石油的必然选择!2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研

10、究中心ECTRCECTRC101集团公司集团公司“十一五十一五”期间八大任务目标之一:到期间八大任务目标之一:到2010年率先年率先建成资源节约型企业建成资源节约型企业。1下发下发中国石油天然气集团公司关于加强资源节约工作的意中国石油天然气集团公司关于加强资源节约工作的意见见。1制订制订中国石油天然气中国石油天然气股份有限公司股份有限公司节能节水节能节水“十一五十一五”计计划划1制订制订中国石油天然气中国石油天然气集团公司集团公司节能节水节能节水“十一五十一五”计划计划。1制订集团公司制订集团公司企业企业能源审计报告编制要点能源审计报告编制要点2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路

11、节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC11 用科学发展观统领节能节水工作,把用科学发展观统领节能节水工作,把节约优先作为公司发展战略的重要组成部节约优先作为公司发展战略的重要组成部分,通过大力推进分,通过大力推进 、 、 与与 ,努力率先创建资源节约型企业,走出一,努力率先创建资源节约型企业,走出一条条“低投入、低消耗、低排放和高效率低投入、低消耗、低排放和高效率”的可持续发展之路。的可持续发展之路。理念节能理念节能管理节能管理节能机制节能机制节能技术节能技术节能 指指 导导 思思 想想2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究

12、中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC12到到2010年,股份公司所属地区公司全部达到节能节年,股份公司所属地区公司全部达到节能节水型企业考核标准的要求。实现节能量水型企业考核标准的要求。实现节能量 万吨标万吨标准煤以上,节水量准煤以上,节水量 亿立方米以上。主要用能用亿立方米以上。主要用能用水技术指标达到国内先进水平,重点企业达到或接水技术指标达到国内先进水平,重点企业达到或接近国际先进水平。近国际先进水平。 6002.2发发 展展 目目 标标2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心E

13、CTRCECTRC13确保完成规划目标:确保完成规划目标:节能量节能量600万吨标准煤节万吨标准煤节水量水量2.2亿立方米亿立方米实现一实现一个确保个确保2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC14完善两完善两个机制个机制节能节水专项投资机制节能节水专项投资机制 节能节水指标考核机制节能节水指标考核机制 2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC15加强三加强三个建设个建设组织管理组织管理体系建设体系建设规章制

14、度规章制度体系建设体系建设 技术保障技术保障体系建设体系建设2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC16节能节水目标纳入节能节水目标纳入公司战略规划公司战略规划节能节水绩效纳入节能节水绩效纳入先进评选体系先进评选体系节能节水任务纳入节能节水任务纳入生产经营计划生产经营计划节能节水指标纳入节能节水指标纳入KPI业绩考核业绩考核节能节水理念纳入节能节水理念纳入企业文化建设企业文化建设落实五落实五个纳入个纳入2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节

15、能技术研究中心ECTRCECTRC17强化六项管理强化六项管理设设计计审审查查管管理理能能源源计计量量管管理理标标准准定定额额管管理理能能源源审审计计管管理理统统计计信信息息管管理理节节能能监监测测管管理理2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC18实实实实施施施施八八八八大大大大重重重重点点点点工工工工程程程程自用油替代水资源综合利用伴生气回收利用新能源和可再生能源利用 能源计量与监控能量系统优化提高设备能效降低油气损耗实现能效实现能效持续改进持续改进2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思

16、路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC19“十一五十一五”期间设立节能专项资金,实施一批以期间设立节能专项资金,实施一批以“八大重点工程八大重点工程”为主的节能节水项目为主的节能节水项目项目筛选和安排原则项目筛选和安排原则项目筛选和安排原则项目筛选和安排原则 专专款款专专用用效效益益优优先先突突出出重重点点成成熟熟先先行行2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC20技术示范技术示范实施重大示范工程,以点带面推动发展实施重大示范工程,以点带面推动发展技术攻

17、关技术攻关安排前沿性科研,储备技术安排前沿性科研,储备技术技术推广技术推广大力推广效果显著的成熟技术,获得整体效益大力推广效果显著的成熟技术,获得整体效益按三个层面有计划分步骤地推进节能节水技术进步按三个层面有计划分步骤地推进节能节水技术进步按三个层面有计划分步骤地推进节能节水技术进步按三个层面有计划分步骤地推进节能节水技术进步 2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC21油气田与管道节能技术发展方向油气田与管道节能技术发展方向伴生气回收利用伴生气回收利用替代自用燃料油替代自用燃料油 抽油机系统运行优

18、化抽油机系统运行优化 电力系统节能优化电力系统节能优化 锅炉加热炉优化改造锅炉加热炉优化改造 地热、余热、余压能量回收利用地热、余热、余压能量回收利用 油气集输与处理节能增效油气集输与处理节能增效 地面注水系统运行优化地面注水系统运行优化 油田水资源综合利用油田水资源综合利用 输油管道替代自用原油输油管道替代自用原油 输油泵变频调速输油泵变频调速 输油输气管线节能技术改造输油输气管线节能技术改造 2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC22强制淘汰一批:强制淘汰一批高耗能设备强制淘汰一批:强制淘汰一批

19、高耗能设备全面推广一批:全面推广一批单项成熟技术全面推广一批:全面推广一批单项成熟技术 集成示范一批:集成示范一批集成技术项目集成示范一批:集成示范一批集成技术项目 系统优化一批:系统优化一批全厂一体化项目系统优化一批:系统优化一批全厂一体化项目 最终实现:最终实现:最终实现:最终实现:2 2、中国石油节能发展思路、中国石油节能发展思路节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC23主要内容主要内容一、面临的形势一、面临的形势二、节能基础知识二、节能基础知识三、国外节能经验介绍三、国外节能经验介绍四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中

20、心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC241、能源基本概念、能源基本概念2、节能基本概念、节能基本概念3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法二、节能基础知识二、节能基础知识节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC25能:物体或物质系统作功的能力或作功的本领能:物体或物质系统作功的能力或作功的本领能量:能的大小能量:能的大小能的分类:能的分类:能的形态与物质的运动形式相对应,能的形态与物质的运动形式相对应,可归纳为可归纳为6类:类: 机械能:机械能:物体或物质系统因作机械运动而具有的能。最常见的是物体或物质系统因作机

21、械运动而具有的能。最常见的是动能和势能动能和势能内能:物体因内部微观粒子的热运动而具有的能称为内能或称内能:物体因内部微观粒子的热运动而具有的能称为内能或称“热热能能”(改变内能的途径:传递热量和作功)。做机械运动的宏观物体(改变内能的途径:传递热量和作功)。做机械运动的宏观物体总能量实际上是机械能和内能的总和。总能量实际上是机械能和内能的总和。1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC26 电磁能:彼此相联系的交变电场和磁场所具有的能。包电磁能:彼此相联系的交变电场和磁场所具有的能。包括电能、电磁能、磁能等。电磁能与

22、其它形式能的转换可括电能、电磁能、磁能等。电磁能与其它形式能的转换可通过发电机、电动机等来实现。通过发电机、电动机等来实现。 辐射能:包括电磁波、声波、弹性波、核放射线等所传辐射能:包括电磁波、声波、弹性波、核放射线等所传递的能量。太阳能是典型的辐射能,具有温度的物体均能递的能量。太阳能是典型的辐射能,具有温度的物体均能发出热辐射。发出热辐射。 化学能:物质系统的分子结构发生改变时释放的物质结化学能:物质系统的分子结构发生改变时释放的物质结构能。构能。 核能:原子核在转变过程中或反应过程中释放出来的能。核能:原子核在转变过程中或反应过程中释放出来的能。(重核裂变,轻核聚变)(重核裂变,轻核聚变

23、)1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC27能的性质:能的性质: 能量转换的普通性:当物质运动的形式发生转变时,能的形态能量转换的普通性:当物质运动的形式发生转变时,能的形态同时发生转变同时发生转变 能量守恒:能量转换时,总量守恒不变,既不创造,也不消失能量守恒:能量转换时,总量守恒不变,既不创造,也不消失 能量转换的限制性:由于能在品质上存在差异,各种形态的能能量转换的限制性:由于能在品质上存在差异,各种形态的能不可能无条件地相互转化。不可能无条件地相互转化。如机械能可以全部转换为热能,而热如机械能可以全部转换为

24、热能,而热能却不可能无条件地全部转换为机械能;高温热能可以转换为低能却不可能无条件地全部转换为机械能;高温热能可以转换为低温热能,低温热能却不能自动转换为高温热能等温热能,低温热能却不能自动转换为高温热能等能量的传递性:能量的传递性是指在系统经历状态变化过程中,能量的传递性:能量的传递性是指在系统经历状态变化过程中,系统通过边界可以由作功或传热的方式向外界传递能量系统通过边界可以由作功或传热的方式向外界传递能量1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC28能源:是指可能为人类提供能量的自然资源。能源:是指可能为人类提供

25、能量的自然资源。能源资源:是指已探明或估计的富集能源能源资源:是指已探明或估计的富集能源能源储量:已探明或估计可经济开采的能源资源能源储量:已探明或估计可经济开采的能源资源 第一类是来自地球以外与太阳能有关的能源第一类是来自地球以外与太阳能有关的能源 第二类是以热能形式储藏于地球内部的能源第二类是以热能形式储藏于地球内部的能源 第三类是与核反应有关的能源,如核裂变、核聚变第三类是与核反应有关的能源,如核裂变、核聚变 第四类是与地球月球太阳相互联系有关的能源第四类是与地球月球太阳相互联系有关的能源1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心E

