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高炉 转炉 合计 消耗量焦炉 烧结机 球团 高炉 转炉 电炉 轧线 风机 发电 外供 其它 合计 放损实际放散量 差损量 实际放散率 差损率 〔2〕综合能源平衡表。综合能源平衡表是在各种能源单项平衡表根底上编制的,它是单项能源平衡表的有机结合。它把所有能源品种进行综合、加工、整理,消除一次能源和二次能源转换和利用过程中的各种重复因素,综合反映了全部能源资源的形成及消费构成等整个系统流程各环节的数量关系。。 无烟煤 动力煤 汽柴油 冶金焦 焦炉煤气 高炉煤气 动力能源电力 鼓风 水 氧气 压缩空气 蒸汽 焦油粗苯 〔1〕实物量能源平衡表。实物量能源平衡表是指根据各种能源品种不同的形态,采用不同的实物量单位编制的平衡表,主要表现能源实物量供应与消费的平衡关系。如煤炭、焦炭用重量单位“t〞计算;天然气、煤气用体积单位“m3〞计算;热力、电力用能量单位“J〞、“KWh〞计算。实物量平衡表是编制标准量能源平衡表的根底。。〔2〕标准量能源平衡表。标准量能源平衡表是指按能源的同度量单位〔我国采用标准煤〕编制的平衡表。它是将实物量平衡表按各种能源品种不同的折算标准计量单位系数进行计算,即为标准量能源平衡表。在同一标准计量单位下,各个能源品种才可以相加,所以综合能源平衡表就是一种标准量平衡表,其作用是反映能源的能量供应与消费的平衡关系。,其中燃料数据单位均为标准煤。〔%〕〔1〕收付式平衡表。收付式平衡表是将能源各品种的资源和使用两个对应方面的各项指标相对照的列出,收与付的总量是相等的。它只能反映单一能源品种的收支平衡。。〔2〕并列式平衡表。并列式平衡表是将各能源的收支平衡集中反映在一张表内。主栏是能源品种,并栏是能源收支存指标,每个能源品种的收支存都具有平衡关系。能源统计基层报表就采用这种形式。。————炼焦煤t动力煤t〔3〕棋盘式平衡表。棋盘式平衡表是把能源各因素相互联系的收支关系分别在主栏、并栏相对称的列出。国家能源平衡表和地区能源平衡表多采用此形式。。〔1〕全国能源平衡表。全国能源平衡表是以全国为平衡范围,是反映一定时期内全国能源流程的全过程。采用行列矩阵形式,主栏各项表示各种经济活动和能源流程,并栏表示各种一次能源和二次能源品种。平衡表矩阵中包括可供资源,加工和转换活动,消费活动等子矩阵,每个子矩阵有各自的平衡关系。〔2〕地区能源平衡表。地区能源平衡表是局部范围的平衡,以地区为平衡范围〔如省、自治区、直辖市〕,是全国能源平衡表的根底。它反映一个地区在一定时期内能源流程的全过程。它与全国能源平衡表的表式、指标、编制方法等根本相同,主要区别是地区能源平衡表为反映各地区能源资源的形式和流向,在主栏中增设外地区调入量及本地区调出量两项指标。〔3〕部门能源平衡表。部门能源平衡表是以一个部门或一个行业为平衡范围,反映一个部门或一个行业一定时期内能源资源的形成和能源使用情况。部门能源平衡表同全国、地区能源平衡表一样,也是采用矩阵式〔即棋盘式〕,所不同的是根据本部门〔或行业〕生产和管理的特点和需要,在资源与消费方面的分组指标更细,在平衡工程上也会有很大不同。〔4〕企业能源平衡表。企业能源平衡表是以一个企业或公司为平衡范围,根据企业对能源管理的需要和本企业的实际情况,在产品生产、销售与库存,能源收、支与库存,能源消耗、能源加工转换,能源计量器具运行等一系列报表的根底上编制的综合平衡表,它反映了企业各种能源的来踪去迹以及各种能源的消费构成、加工转换的投入和产出,表达出企业能量的平衡关系。