26、CTRCECTRC29能源的分类能源的分类能源类别第一类第二类第三类第四类一次能源可再生能源太阳能地热能-海洋能中的潮汐能风能水能生物质能海洋能非再生能源煤炭-核能-石油天然气油页岩节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC30能源的分类能源的分类能源类别第一类第二类第三类第四类二次能源焦炭注:可再生能源和不可再生能可再生能源和不可再生能源都是指一次能源而言,比如源都是指一次能源而言,比如有人把有人把“电电”也称为可再生能也称为可再生能源,是不对的源,是不对的煤气电力蒸汽酒精汽油柴油重油液化气节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究

27、中心ECTRCECTRC31常规能源(又称传统能源):在现有经济和技术条件下,已经大常规能源(又称传统能源):在现有经济和技术条件下,已经大规模生产和广泛使用的能源规模生产和广泛使用的能源新能源:在新技术基础上系统地开发利用的能源,是正在开发利新能源:在新技术基础上系统地开发利用的能源,是正在开发利用但尚未普遍使用的能源用但尚未普遍使用的能源一次能源:从自然界取提的未经任何改变或转换的能源一次能源:从自然界取提的未经任何改变或转换的能源二次能源:由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品二次能源:由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品可再生能源:指自然界中可不断再生并有规律得到补充的能

28、源可再生能源:指自然界中可不断再生并有规律得到补充的能源非再生能源:指经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源非再生能源:指经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源能源的分类能源的分类节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC32 能量的计量单位能量的计量单位焦焦耳耳(J J):为为1 1牛牛顿顿(N N)的的力力作作用用于于质质点点,使使它它沿沿力力的的方向移动方向移动1 1米(米(m m)距离所做的功。)距离所做的功。 焦焦耳耳是是中中华华人人民民共共和和国国法法定定计计量量单单位位规规定定的的表表示示能能、功功和和热热量量的的基基本本单单位位,用用国

29、国际际制制单单位位表表示示的的关关系系式式为为N Nm m;用用国国际际制制基基本本单单位位表表示示的的关关系系式式为为kgkgm m2 2/s/s2 2。由由于于焦焦耳耳的的数数值值很很小小,通通常常采采用用焦焦耳耳的的倍倍数数来来表表示示,如如千千焦焦(kJkJ,10103 3J J),兆焦(),兆焦(MJMJ,10106 6J J),吉焦(),吉焦(GJGJ,10109 9J J)。)。1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC33千瓦小时(千瓦小时(kWkWh h) :电量的计量单位:电量的计量单位 与焦耳的换

30、算关系为与焦耳的换算关系为: : 1kW 1kWh=3.610h=3.6106 6J J 由由于于千千瓦瓦小小时时单单位位较较小小,通通常常采采用用兆兆瓦瓦小小时时(MWMWh h),万万千千瓦瓦时时(10104 4kWkWh h)、吉吉瓦瓦小小时时(GWGWh h)、亿亿千千瓦瓦时时(10108 8kWkWh h)、)、1010亿千小瓦时(亿千小瓦时(TWTWh h)。)。1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC34卡卡(calcal) :卡卡是是热热量量单单位位,定定义义为为1 1克克(g g)纯纯水水在在标标准

31、准气压下,温度升高气压下,温度升高1 1摄氏度(摄氏度()所需的热量)所需的热量 我国现行单位卡有我国现行单位卡有2020卡、国际蒸汽表卡及热化学卡。卡、国际蒸汽表卡及热化学卡。 2020卡卡( calcal2020 )是是指指1 1克克纯纯水水温温度度从从19.519.5升升高高至至20.520.5所需要的热量,与焦耳的换算关系为:所需要的热量,与焦耳的换算关系为:1 cal1 cal2020 = 4.1816 = 4.1816 焦耳焦耳1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC35 能源的实物量单位能源的实物量单位

32、能源形式能源形式 单单 位位 使用国家和地区使用国家和地区固液体能源固液体能源 吨吨 (t)(t) 世界各地世界各地原油原油 吨吨 (t)(t) 中国、前独联体、东欧各国中国、前独联体、东欧各国 桶桶 (bbl)(bbl) 西方各国西方各国成品油成品油 公升公升 (L)(L) 中国、前独联体、东欧各国中国、前独联体、东欧各国 加仑加仑 (gal)(gal) 西方各国西方各国气体能源气体能源 标准立方米标准立方米 (STm(STm3 3) ) 中国、前独联体中国、前独联体 标准立方英尺标准立方英尺 (scf)(scf) 西方各国西方各国电力电力 千瓦时千瓦时 (kW(kWh)h) 世界各地世界各

33、地1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC36 能源的当量单位能源的当量单位为了便于对各种能源进行计算、对比和分析,首先选定某为了便于对各种能源进行计算、对比和分析,首先选定某种统一的标准燃料作为计算依据;然后用能源折算系数,种统一的标准燃料作为计算依据;然后用能源折算系数,(即各种能源实际热值与标准燃料热值的比值)计算出各(即各种能源实际热值与标准燃料热值的比值)计算出各种能源折算成标准燃料的数量。种能源折算成标准燃料的数量。国际上习惯采用的标准燃料有两种:国际上习惯采用的标准燃料有两种: 一种是一种是标准煤标准煤

34、,另一种是,另一种是标准油标准油 由于我国能源结构是以煤为主,煤炭在全国的使用比较普由于我国能源结构是以煤为主,煤炭在全国的使用比较普遍和广泛,最常用的单位是标准煤。遍和广泛,最常用的单位是标准煤。 1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC37 当量热值与等价热值当量热值与等价热值当量热值:当量热值:是指某种能源本身所含的热量。具有一定品位是指某种能源本身所含的热量。具有一定品位的某种能源,其当量热值是固定不变的,如汽油的当量热的某种能源,其当量热值是固定不变的,如汽油的当量热值是值是42054kJ/kg42054k

35、J/kg,电的当量热值即是电本身的热功当量,电的当量热值即是电本身的热功当量3600kJ/3600kJ/(kWkWh h)等价热值:等价热值:指为了获得一个度量单位的某种二次能源(如指为了获得一个度量单位的某种二次能源(如汽油、柴油、电力、蒸汽等)或耗能工质(如压缩空气、汽油、柴油、电力、蒸汽等)或耗能工质(如压缩空气、氧气、各种水等)所消耗的以热值表示的一次能源量。氧气、各种水等)所消耗的以热值表示的一次能源量。等价热值等价热值 = 当量热值当量热值 转化效率转化效率1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC38 标

36、准煤与标准油标准煤与标准油标准煤(又称煤当量):标准煤(又称煤当量):我国的我国的GB2589GB258919901990综合能耗综合能耗计算通则计算通则规定,应用基低位发热量等于规定,应用基低位发热量等于29.3076 29.3076 MJMJ(7000kcal7000kcal)的燃料,称为)的燃料,称为1 kg1 kg标准煤。常用单位有标准煤。常用单位有tcetce、 kgcekgce等。等。标准油(又称油当量):标准油(又称油当量):中国采用的标准油热值为中国采用的标准油热值为41.87 41.87 MJ/kgMJ/kg(10000kcal/kg10000kcal/kg)。常用单位有吨油

37、当量()。常用单位有吨油当量(toetoe)和)和桶油当量(桶油当量(boeboe)1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC39能源名称能源名称 平均低位发热量平均低位发热量 折标准煤系数折标准煤系数原煤原煤 20934 kJ/kg 0.7143 (kgce/kg) 焦碳焦碳 28470 kJ/kg 0.9714 (kgce/kg) 原油原油 41868 kJ/kg 1.4286 (kgce/kg) 汽油汽油 43124 kJ/kg 1.4714 (kgce/kg) 煤油煤油 43124 kJ/kg 1.4714 (

38、kgce/kg) 柴油柴油 42705 kJ/kg 1.4571 (kgce/kg) 重油重油 41868 kJ/kg 1.4286 (kgce/kg) 天然气天然气 38979 kJ/kg 1.3300 (kgce/m3)炼厂干气炼厂干气 46055 kJ/kg 1.5714 (kgce/kg)液化石油气液化石油气 50160 kJ/kg 1.7143 (kgce/kg) 电力电力 3600 kJ/kWh 0.1229 kgce/kWh (当量当量) 118403600 kJ/kWh 0.4040 kgce/kWh (等价等价) 1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究

39、中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC40 说明说明电电力力的的热热值值:我我国国一一般般有有两两种种计计算算方方法法:一一种种是是按按理理论论(等等价价)热热值值计计算算,另另一一种种是是按按火火力力发发电电煤煤耗耗(等等价价)计计算算。每每种种方方法法各各有有各各的的用用途途。理理论论热热值值是是按按每每度度电电本本身身的的热热功功当当量量860860千千卡卡即即0.12290.1229千千克克标标准准煤煤计计算算的的。按按火火力力发发电电煤煤耗耗计计算算,每每年年各各不不相相同同,为为便便于于对对比比,以以国国家家统统计计局局每度电折每度电折0.4040.404千克标准

40、煤,作为电力折算标准煤系数。千克标准煤,作为电力折算标准煤系数。1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC41热热力力的的热热值值:计计算算方方法法是是根根据据锅锅炉炉出出口口蒸蒸汽汽或或热热水水的的温温度度压压力力在在焓焓熵图熵图( (表表) )内查得每千克的热焓减去给水内查得每千克的热焓减去给水( (或回水或回水) )热焓。热焓。参考算法:参考算法:(1)(1)热水:在闭路循环供应的情况下,每千克热水:在闭路循环供应的情况下,每千克2020千卡,开路供应时,每千卡,开路供应时,每千克千克7070千卡千卡 ( (均系

41、考虑出口温度均系考虑出口温度9090,回水温度,回水温度20)20)。(2)(2)饱和蒸汽:压力饱和蒸汽:压力,温度,温度127127以上的按以上的按620620千卡;压力千卡;压力,温度,温度135-135-165165的按的按630630千卡;压力千卡;压力0.8MPa0.8MPa,温度,温度170170以上每千克蒸汽按以上每千克蒸汽按640640千千卡计算。卡计算。(3)(3)过热蒸汽:压力过热蒸汽:压力1515MPa,每千克热焓:,每千克热焓:200200以下按以下按650650千卡计算,千卡计算,220-260220-260按按680680千卡计算,千卡计算,280-320280-3

42、20按按700700千卡,千卡,350-500350-500按按700700千卡计算。千卡计算。(4)(4)无上述条件时,按无上述条件时,按0.034120.03412吨标煤百万千焦折算吨标煤百万千焦折算1 1、能源基本概念、能源基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC42 节能的定义节能的定义节能节能是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以是指加强用能管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各及环境和社会可以承受的措施,减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。个环

43、节中的损失和浪费,更加有效、合理地利用能源。节能的一般定义:节能的一般定义:同等需要或同等目的条件下少用的能源,同等需要或同等目的条件下少用的能源,不是简单限制使用而是合理利用。不是简单限制使用而是合理利用。 2 2、节能基本概念、节能基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC43 节能的分类节能的分类狭义节能:狭义节能:指节约煤、油、电等能源。指节约煤、油、电等能源。广义节能:广义节能:指除狭义节能内容之外,还包括节约原材料、指除狭义节能内容之外,还包括节约原材料、运力、人力、资金、提高作业效率等各个方面利用。运力、人力、资金、提高作业效率等

44、各个方面利用。直接节能直接节能是指通过加强能源的科学管理和推动技术进步,是指通过加强能源的科学管理和推动技术进步,降低在生产和生活中直接消耗的能源量。降低在生产和生活中直接消耗的能源量。间接节能间接节能主要通过调整经济结构(包括产业结构、企业结主要通过调整经济结构(包括产业结构、企业结构、产品结构和能源消费结构),调整工业布局,提高产构、产品结构和能源消费结构),调整工业布局,提高产品质量和资源综合利用等取得的节能效果。品质量和资源综合利用等取得的节能效果。2 2、节能基本概念、节能基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC44 能源效率能源效

45、率从从物理观点物理观点而论,能源效率是指在利用能源资源的各项活动而论,能源效率是指在利用能源资源的各项活动(从开采到终端利用)中,所得到的起作用的能源量与实际(从开采到终端利用)中,所得到的起作用的能源量与实际消费的能源量之比。消费的能源量之比。从从消费的观点消费的观点而论,能源效率是指为终端用户提供的能源服而论,能源效率是指为终端用户提供的能源服务与所消费的能源量之比。务与所消费的能源量之比。 上式倒数通常称为上式倒数通常称为“能源强度能源强度”(Energy Intensity) 2 2、节能基本概念、节能基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCE

46、CTRC45u 对于国家或者区域而言,能源效率分为对于国家或者区域而言,能源效率分为开采效率开采效率、加工和加工和转换效率转换效率、储运效率储运效率以及以及终端利用效率终端利用效率。 4个环节的效率的个环节的效率的乘积是乘积是“能源系统总效率能源系统总效率” ,即为终端用户提供服务的效,即为终端用户提供服务的效率率u 对于工业生产而样,通常所说的对于工业生产而样,通常所说的“能源效率能源效率”指后指后3个环个环节的总效率。节的总效率。u 研究节能问题应从能源系统的全过程,系统地分析研究节能问题应从能源系统的全过程,系统地分析“能源能源系统效率系统效率”2 2、节能基本概念、节能基本概念节能技术

47、研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC46四大类:热力学指标四大类:热力学指标 物理热力学指标物理热力学指标 经济热力学指标经济热力学指标 经济指标经济指标 单位产品能耗指标属于第二类,有单位产品能耗指标属于第二类,有4种形式:种形式: 单位产品单位产品/产量综合能耗产量综合能耗 单位产品单位产品/产量单项能耗产量单项能耗 单位产品单位产品/产量可比能耗产量可比能耗 单位产品单位产品/产量能量因数能耗产量能量因数能耗 2 2、节能基本概念、节能基本概念 能源效率常用指标能源效率常用指标节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTR

48、CECTRC47石油石化常用能源效率指标石油石化常用能源效率指标 油油 气气 田田 指指 标标单位单位炼炼 油油 化化 工工 指指 标标单位单位1万元产值综合能耗万元产值综合能耗吨标煤吨标煤/万元万元1 1加工吨原油综合能耗加工吨原油综合能耗千克标油千克标油/吨吨2万元增加值综合能耗万元增加值综合能耗吨标煤吨标煤/万元万元2 2炼油单因耗能炼油单因耗能千克标油千克标油/吨因数吨因数3原油原油(气气)生产综合能耗生产综合能耗千克标煤千克标煤/吨吨3 3乙烯综合能耗乙烯综合能耗千克标油千克标油/吨吨4原油原油(气气)液量生产综合能耗液量生产综合能耗千克标煤千克标煤/吨吨4 4合成氨综合能耗合成氨综

49、合能耗千克标油千克标油/吨吨5油(气)生产用电单耗油(气)生产用电单耗千瓦时千瓦时/吨吨6注水用电单耗注水用电单耗千瓦时千瓦时/吨吨7集输吨油自耗气集输吨油自耗气千瓦时千瓦时/吨吨2 2、节能基本概念、节能基本概念节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC48u 能耗:能耗:指规定的体系在一段时间内能源消耗的数量,简称指规定的体系在一段时间内能源消耗的数量,简称能耗。如设备(或装置)能耗,车间能耗,企业能耗能耗。如设备(或装置)能耗,车间能耗,企业能耗u 实物能耗:实物能耗:指规定的耗能体系在一段时间内实际所消耗的指规定的耗能体系在一段时间内实际所消耗

50、的各种能源实物量,简称实物能耗。各种能源实物量,简称实物能耗。u 综合能耗:综合能耗:指规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各指规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源后的总和。有企业综合能耗、企业单位产值综合能耗、产品后的总和。有企业综合能耗、企业单位产值综合能耗、产品单位产量综合能耗等单位产量综合能耗等2 2、节能基本概念、节能基本概念 能耗能耗节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC49u 节能量:节能量:指一定时期内节约和少用的能源数量,也就

51、是在完指一定时期内节约和少用的能源数量,也就是在完成相同的工作量(产品、产值、投资),达到相同目的的前提成相同的工作量(产品、产值、投资),达到相同目的的前提下所少消耗的能源量。下所少消耗的能源量。u 节能量构成:节能量构成:节能量包括由于提高管理水平和技术水平,使节能量包括由于提高管理水平和技术水平,使单位产品(或产值)能源消耗量下降而直接节约的能源数量,单位产品(或产值)能源消耗量下降而直接节约的能源数量,以及由于调整产业结构、产品结构等,使单位产值能源消耗量以及由于调整产业结构、产品结构等,使单位产值能源消耗量下降,而少用的间接节约的能源数量下降,而少用的间接节约的能源数量节约量衡量经济

52、增长方式转变带来多少财富的指标节约量衡量经济增长方式转变带来多少财富的指标2 2、节能基本概念、节能基本概念 节能量节能量节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC50u 节能率:节能率:指统计报告期比基期的单位产品(或产值)综合能指统计报告期比基期的单位产品(或产值)综合能耗降低率。是反映能源节约程度的综合指标,一般按年计算。耗降低率。是反映能源节约程度的综合指标,一般按年计算。 节能率节能率 =(报告期单耗(报告期单耗 - 基期单耗)基期单耗) 基期单耗基期单耗100%节能率衡量经济增长方式转变方向和速度的指标节能率衡量经济增长方式转变方向和速度的

53、指标单位国内生产总值能源消耗比单位国内生产总值能源消耗比“十五十五”期末降低期末降低20左右,左右,相当于年均节能率相当于年均节能率4.36%2 2、节能基本概念、节能基本概念 节能率节能率节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC51u 能源弹性系数:能源弹性系数:是研究能源消费增长同国民经济之间关系的指标是研究能源消费增长同国民经济之间关系的指标 能源消费量年均增长速度能源消费量年均增长速度 能源消费弹性系数能源消费弹性系数 = 国民经济年均增长速度国民经济年均增长速度能源弹性系数能源弹性系数反映能源生产(或消费量)增长与国民生产总值(反映能源生产

54、(或消费量)增长与国民生产总值(GDP)增长)增长之间关系,是衡量能源与环境匹配关系的一项指标,衡量能源与环境和谐程度,与和之间关系,是衡量能源与环境匹配关系的一项指标,衡量能源与环境和谐程度,与和谐水平的一项指标,也是反映能源与大气环境污染宏观控制的一项指标,能源弹性生谐水平的一项指标,也是反映能源与大气环境污染宏观控制的一项指标,能源弹性生产(消费)系数产(消费)系数K值越大,反映能源增长速度快、能源消耗量高,相应的反映排放到值越大,反映能源增长速度快、能源消耗量高,相应的反映排放到大气中的污染物大气中的污染物SO2、烟尘、烟尘、CO2排放量越大,对大气环境的污染就越重,能源与环排放量越大