〔五〕企业能源平衡的技术指标能源平衡的技术指标是用以衡量企业和设备的耗能量、用能水平、节能潜力和能源管理完善程度的指标。由于行业的差异和设备种类繁多,只采用一两个简单的指标来全面反映上述情况是十分困难的。在测算分析完成之后,参照我国有关规定,计算出各项技术指标是能量平衡工作中不可缺少的组成局部,这些技术指标大体上可分为以下三个类别:,又可分为单耗、综合能耗和可比单耗。〔1〕单耗又可分为产量能耗与产值能耗,即252〔2〕综合能耗综合能耗是企业在方案统计期内,对实际消耗的各种能源〔包括一、二次能源各种耗能工质所消耗的能源〕进行综合计算所得的能源消耗量,通常用吨标准煤表示。综合能耗又可分为三类:总综合能耗,单位综合能耗〔单位产量综合能耗单位为tce/t,单位产值综合能耗单位为tce//104元〕与可比单位综合能耗。可比单耗是为了同行业间进行比较而算出来的综合能耗,它以各行业所规定的标准产品为准。〔1〕设备能量利用率即设备效率,按下式计算:以上二式计算所得结果在理论上应该是完全相同的。前式着眼于能量中有效的局部,其所得效率常称为正平衡效率;后式着眼于损失的局部,其所得效率常称为反平衡效率。对于重点耗能设备要求正、反平衡都做,尤其是通过反平衡可以知道损失具体环节、位置和大小。在一般情形下,二者的误差应在5%以内,否那么应重新测算。〔2〕企业能源利用率按下式计算式中企业有效利用能量是企业终端有效利用能量的总和,它并不等于企业内各设备有效能量之总和〔否那么将发生重算〕。252〔3〕装置能量利用率可按下式计算:,它参照有关余能资源的规定算出,表达企业对余能的利用程度。二、钢铁企业能源综合平衡案例钢铁企业的能源介质有近二十种,能源系统繁多,能源用户遍布企业的各个方面。为了使得有限的能源更加平安、高效、合理的分配,能源介质的平衡分配是一个很重要的途径。在钢铁企业中,能源消耗最主要的工序一般包括烧结、炼铁、炼钢、热轧、冷轧等,同时还包括焦化、发电、制氧等能源转换工序,涉及的能源介质有煤气、电、氧气、氮气、压缩空气等。钢铁企业的能源综合平衡所涉及的能源种类较多,能源系统较为复杂,就每一个能源平衡来看,都包括了能源的产生、能源的消耗以及能源平衡情况,通过比照能源的产生与消耗这两者之间的关系,可以得到能源系统的平衡情况。占有重要地位的能源平衡有燃气平衡、氧气平衡、电力平衡、蒸汽平衡等,其中以煤气平衡最为复杂也最为重要。下面以钢铁企业燃气平衡为例,对企业能源综合平衡进行具体介绍。〔一〕,包括天然气、高炉煤气、焦炉煤气、发生炉煤气、重油裂化煤气、转炉煤气等。在钢铁企业所使用的燃气中,副产煤气占有主导地位,因此以副产煤气为例进行介绍。〔1〕煤气与空气易混合,用少量的过剩空气就可保证充分的燃烧。〔2〕煤气可以预热,从而可提高煤气的燃烧温度。〔3〕燃烧过程易控制,便于实现自动化,能较好地控制调节炉温、炉压或火焰长度。〔4〕输送方便,劳动强度小,燃烧时比固体〔或液体〕燃烧干净。。在钢铁企业内部主要包括焦炉、高炉热风炉、轧钢加热炉、石灰窑等炉窑,另外连铸中间包、铁水包、鱼雷罐、混铁炉等的烘烤也需要用到煤气。在民用领域,一般以焦炉煤气为主,且用量较小。钢铁企业煤气用户对煤气需要量经常波动,包括高炉热风炉、焦炉、轧252钢加热炉等都时有波动。