55、,对大气环境的污染就越重,能源与环境发展越来越不和谐。境发展越来越不和谐。2 2、节能基本概念、节能基本概念 能源效率常用指标能源效率常用指标节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC52 贯彻国家、股份公司节能的方针政策法律法律贯彻国家、股份公司节能的方针政策法律法律 节能管理主要工作主要包括:节能管理主要工作主要包括:节能(能源)的节能(能源)的计量计量、台帐台帐、统计统计、监测(测试)监测(测试)、定额定额、标准标准、经济运行(优化运行)经济运行(优化运行)、经济评价经济评价等等等等 能量转换日常节能管理中很重要的两项基础工作:能量转换日常节能管

56、理中很重要的两项基础工作:统计与监测(测试)统计与监测(测试)2 2、节能基本概念、节能基本概念 节能管理节能管理节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC53热力学第一定律分析法热力学第一定律分析法热力学第二定律分析法热力学第二定律分析法热经济学分析法热经济学分析法掌握节能原理掌握节能原理科学找出节能潜力与部位科学找出节能潜力与部位制定节能措施的指导原则制定节能措施的指导原则规划长短期节能目标规划长短期节能目标不掌握节能原理不掌握节能原理提出不恰当的节能指标提出不恰当的节能指标制定出不合理的节能决策制定出不合理的节能决策批准不合理的节能方案批准不合理

57、的节能方案主要主要分析方法分析方法3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法(1)节能基本方法)节能基本方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC54u 第一定律分析法第一定律分析法 热力学第一定律即能量守恒定律:能量是物质运动的量度,热力学第一定律即能量守恒定律:能量是物质运动的量度,当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时,当任何一种形式的能量被转移或转化为另一种形式的能量时,数量不变。数量不变。v该分析法得到了广泛应用,它主要是用热效率的高低来估计节能潜力,热效率越高说明节能潜力越大。v能量平衡工作正是基于这一定律,把能量的来

58、龙去脉搞清楚,确定多少能量被利用,多少能量损失掉。v优点:简单直观,容易理解和掌握,运用得当对节能工作能起到重要作用。v缺点:由于它所依据的仅是能量数量上的守恒性,在挖掘节能潜力时有较大的局限性和不合理性。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC55u 第二定律分析法第二定律分析法 热力学第二定律热力学第二定律是关于是关于自然过程方向的自然过程方向的一一条基本的、普遍的定律,条基本的、普遍的定律,它是它是较热力学第较热力学第一定律层次更深的规律。一定律层次更深的规律。3 3、节能基本原理和方法、节能基本

59、原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC56热力学第二定律的两种表述热力学第二定律的两种表述开氏表述开氏表述(Kelvin, 1851) 其其唯一唯一效果效果是热量是热量全部全部转转变为功的过程变为功的过程是不可能的。是不可能的。克氏表述克氏表述(clausius,1850) 热量不能热量不能自动地自动地从低从低温物体传向温物体传向高温物体高温物体3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC57u 第二定律分析法第二定律分析法依据热力学第一、第二定律,并依

60、据热力学第一、第二定律,并通过直观实用的方式,来体现能通过直观实用的方式,来体现能量的全面本性,由此建立的节能量的全面本性,由此建立的节能理论,称为第二定律分析法。理论,称为第二定律分析法。佣分析法:佣分析法: 从能量的品位和佣的利用程度来评价过程和装置在能量从能量的品位和佣的利用程度来评价过程和装置在能量利用上的完善性,主要指标是佣效率和损耗功利用上的完善性,主要指标是佣效率和损耗功 。 佣分析法不仅可以揭示由于佣分析法不仅可以揭示由于“三废三废”、散热、散冷等引起的佣损失、散热、散冷等引起的佣损失以及工艺物流、能流所带走的佣以及工艺物流、能流所带走的佣 ,而且能准确查明由于过程不可逆,而且

61、能准确查明由于过程不可逆性引起的佣损,并确认过程不可逆是能量损失的内在因素,指出能性引起的佣损,并确认过程不可逆是能量损失的内在因素,指出能量利用热力学上的薄弱环节与正确的节能方向,这是对节能本质认量利用热力学上的薄弱环节与正确的节能方向,这是对节能本质认识的重大突破。识的重大突破。3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC58u 热经济学分析法热经济学分析法 20世纪世纪60年代以来,在节能领域产生了将佣分析法年代以来,在节能领域产生了将佣分析法与经济因素及优化理论有机结合的热经济学,即除了研与经济因素及

62、优化理论有机结合的热经济学,即除了研究体系与自然环境之间的相互作用外,还要研究一个体究体系与自然环境之间的相互作用外,还要研究一个体系内部的经济参量与环境经济参量之间的相互作用。系内部的经济参量与环境经济参量之间的相互作用。 热经济学分析法特别适用于解决大型、复杂的能量热经济学分析法特别适用于解决大型、复杂的能量系统分析、设计和优化。系统分析、设计和优化。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC59 工业生产中的用能过程可以归纳为:传热过程、传工业生产中的用能过程可以归纳为:传热过程、传质过程、化学反应

63、过程、热功转换过程等。质过程、化学反应过程、热功转换过程等。 可逆过程是热力学中的一种理想过程,在这个过程中,如为机械运动则没有摩擦阻力,如为传热过程则没有温差。因此可以看出:真正的可逆过程是不存在的,事实上,自然界的任何过程都不是可逆过程。节能工作就是要在现有的经济合理条件下,最大限度降低过程节能工作就是要在现有的经济合理条件下,最大限度降低过程的阻力,使用能过程接近可逆过程。的阻力,使用能过程接近可逆过程。3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法(2)工艺过程)工艺过程/设备节能分析方法设备节能分析方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTR

64、C60使用先进工艺过程和高效设备。使用先进工艺过程和高效设备。减少过程。减少过程。凡有过程,就有不可逆性,因此应尽可能减少过程,凡有过程,就有不可逆性,因此应尽可能减少过程,减少不可逆性。减少不可逆性。多次使用能量。如对传热过程,就是要减少传热温差,凡是传多次使用能量。如对传热过程,就是要减少传热温差,凡是传热温差很大或较大的地方,也即是用能不合理的地方。热温差很大或较大的地方,也即是用能不合理的地方。高能高用,低能低用。高能高用,低能低用。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法u 工艺过程工艺过程/设备节能的基本原则设备节能的基本原则节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心

65、节能技术研究中心ECTRCECTRC61 通过节能分析指出节能潜力和方向通过节能分析指出节能潜力和方向 通过经济分析指出改进的经济可行性通过经济分析指出改进的经济可行性提高能源效率必须在提高能源效率必须在能耗费用和投资费用能耗费用和投资费用之间取得平衡之间取得平衡3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法u 分析方法分析方法工艺过程用能优化工艺过程用能优化 流程简化和优化组合流程简化和优化组合 用能单元和设备强化用能单元和设备强化 排弃能量和最小化排弃能量和最小化 运行工况最优化运行工况最优化节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC62能量多次使

66、用的节能能量多次使用的节能 假设有假设有5个物理过程,分别从起始温度加热至终止温度后,即需将热量排掉,每个物理过程,分别从起始温度加热至终止温度后,即需将热量排掉,每个过程的需热量为个过程的需热量为10kg标油。标油。(1)12001400 (2)8001000 (3)400600 (4)200300 (5)150200 如果每一个过程单独进行,至少需要如果每一个过程单独进行,至少需要510 kg = 50 kg标油。标油。 如果将前一个过程完成后的热量回收用于下一个过程,则总需能量仅为如果将前一个过程完成后的热量回收用于下一个过程,则总需能量仅为10 kg标标油,是单独过程用能的五分之一。由

67、此可以看出能量多次使用的本质和系统优油,是单独过程用能的五分之一。由此可以看出能量多次使用的本质和系统优化的极大优越性。化的极大优越性。3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC63系统节能的效果往往受制于单元(单个系统节能的效果往往受制于单元(单个设备)的节能水平,对于一些常用单元设备)的节能水平,对于一些常用单元设备,可以采用不同的方法降低过程的设备,可以采用不同的方法降低过程的阻力,提高用能效率。阻力,提高用能效率。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法u 用能设备的节能用能设备的节能节能技

68、术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC64管道保温的节能管道保温的节能3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法一根直径一根直径150mm的钢管,有的钢管,有3M长的一段没有保温,管长的一段没有保温,管内为内为0.8MPa的饱和蒸汽,一年散热损失折算为的饱和蒸汽,一年散热损失折算为5吨标准吨标准煤,以每吨煤,以每吨200元计算,浪费金额达元计算,浪费金额达1000元。元。五个同管径的法兰,如不保温等就同于五个同管径的法兰,如不保温等就同于3M长管段。长管段。一个同管径阀门不保温等同于一个同管径阀门不保温等同于3M长管段。长管段。 看一下,实际中有多少

69、法兰、阀门没有保温看一下,实际中有多少法兰、阀门没有保温节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC65u 换热过程节能换热过程节能对于要提高传热效率的:对于要提高传热效率的:1)优化传热温差,提高传热效率;)优化传热温差,提高传热效率; 2)应用强化传热技术,如扰流、翅片、相变传热等;)应用强化传热技术,如扰流、翅片、相变传热等;3)降低换热过程的冷热介质的压降。)降低换热过程的冷热介质的压降。对于要保温的:加大传热的阻力对于要保温的:加大传热的阻力3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研

70、究中心ECTRCECTRC66u 锅炉和加热炉节能锅炉和加热炉节能1)操作、控制优化;)操作、控制优化;控制空气过剩系数、改进喷嘴、加强密封减少散热、采用高控制空气过剩系数、改进喷嘴、加强密封减少散热、采用高效辐射涂料等。效辐射涂料等。2)烟气余热回收;)烟气余热回收;3)提高发生蒸汽压力;)提高发生蒸汽压力;3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC67蒸汽泄漏管理的节能蒸汽泄漏管理的节能3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法蒸汽泄漏的影响:蒸汽泄漏的影响:造成管网压力降低的同时也损失了大量的热量

71、造成管网压力降低的同时也损失了大量的热量管内为管内为0.8 MPa的饱和蒸汽,若有的饱和蒸汽,若有0.8 mm一个小孔,一年的蒸汽一个小孔,一年的蒸汽泄漏量相当于泄漏量相当于2.5 吨标准煤吨标准煤以每吨以每吨200元计算,浪费金额达元计算,浪费金额达500元人民币。元人民币。同样压力的饱和蒸汽,若有同样压力的饱和蒸汽,若有3 mm的一个小孔,一年的蒸汽泄漏的一个小孔,一年的蒸汽泄漏量相当于量相当于24 吨标准煤,吨标准煤,每吨每吨200元计算,浪费金额达元计算,浪费金额达4800元。元。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC68泵和风机节能的原理

72、泵和风机节能的原理3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法转速转速(n)下降下降10%:流量流量(Q)下降下降10% ; 压力压力(H)下降下降19%; 功率功率(P)下降下降27.1%节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC69u 流体机械(风机、泵等)节能流体机械(风机、泵等)节能1)机械本身性能提高;)机械本身性能提高;2)运行性能提高:额定负荷与需要相适应;变频法流量调节。)运行性能提高:额定负荷与需要相适应;变频法流量调节。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心

73、ECTRCECTRC70u 压缩过程节能压缩过程节能1)增加压缩机段数;)增加压缩机段数; 2)提高吸入压力,降低出口压力;)提高吸入压力,降低出口压力;3)降低压缩机入口气体温度;)降低压缩机入口气体温度;4)减小段间阻力降及系统压降。)减小段间阻力降及系统压降。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC71管道连接方式的节能原理管道连接方式的节能原理3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法边壁形状锐缘园角流线型 管子伸入局部阻力系数=0.25=0.5=0.06=1.0管道连接方式与阻力管道连接方

74、式与阻力节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC72过程能量系统过程能量系统是指生产过程中由与能量的转换、利用、回收等是指生产过程中由与能量的转换、利用、回收等环节有关的设备所组成的系统。它包括环节有关的设备所组成的系统。它包括换热网络换热网络、蒸汽蒸汽、动力动力、冷却冷却、冷冻冷冻等公用工程子系统等公用工程子系统 能量系统担负着生产过程中物流的加热、冷却、驱动机泵的动能量系统担负着生产过程中物流的加热、冷却、驱动机泵的动力供应、工艺和加热用蒸汽等任务,对生产特别是生产中的能力供应、工艺和加热用蒸汽等任务,对生产特别是生产中的能源消耗起着十分重要的作

75、用。源消耗起着十分重要的作用。3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法(3)系统节能分析方法)系统节能分析方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC73能量系统的优化能量系统的优化是指合理地设计能量的转换、逐级利用和回收是指合理地设计能量的转换、逐级利用和回收系统,在满足工艺过程对动力、蒸汽、冷却、加热等各种能量系统,在满足工艺过程对动力、蒸汽、冷却、加热等各种能量需求的前提下,使企业总的能源消耗最少,设备投资费用最少。需求的前提下,使企业总的能源消耗最少,设备投资费用最少。优化总体用能的核心是推行按需产能、阶梯用能和合理匹配。优化总体用能的

76、核心是推行按需产能、阶梯用能和合理匹配。优化总体用能越来越为国内外企业所重视。许多生产工艺从技优化总体用能越来越为国内外企业所重视。许多生产工艺从技术上来看并没有太多差别,各大公司之间竞争的实质是系统技术上来看并没有太多差别,各大公司之间竞争的实质是系统技术的较量:更低的能量消耗和更少的投资主要取决于高度集成术的较量:更低的能量消耗和更少的投资主要取决于高度集成化的过程能量系统的改进。化的过程能量系统的改进。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC74u 组合工艺流程,优化总体用能组合工艺流程,优化总体

77、用能 从从工艺优化工艺优化和和能量联合利用能量联合利用两个方面节能:两个方面节能: 1)从系统总流程出发,探讨生产用能的合理性)从系统总流程出发,探讨生产用能的合理性 ;2)避免过分追求装置操作独立性,相同工艺单元采取联合的)避免过分追求装置操作独立性,相同工艺单元采取联合的方式生产。将原先分置于各个装置的同类工艺单元联合起来,方式生产。将原先分置于各个装置的同类工艺单元联合起来,实现规模化,提高设备效率;实现规模化,提高设备效率;3)实施装置热联合。装置热联合打破了用能自成体系的局面,)实施装置热联合。装置热联合打破了用能自成体系的局面,做到相互协调,取长补短,有显著的节能效果。做到相互协调

78、,取长补短,有显著的节能效果。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC75u 热能回收利用热能回收利用1)热能利用的大系统匹配)热能利用的大系统匹配 ;2)热能回收网络的优化合成;)热能回收网络的优化合成;3)强化传热技术的应用;)强化传热技术的应用;4)低温余热回收利用。)低温余热回收利用。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC76u 能量转换系统的联产能量转换系统的联产1)加热炉热能利用的系统匹配)加热炉热

79、能利用的系统匹配 ;2)锅炉、汽轮机的逐级利用;)锅炉、汽轮机的逐级利用;3)燃气轮机的热电联产;)燃气轮机的热电联产;4)其他热能的逐级利用。)其他热能的逐级利用。 3 3、节能基本原理和方法、节能基本原理和方法节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC77主要内容主要内容一、面临的形势一、面临的形势二、股份公司节能发展方向二、股份公司节能发展方向三、国外节能经验介绍三、国外节能经验介绍四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC781、概述、概述2、美国加州油田用电

80、优化案例分析、美国加州油田用电优化案例分析3、对油田的启示、对油田的启示三、国外节能经验介绍三、国外节能经验介绍节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC79国际大型石油公司十分重视企业能效改进和能源管理工作国际大型石油公司十分重视企业能效改进和能源管理工作 安排专项资金,实施能效改进计划安排专项资金,实施能效改进计划应用能源管理系统等现代化信息管理手段,加强用能诊断、能应用能源管理系统等现代化信息管理手段,加强用能诊断、能源监控和关键能效指标控制源监控和关键能效指标控制 应用先进节能技术及措施:应用先进节能技术及措施: 能源诊断和审计;天然气回注;热

81、电联产;变频调速;能源诊断和审计;天然气回注;热电联产;变频调速; 应用高效电动机;油井空抽控制器;小型燃气轮机发电等应用高效电动机;油井空抽控制器;小型燃气轮机发电等1 1、概述、概述节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC80要保要保证持持续的能效改的能效改进,四个方面的关,四个方面的关键因素是必不可少的因素是必不可少的 企业文化 节能目标 组织模式 落实责任 部门协调 资金分配 风险评估标准 障碍评估 资金使用监控 企业管理信息系统 业务经营管理系统 操作管理系统 协调管理工具 专家系统或工具 能源管理 节能项目管理 职工技能培训 能源采购 能

82、耗需求预测组织组织能力能力技术技术资金资金节能型节能型的生产模式的生产模式 1 1、概述、概述节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC81-20%-25%-15%-10%-5%0+5%能耗费用能耗费用增长率增长率在能耗费用比例较高时,需要考在能耗费用比例较高时,需要考虑采取措施虑采取措施首先挖掘最容易实现的节能潜力首先挖掘最容易实现的节能潜力通过操作和维护的改进,通过操作和维护的改进,保证能效的提高保证能效的提高设备更新和技术改造,设备更新和技术改造,促进能效的继续提高。促进能效的继续提高。新建产能应用高能效新建产能应用高能效系统和技术系统和技术 实

83、现能效持续改进的过程实现能效持续改进的过程1 1、概述、概述通常能效是通常能效是起伏波动的起伏波动的采取措施采取措施可使能效可使能效持续改进持续改进节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC82美国加利福尼亚州美国加利福尼亚州油田用电优化案例分析油田用电优化案例分析2 2、案例分析、案例分析节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC83(1 1)项目概况)项目概况项目组织:项目组织:由加州能源委员会委托,美国电力研究院由加州能源委员会委托,美国电力研究院EPRI、石油技术转让委、石油技术转让委员会员会PTTC执

84、行,美国加州部分油田报名自愿参加。执行,美国加州部分油田报名自愿参加。 项目进程:项目进程:启动策划:组建团队、实施方法论、人员培训、确定油田启动策划:组建团队、实施方法论、人员培训、确定油田调研阶段:编制模板、数据收集、现场测试、现场访谈调研阶段:编制模板、数据收集、现场测试、现场访谈报告编制:报告编制: 数据处理和分析、问题诊断、措施建议、经济评价数据处理和分析、问题诊断、措施建议、经济评价节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC84(2 2)油田调研主要内容)油田调研主要内容油藏数据油藏数据包括油层类型、原油性质、注水或注汽水平、开发水平等。包

85、括油层类型、原油性质、注水或注汽水平、开发水平等。该部分数据可从网络数据库中获取该部分数据可从网络数据库中获取 油田数据油田数据包括不同采油井数量、注水井数量及其用电和生产数据包括不同采油井数量、注水井数量及其用电和生产数据该部分按照设定模板填写该部分按照设定模板填写油井数据油井数据包括每一口采油和注水井的井深等基础数据,单井油气水日产量、包括每一口采油和注水井的井深等基础数据,单井油气水日产量、注水量,抽油机基础和生产数据,电机基础及生产数据注水量,抽油机基础和生产数据,电机基础及生产数据该部分按照设定模板填写该部分按照设定模板填写节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究