为减弱这些波动对整个煤气管网的冲击,需要增加一些稳定措施,例如建立自备电厂,增加储气柜,并对多余煤气进行放散等。为了更好的说明钢铁企业煤气使用中的波动特点,引入同时系数与波动系数的概念。〔1〕煤气用户煤气消耗量的波动①高炉热风炉煤气消耗量的波动。热风炉煤气消耗量波动幅度一般在5%左右,在换炉时间内,其煤气消耗量将周期性的大幅度波动。每日换炉次数和每次换炉时间由热风炉座数及燃烧制度而定。通常一座高炉配三座热风炉,每隔一段时间换炉一次,此期间出现大量煤气充裕,因为在换炉期间有一座热风炉停用煤气。假设企业无煤气贮罐,大量煤气将放散。②焦炉煤气消耗量的波动。焦炉煤气消耗量的波动幅度一般为2%左右,波动较小。但由于焦炉加热需定期换向,而换向时停用煤气。煤气消耗量随焦炉加热换向而周期性地出现波动,对无贮柜单位,出现波动时只能放散,焦炉加热换向次数一般为每小时2~3次,每次换向延续时间约40秒;③轧钢加热炉煤气消耗量的波动。各种型材、板材、管材轧机用的加热炉,当轧制品种、坯料一定,轧机正常生产时煤气消耗量的波动是不大的。但当轧制品种、坯料断面与轧钢产量的改变以及轧机临时检修、换辊与生产中的临时待料、待轧等因素将造成煤气消耗量的波动;以某公司轧钢系统煤气消耗波动为例〔〕由消耗量波动曲线图知,单厂的煤气波动量比多个轧钢厂的波动量大,前者一般在10%~20%,后者为7%~12%。④事故。由于设备事故或其他原因而造成的煤气输送设备停止工作,使煤气无法送往用户,煤气就会出现临时过剩。〔2〕副产煤气生产量的波动焦炉煤气会因焦炉集中修检而产生气量波动,其波动量占总产量的7%~10%。正常生产时,只要炼焦配比及加热制度固定,焦炉煤气产量是比较稳定的。但当焦炉集中检修时,其煤气产量的波动幅度较大。高炉煤气会因高炉装料时料钟开启的瞬时产生波动。当临时检修或无方案的更换风口、渣口等以及减风或休风操作时,煤气产生波动。正常生产时,高炉副产煤气的产量是稳定的,仅在高炉装料开启料钟及检修、维护高炉设备如更换风口、渣口、高炉中、小修时出现波动。在高炉冶炼过程中发生如悬料、铁口、渣口堵不上时以及出现待焦、待料、停电、停水等不正常现象时,高炉被迫减风或休风操作,这时高炉煤气产量不同程度的波动以至停止产气。某企业一座中型高炉,一年内休风45次,换风口18次,一年内减风操作93次。。转炉煤气回收是间断性的,只在吹炼初期、后期之间的一段时间。吹炼初期和后期产量小,吹炼期的1/2~2/3区间内产量大。,用以平衡煤气产量波动。因此转炉煤气的生产可按连续、稳定考虑。综上所述,无论用户还是生产单位,煤气量的波动因素很多,在实际生产及管网配置过程中要求煤气系统实现平衡。〔二〕、锅炉、焦炉及与焦炉煤气混合供轧钢等用户。焦炉煤气供应各辅助煤气用户、与高炉煤气混合供轧钢等用户。高炉座数少于三座的冶金企业,高炉煤气难以稳定供应焦炉加热时,可用焦炉煤气加热焦炉。冶金企业有剩余的副产煤气时,应建设燃气机组发电。副产的焦炉煤气在满足企业使用的条件下,可抽出局部焦炉煤气供合成氨及有机化学产品作为原料。〔1〕产量定额法产量定额法是通过使用下一年产品产量、年工作小时、煤气用户的消耗定额等生产方案,计算出煤气产量与煤气消耗量,从而推断下一年的煤气供求是否到达平衡。该方法主要用于编制长远规划。①高、焦、转炉年产气量计算可分别按下述进行:高炉煤气:年煤气发生量单位为kJ,年发生量扣除损失即为实际的产量。