86、中心ECTRCECTRC85油田调研模板油田调研模板节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC86油井调研模板油井调研模板节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC871919个油田个油田939939口生产井调研数据总结口生产井调研数据总结节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC88(3 3)数据分析)数据分析采油和注水井数量分布采油和注水井数量分布油田序号油田序号采油井采油井注水井注水井节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECT

87、RC89(3 3)数据分析)数据分析采油井日产液量和注水井日注水量采油井日产液量和注水井日注水量油田序号油田序号采油井采油井注水井注水井节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC90(3 3)数据分析)数据分析不同采油井数量分布不同采油井数量分布油田序号油田序号有杆泵有杆泵电潜泵电潜泵水力泵水力泵节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC91(3 3)数据分析)数据分析采油井中,采油井中,91%为有杆泵采油,为有杆泵采油,5.2%为电潜泵,为电潜泵, 3.7%为水力泵为水力泵节能技术研究中心节能技术研究中心节能

88、技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC92(3 3)数据分析)数据分析油田平均井深油田平均井深不同油田的井深从不同油田的井深从1200英尺(约英尺(约360米)米)到到10800英尺(约英尺(约3200米)不等米)不等油田序号油田序号节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC93(3 3)数据分析)数据分析有杆泵驱动电机等级分布有杆泵驱动电机等级分布马力等级马力等级百分比( % )节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC94(3 3)数据分析)数据分析电潜泵驱动电机等级分布电潜泵驱动电机等级分布马力

89、等级马力等级百分比( % )节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC95(3 3)数据分析)数据分析水力泵驱动电机等级分布水力泵驱动电机等级分布马力等级马力等级百分比( % )节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC96(3 3)数据分析)数据分析油田月均用电量油田月均用电量油田序号油田序号节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC97(3 3)数据分析)数据分析采油用电采油用电注水用电注水用电集输及处理用电集输及处理用电油田序号油田序号用电量分布用电量分布用电量百

90、分比( % )节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC98(3 3)数据分析)数据分析采油用电采油用电注水用电注水用电集输及处理用电集输及处理用电采油用电占总用电量的采油用电占总用电量的55.3%,注水占,注水占26.4%,集输及处理占,集输及处理占18.3%节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC99(3 3)数据分析)数据分析单位电耗的产液量(桶单位电耗的产液量(桶/kWh)油田序号油田序号节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC100(3 3)数据分析)数据

91、分析单位产液量的电费(美元单位产液量的电费(美元/桶)桶)油田序号油田序号节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC101(3 3)数据分析)数据分析不同举升方式单位电耗的产液量(桶不同举升方式单位电耗的产液量(桶/kWh)油田序号油田序号有杆泵有杆泵电潜泵电潜泵水力泵水力泵节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC102(3 3)数据分析)数据分析平均产液电耗平均产液电耗LC千英尺桶液生产电耗(千英尺桶液生产电耗(kWh /1000英尺英尺.桶)桶)油田序号油田序号根据统计分析,根据统计分析,939口井中,约

92、口井中,约有有454口井的口井的LC大于大于0.5,其平均,其平均值为值为2.7。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC103(3 3)数据分析)数据分析油田生产用电评价油田生产用电评价平均产液电耗平均产液电耗LC千英尺桶液生产电耗(千英尺桶液生产电耗(kWh /1000英尺英尺.桶)是重桶)是重要的评价指标。根据专家经验和美国石油协会要的评价指标。根据专家经验和美国石油协会API推荐:推荐: LC0.2时,生产用电效率很高,改进余地很小;时,生产用电效率很高,改进余地很小; 0.2LC0.5时,需要采取措施改进用电效率。时,需要采取措施改进用电效

93、率。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC104(4 4)改进措施建议)改进措施建议确认每口井的生产供用电容量比率合适确认每口井的生产供用电容量比率合适采取电力补偿措施,提高功率因数采取电力补偿措施,提高功率因数如果可能,可多口井联合计量用电如果可能,可多口井联合计量用电做好日常维护工作做好日常维护工作核定电机功率,使其与生产负荷匹配核定电机功率,使其与生产负荷匹配安装高效电动机安装高效电动机安装空抽控制器安装空抽控制器节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC105(4 4)改进措施建议)改进措施建议安装

94、变频调速器安装变频调速器上紧或者更换传动皮带上紧或者更换传动皮带调整密封填料箱调整密封填料箱检查泵的进出口阀门,确认其开度合适检查泵的进出口阀门,确认其开度合适应用节能抽油机和泵应用节能抽油机和泵节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1063 3、对油田的启示、对油田的启示根据勘探与生产分公司用电统计,油气生产用电中,采油用电量最高根据勘探与生产分公司用电统计,油气生产用电中,采油用电量最高,占总用电的,占总用电的45.07% 45.07% ,注水用电其次,占,注水用电其次,占29.04%29.04%。各生产环节耗电各生产环节耗电用电量电用电量电占

95、总用电的比例(占总用电的比例(% %)采油(采油(104kWh)73883345.07集输(集输(104kWh)1388938.47储运(储运(104kWh)329292.01注水(注水(104kWh)475930 29.04供水(供水(104kWh)379842.32天然气(天然气(104kWh)896855.47线路网损(线路网损(104kWh)1248997.62合计合计1639153100.0节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1073 3、对油田的启示、对油田的启示股份公司油气田可参考国外油田用电优化的经股份公司油气田可参考国外油田用电

96、优化的经验,结合油气田生产用电实际,对耗电量较大验,结合油气田生产用电实际,对耗电量较大的采油和注水系统开展专项节电审计工作,挖的采油和注水系统开展专项节电审计工作,挖掘节电潜力,实施节电项目,促进用电效率的掘节电潜力,实施节电项目,促进用电效率的不断提高。不断提高。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC108主要内容主要内容一、面临的形势一、面临的形势二、股份公司节能发展方向二、股份公司节能发展方向三、国外节能经验介绍三、国外节能经验介绍四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心E

97、CTRCECTRC1091、油田应用的节能技术、油田应用的节能技术2、高效节能电机、高效节能电机3、变频调速、变频调速4、热泵、热泵四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC110机械采油系统节能技术机械采油系统节能技术 机械采油系统从地面到井下,努力减少各环节的损机械采油系统从地面到井下,努力减少各环节的损耗,已经形成了一整套节能技术,如抽油机系统优化设耗,已经形成了一整套节能技术,如抽油机系统优化设计、抽油机及辅助配套节能设备优化匹配技术、节能型计、抽油机及辅助配套节能设备优化匹配技术、节能型抽油机、抽油

98、机专用电动机、抽油机节能控制器、螺杆抽油机、抽油机专用电动机、抽油机节能控制器、螺杆泵采油、调心石墨盘根盒、抽油杆柱扶正器等,并通过泵采油、调心石墨盘根盒、抽油杆柱扶正器等,并通过优化匹配达到最佳节能效果。优化匹配达到最佳节能效果。1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC111油田注水系统节能技术油田注水系统节能技术 “ “十五十五”以来各油田在注水系统做了许多工作,以来各油田在注水系统做了许多工作,如采用注水系统优化仿真技术、高效注水泵、高压变频如采用注水系统优化仿真技术、高效注水泵、高压变频调速、高效电

99、动机、单井增压注水、周期注水节能技术调速、高效电动机、单井增压注水、周期注水节能技术以及采取优化注水方案、分压注水等技术措施。以及采取优化注水方案、分压注水等技术措施。1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC112稠油热采系统节能技术稠油热采系统节能技术 近年来应用的主要技术:在提高注汽锅炉效率方面近年来应用的主要技术:在提高注汽锅炉效率方面如热管换热器余热回收技术、烟气含氧量自动控制技术、如热管换热器余热回收技术、烟气含氧量自动控制技术、新型红外线辐射涂料炉衬保温技术、高温辐射涂料强化传新型红外线辐射涂料

100、炉衬保温技术、高温辐射涂料强化传热技术、自动清灰技术等,在减少注汽管网热损失方面如热技术、自动清灰技术等,在减少注汽管网热损失方面如复合硅酸盐三层复合保温技术、铝箔复合硅酸盐三层复合保温技术、铝箔+ +硅酸盐板硅酸盐板+ +橡塑层保橡塑层保温技术等,在稠油污水利用方面采用的稠油污水深度处理温技术等,在稠油污水利用方面采用的稠油污水深度处理回用热采锅炉给水技术等。回用热采锅炉给水技术等。1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC113油气集输系统节能技术油气集输系统节能技术 “ “十五十五”以来在油气集输系统主

101、要采用的技术有:以来在油气集输系统主要采用的技术有:高效三相分离技术、提高加热炉效率综合技术(如高效燃高效三相分离技术、提高加热炉效率综合技术(如高效燃烧器、富氧燃烧、高温辐射涂料强化传热、红外线辐射涂烧器、富氧燃烧、高温辐射涂料强化传热、红外线辐射涂料炉衬保温、热管换热器余热回收等)、真空相变加热炉、料炉衬保温、热管换热器余热回收等)、真空相变加热炉、不加热集油工艺技术、放散天然气回收利用技术、应用热不加热集油工艺技术、放散天然气回收利用技术、应用热泵回收含油污水余热技术等。泵回收含油污水余热技术等。1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心

102、节能技术研究中心ECTRCECTRC114油田供配电系统节能技术油田供配电系统节能技术 在油田供配电系统方面采用了需求方管理(在油田供配电系统方面采用了需求方管理(DSMDSM)技术、配电网的三级无功优化补偿技术、变压器经济运技术、配电网的三级无功优化补偿技术、变压器经济运行技术以及对小区块油区实施行技术以及对小区块油区实施35kV/1.14kV35kV/1.14kV集中控制供电集中控制供电技术等。技术等。1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC115油田地面工程系统优化、简化方面油田地面工程系统优化、简化

103、方面 勘探与生产分公司抓住高含水开发期油田的油气产勘探与生产分公司抓住高含水开发期油田的油气产量递减、油田地面设备和系统效率降低及不平衡、能耗量递减、油田地面设备和系统效率降低及不平衡、能耗逐渐攀升等矛盾,对地面工程系统进行优化、整合,通逐渐攀升等矛盾,对地面工程系统进行优化、整合,通过过“关、停、并、转、减关、停、并、转、减”等措施,提高系统运行效率,等措施,提高系统运行效率,降低生产能耗。同时,对新建产能油田的地面工程,根降低生产能耗。同时,对新建产能油田的地面工程,根据开发预测,参照老油田地面工程建设的经验,在保证据开发预测,参照老油田地面工程建设的经验,在保证中、长期产能的情况下,尽量

104、简化地面工艺。中、长期产能的情况下,尽量简化地面工艺。 1 1、油田应用的节能技术油田应用的节能技术节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1161、油田应用的节能技术、油田应用的节能技术2、高效节能电机、高效节能电机3、变频调速、变频调速4、热泵、热泵四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC117基本情况电动机的用电量平均占各国社会总用电量的一电动机的用电量平均占各国社会总用电量的一半以上,占工业用电量的半以上,占工业用电量的70以上以上电动机效率的提高,对节约

105、电能意义重大。改电动机效率的提高,对节约电能意义重大。改进设计、优化系统配置以及提高电机运行效率进设计、优化系统配置以及提高电机运行效率能减少电机系统用电量能减少电机系统用电量20以上。以上。 美国、欧盟及中国等国和地区都在积极促进高美国、欧盟及中国等国和地区都在积极促进高效电动机的应用效电动机的应用节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC118中国电机系统节能项目 项目名称:中国电机系统节能项目项目地点:中华人民共和国,重点在上海市和江苏省开始时间:2001年12月项目受益国:中华人民共和国实施单位:联合国工业发展组织(UNDIO)合作单位:美国能

106、源部(USDOE)美国能源效率经济委员会劳伦斯伯克利实家实验室中国国家技术质量监督局例如例如节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC119美国高效率电动机节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1201992年年10月颁布,月颁布,1997年年10月正式实施月正式实施电动机的额定效率必须达电动机的额定效率必须达到到NEMA标准所规定的最标准所规定的最低效率值低效率值 注:注:美国国家电气制造协会(美国国家电气制造协会(National Electrical Manufacturers Association

107、, NEMA) EPACT-美国能源政策法令节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC121标准和高效电动机比较标准和高效电动机比较高效电动机比标准电动机效率平均高高效电动机比标准电动机效率平均高高效电动机比标准电动机效率平均高高效电动机比标准电动机效率平均高1 13 3 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC122NEMA Premium2001年,电机效率的门槛再次被年,电机效率的门槛再次被提高,提高,NEMA和美国能源效率协会和美国能源效率协会(CEE)将标准统一之后作为一个)将标准统一之后作为一个注

108、册商标的规格提出,称为注册商标的规格提出,称为“NEMA Premium”。NEMA Premium规定的效率要高规定的效率要高于于EPACT,对于最大的,对于最大的500马力马力4极低压电机,其效率能达到极低压电机,其效率能达到96.2节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC123欧洲高效率电动机节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC124欧盟电机分级计划1999年年,欧欧洲洲电电机机制制造造商商协协会会(CEMEP)与与欧欧洲洲委委员员会会就就低低压压标标准准三三相相异异步步电电机机(功功率率范范围围

109、:1.1-90 KW,2/4极极)的分级计划的分级计划达成协议。达成协议。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC125欧盟电机分级计划节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC126 CEMEP成成 员员 制制 造造商商投投入入市市场场的的所所有有电电机机,均均需需在在铭铭牌牌上上标标注注分分级级标标志志:eff1, eff2或或 eff3。欧盟电机分级计划节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC127欧盟电机协议1999年年欧欧盟盟电电机机制制造造商商协协会会与

110、与欧欧盟盟委委员员会会达成的协议规定:达成的协议规定:到到2003年年,eff3 级级电电机机所所占占市市场场份份额额要要减减少少50%到到2006年,年,eff 3 级电机将禁止生产和流通级电机将禁止生产和流通节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC128中国高效率电动机节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC129 2002年年1月月10日发布,日发布,2002年年8月月1日实施日实施规定了能效限定值和节规定了能效限定值和节能评价值能评价值能效标准节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术

111、研究中心ECTRCECTRC130能效标准节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC131 国内已有电机制造企业通过了高效电机节国内已有电机制造企业通过了高效电机节能产品认证能产品认证目前在国内有十几家企业具备生产高效电目前在国内有十几家企业具备生产高效电动机的能力动机的能力其中一些企业正在积极申请高效电机节能其中一些企业正在积极申请高效电机节能产品认证产品认证节能认证节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC132电机效率比较电机效率比较- 中国中国, 欧盟和美国欧盟和美国 美国最低标准的效率高于欧盟美国最低

112、标准的效率高于欧盟Eff1和中国节能评价值和中国节能评价值 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1334 极极/11 kW 电机的总拥有成本电机的总拥有成本(TOC )按照按照TOC法评价电机节能:效率越高,总拥有成本越低法评价电机节能:效率越高,总拥有成本越低节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC134经济分析经济分析- 11 kW/4-极极经济分析表明购买节能电机是合算的经济分析表明购买节能电机是合算的经济分析表明购买节能电机是合算的经济分析表明购买节能电机是合算的电机系列电机价格(元)10年运行

113、电费(元)TOC费用(元)标准电机(0.88)2000138,000140,000高效电机(0.91)2400133,500135,900效益比较超出400节约4500节约4100条件:年运行条件:年运行4000小时,负荷率为小时,负荷率为75,电费为,电费为0.5元元/kWh,贴现率为,贴现率为6节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC135 除使用高效电机外,需要优化电机运行除使用高效电机外,需要优化电机运行电机损耗由五部分组成:(1)定子绕组的损耗,与负载电流、励磁电流及导线的电阻有关;(2)转子绕组的损耗,与转子电流及转子笼条的电阻有关;(3

114、)铁损:由磁滞损耗和涡流损耗引起,与铁心材料、生产工艺、电压和电源频率有关;(4)机械损耗:主要是轴承的摩擦损耗和冷却风扇的消耗;(5)附加损耗:由基频杂散损耗与高频杂散损耗两部分构成。定子绕组损耗转子绕组损耗附加损耗铁损机械损耗损耗负载各种损耗与负载的关系各种损耗与负载的关系节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC136(1 1)用高效电机取代高耗能电机;)用高效电机取代高耗能电机;(2 2)采用降压运行和星)采用降压运行和星- -角转换等技术措施进行电动机的经济运行;角转换等技术措施进行电动机的经济运行;(3 3)实行电机调速。适用于需要进行流量

115、调节和速度调节的工况;)实行电机调速。适用于需要进行流量调节和速度调节的工况;(4 4)对老式异步电动机进行节能改造;)对老式异步电动机进行节能改造;(5 5)发展永磁同步电机,在采油系统等不需要调速的场合,永磁电)发展永磁同步电机,在采油系统等不需要调速的场合,永磁电机的节能效果相当可观;机的节能效果相当可观;(6 6)合理选择电动机。按需要的容量配备和调整电机,是提高效率)合理选择电动机。按需要的容量配备和调整电机,是提高效率减少损失最基本的措施。减少损失最基本的措施。 优化电机运行主要措施优化电机运行主要措施节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECT

116、RC1371、油田应用的节能技术、油田应用的节能技术2、高效节能电机、高效节能电机3、变频调速、变频调速4、热泵、热泵四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC138基基 本本 情情 况况 电动机变频调速已成为当代电机调速的潮流,它以体电动机变频调速已成为当代电机调速的潮流,它以体积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操积小、重量轻、转矩大、精度高、功能强、可靠性高、操作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式,如变作简便、便于通信等功能优于以往的任何调速方式,如变极调速、调压调速、滑差调速、串级

117、调速、整流子电动机极调速、调压调速、滑差调速、串级调速、整流子电动机调速、液力偶合调速,乃至直流调速。调速、液力偶合调速,乃至直流调速。 因而在钢铁、有色、因而在钢铁、有色、石油、石化石油、石化、化纤化纤、纺织、机械、纺织、机械、电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊电力、电子、建材、煤炭、医药、造纸、注塑、卷烟、吊车、城市供水、中央空调及污水处理行业得到普遍应用。车、城市供水、中央空调及污水处理行业得到普遍应用。 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC139变频调速的优点变频调速的优点u 节电:节电:可在可在10%10%70%70%之

118、间,主要体现在几个方面:之间,主要体现在几个方面:软启动,一般交流电动机的启动电流为电机额定电流的软启动,一般交流电动机的启动电流为电机额定电流的6 67 7倍,变倍,变频调速启动电流不超过电动机的额定电流。频调速启动电流不超过电动机的额定电流。节省设计冗余,一般设计都按照使用时的极端条件,因而都留有设节省设计冗余,一般设计都按照使用时的极端条件,因而都留有设计冗余,有的余量很大,形成大马拉小车。变频调速可以把这部份冗计冗余,有的余量很大,形成大马拉小车。变频调速可以把这部份冗余节省下来。余节省下来。调速节电,按流体力学原理,轴功率正比于转速的三次方,转速下调速节电,按流体力学原理,轴功率正比

119、于转速的三次方,转速下降,轴功率变小,这是变频调速的主要节电原理。降,轴功率变小,这是变频调速的主要节电原理。功率因数高,一般在功率因数高,一般在0.950.95以上,节省无功,减轻了变压器的负担。以上,节省无功,减轻了变压器的负担。一是节电,二是优质,三是增产,四是降耗一是节电,二是优质,三是增产,四是降耗 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC140u 优质优质由于变频调速精度高,不少行业均采用变频调速提高产品质量,提由于变频调速精度高,不少行业均采用变频调速提高产品质量,提高产品合格率。高产品合格率。由于变频器的高可靠性及高性能,在许多行业,

120、减少了停工时间及由于变频器的高可靠性及高性能,在许多行业,减少了停工时间及创造了连续无故障生产的可能,使产品产量增加,也降低了消耗和运创造了连续无故障生产的可能,使产品产量增加,也降低了消耗和运行成本。行成本。同时还可还可以改善工艺水平,是企业技术改造和产品更新换代的同时还可还可以改善工艺水平,是企业技术改造和产品更新换代的必要技术。必要技术。因而许多工矿企业,把变频调速作为企业节电与增产的必要手段,使因而许多工矿企业,把变频调速作为企业节电与增产的必要手段,使变频器的用量逐渐增多,每年以大于变频器的用量逐渐增多,每年以大于40%40%的速度递增。的速度递增。 变频调速的优点变频调速的优点节能

121、技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC141应用变频调速的注意事项应用变频调速的注意事项在工艺设计阶段,应当尽量准确计在工艺设计阶段,应当尽量准确计算工况和负荷,选择合适容量的流体算工况和负荷,选择合适容量的流体机械,保证泵或风机在高效区运行。机械,保证泵或风机在高效区运行。 调速并不意味着变频一种方式,对调速并不意味着变频一种方式,对于长期低负荷运转的泵,可采用直接于长期低负荷运转的泵,可采用直接切削叶轮的办法。切削叶轮的办法。在论证调速方式时,特别注意在泵在论证调速方式时,特别注意在泵的总扬程中,若管路压降和阀门压降的总扬程中,若管路压降和阀门压降

122、战占的成分越大,调速节电的效果越战占的成分越大,调速节电的效果越好,否则效果不好好,否则效果不好变速运行工况节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC142应用变频调速的注意事项应用变频调速的注意事项在调速装置的初投资却往往是用户最终选择采用变频控制方在调速装置的初投资却往往是用户最终选择采用变频控制方案与否的一个最重要的因素,从这个角度讲,尽管大功率泵或案与否的一个最重要的因素,从这个角度讲,尽管大功率泵或风机使用变频技术最节能,却往往被认为最不可能风机使用变频技术最节能,却往往被认为最不可能。 变频器的容量,并不一定要选取得和电机容量一样大小,变频

123、器的容量,并不一定要选取得和电机容量一样大小,一般的风机在设计时裕量均较大,有可能超过实际需要的一般的风机在设计时裕量均较大,有可能超过实际需要的3030以上,而且最大负荷出现时间均较短。以上,而且最大负荷出现时间均较短。 如果考虑如果考虑8080额定出力以下工况时选用变频装置,则变频额定出力以下工况时选用变频装置,则变频装置的容量大致可以确定为电机容量的装置的容量大致可以确定为电机容量的5555左右,一旦超过左右,一旦超过8080额定出力的工况,系统就自动切换到定速运行,依靠挡板、额定出力的工况,系统就自动切换到定速运行,依靠挡板、阀门进行节流调节,这样就可以取得最大的性价比。阀门进行节流调

124、节,这样就可以取得最大的性价比。 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC143高压变频调速高压变频调速 据国家据国家电动机调速技术产业化途径与对策的研究电动机调速技术产业化途径与对策的研究报告披报告披露,中国发电总量的露,中国发电总量的66%66%消耗在电动机上。而中国目前电动机装消耗在电动机上。而中国目前电动机装机容量已超过机容量已超过4 4亿千瓦,而亿千瓦,而高压电机约占一半高压电机约占一半,高压电机中近,高压电机中近70%70%拖动的负载是风机、泵类、压缩机,其中一半适合调速,即有约拖动的负载是风机、泵类、压缩机,其中一半适合调速,即有约75

125、007500万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。万千瓦的高压电机处在浪费运行的状态。 从目前高压变频器的一般使用情况来看,从目前高压变频器的一般使用情况来看,平均节电可达平均节电可达30%30%,因而,无论是在新建项目中,还是在技改项目中,高压变频系统因而,无论是在新建项目中,还是在技改项目中,高压变频系统的投入和使用,其节能效果不言而喻。的投入和使用,其节能效果不言而喻。 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC144高压变频调速高压变频调速影响高压变频器进一步推广的主要因素是价格太贵。影响高压变频器进一步推广的主要因素是价格太贵。进口高压变频调速

126、装置售价在进口高压变频调速装置售价在2000-28002000-2800元元/kW/kW,国产产品的,国产产品的定价为定价为1000-15001000-1500元元/kW/kW,低压变频器平均,低压变频器平均700700元,两者每元,两者每kWkW价格相差很大。价格相差很大。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC145高压变频调速高压变频调速对于对于2002002000kW2000kW的电机系统采用的电机系统采用6kV6kV、10kV10kV电压等级是极不电压等级是极不经济、很不合理的。经济、很不合理的。200kW200kW800kW800kW以下

127、的变频调速宜选用以下的变频调速宜选用380V380V或或660V660V电压等级。电压等级。它线路简单,技术成熟,可靠性高,价格便宜。它线路简单,技术成熟,可靠性高,价格便宜。以以560kW560kW电机为例,电机为例,630kW660V630kW660V的低压变频器约的低压变频器约3535万,而同容万,而同容量量6kV6kV中压变频器约中压变频器约9090万。由于电机,变压器的价格远低于万。由于电机,变压器的价格远低于变频器,即使更换电机、变压器也合理。变频器,即使更换电机、变压器也合理。目前我国高压变频器的主导品牌是西门子、目前我国高压变频器的主导品牌是西门子、ABBABB和三菱,我和三菱

128、,我国低压变频器则是西门子、国低压变频器则是西门子、ABBABB等品牌主导市场等品牌主导市场, ,国内高压变国内高压变频的领航企业是北京利德华福电气技术有限公司频的领航企业是北京利德华福电气技术有限公司 节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC1461、油田应用的节能技术、油田应用的节能技术2、高效节能电机、高效节能电机3、变频调速、变频调速4、热泵、热泵四、节能新技术、新设备四、节能新技术、新设备节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC147热泵技术是一项比较成熟的余热回收技术,具有原理简单、热泵技术是一

129、项比较成熟的余热回收技术,具有原理简单、应用技术难度小、节能效率高和有利于环境保护等优点,例应用技术难度小、节能效率高和有利于环境保护等优点,例如,在较理想的状态下,建筑物采暖用热泵,供热如,在较理想的状态下,建筑物采暖用热泵,供热100kW仅仅需需20-40kW的电能;对于回收含油污水余热用的工业热泵,的电能;对于回收含油污水余热用的工业热泵,要获得要获得100kW的热量,只需的热量,只需3-10kW的电能。的电能。 热热 泵泵 基基 本本 概概 念念工作原理:工作原理:通过外部作功通过外部作功W,热泵把低温热源,热泵把低温热源(冷源冷源)把一把一部分热量部分热量q传递给高温热源的同时,热泵

130、所消费的逆循环净传递给高温热源的同时,热泵所消费的逆循环净功功W也转化为热量而一同传递给高温热源。也转化为热量而一同传递给高温热源。节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC148压缩式热泵:压缩式热泵:利用循环利用循环工质的压缩工质的压缩-放热放热-冷凝,冷凝,膨胀膨胀-吸热吸热-蒸发的过程实蒸发的过程实现传热。现传热。热泵分类热泵分类吸收式热泵:吸收式热泵:与压缩式与压缩式类似,除了工质的循环外,类似,除了工质的循环外,增加了液态吸收剂的二次增加了液态吸收剂的二次回路。回路。 压缩式热泵原理图节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术

131、研究中心ECTRCECTRC149当热泵采用电动机驱动时,其经济性主要取决于热泵的实际制当热泵采用电动机驱动时,其经济性主要取决于热泵的实际制热系数与当地实际电热系数与当地实际电/热比价的大小。热比价的大小。热泵经济分析热泵经济分析制热系数制热系数只有当获得热量的得益大于所耗电费时,采用热泵技术才有可只有当获得热量的得益大于所耗电费时,采用热泵技术才有可能获得经济效益。能获得经济效益。即即热泵性能系数热泵性能系数节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC150油田污水热泵余热回收:油田污水热泵余热回收:大量低温采油污水因温度低而难以利用大量低温采油污水因温度低而难以利用,通过热泵可以有效地回收其中的余热。通过热泵可以有效地回收其中的余热。油田采油油田采油污水热泵污水热泵余热回收余热回收流程流程节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心节能技术研究中心ECTRCECTRC151不妥之处,敬请指正!不妥之处,敬请指正!

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