的相互作用。
一般来说，第一定律和第二定律分析法，在方案比较中仅能给出一个参考方向，而不能得出具体结论。而热经济学分析法可以直接给出结果，这种方法特别适用于解决大型、复杂的能量系统分析、设计和优化。
3.4 用能的本质认识
按能量的作功能力，将其分为三大类：
高级能量：理论上可以完全转化为功的能量，如机械功、电能、水能等； 低级能量：理论上不能全部转化为功的能量，主要是热能； 僵态能量：完全不能转化为功的能量。 可逆过程与不可逆过程：
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，如对常减压蒸馏装置，如达到可逆过程，其能耗就可能仅为2~3的程度。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，接近可逆过程。
用能的本质：
? 大部分能量是过客；
? 能量是完成过程中不发生化学变化的“催化剂”； ? 能量是完成过程的推动力。
3.5 节能方法
（1）使用用能量小的先进工艺过程和高效设备；
（2）减少过程。由于凡有过程，就有不可逆性，因此应尽可能减少过程，减少不可逆性。如装置之间的热进出料；从整个系统的角度使用能量，抓住优化匹配的机会，减少不可逆性。
（3）多次使用能量。如对传热过程，就是要减少传热温差，目前的经济传热平均温差（不包括加热炉）已经达到达20~30℃ ，随着强化传热技术的发展，传热系数提高后，经济传热过程可能进一步减小。炼油过程中，最常见最典型的过程为传热过程，各个装置均有大量的换热器。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。
（4）高级高用，低能低用。
例1，烧开水
将10000kg水从15 ℃ 加热到100 ℃ ，需能量85万kcal，按数量折为85kg标油。
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（1）用电加热 ：280kg标油；
（2）LPG加热： 94kg标油(加热效率按90%)；
（3）用燃料发生高压蒸汽，通过背压机的排汽加热：50.3kg标油。此时，所需的一次能源已大大小于水本身升温所需的热量85kg标油。
同样在工业应用上，只不过是这个例子的扩充而已。
8.8MPa,535℃1.436t蒸汽汽轮机内效率82%发电等效率92%发电289kWh110℃1t蒸汽放热量59.2万大卡100℃10t,15℃50℃输入一次能源=1.436*92=132kg标油发电相当于输出一次能源=289*0.2828=81.7kg标油用于加热热水的一次能源=132-81.7=50.3kg标油图2 背压机排汽加热节能示意图
例2 减少过程节能
某热水泵房的改前流程为：来自自来水管网的水进入缓冲罐后由泵升压供出至工艺装置换热后至生活区。来自工艺装置的热媒水进入缓冲罐后由泵升压送至工艺装置先换热升温后加热新鲜水降温后返回。
由于设置了缓冲罐，并且加之原选 用的泵扬程较高(125m),需要开二台75kW的泵。 改造后流程：
来自自来水管见的新鲜水不进缓冲罐直接(流量较小，大部分时间)或经1台15kW的管道泵至工艺装置，基本减少了一台75kW的泵电耗。
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来自工艺装置的热媒水也不进入缓冲罐直接由1台15kW的管道泵升压送至工艺装置。 上述改造，投资仅3万元，年节电费用就达30多万元。
例3 能量多次使用
如有八个物理过程，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10kg标油。 ①1200~1400℃ ; ②800~1000 ℃; ③400~600 ℃; ④200~300 ℃; ⑤150~200 ℃; ⑥110~130 ℃;⑦80~100 ℃; ⑧50~70 ℃。如果每一个过程单独进行，至少需要8×10=80 kg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10 kg标油，是单独过程用能的八分之一。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。
? 如果真有上述好的条件，一定要抓住机会，充分利用。
? 可能有类似上述的良好条件，但是隐蔽的，应让其显露出来，并充分利用。（系统越大越复杂，则
越接近优化匹配的条件）
? 如果没有这么多的温度与负荷匹配良好的过程，要创造条件，创造过程（尤其是公用工程），使工
艺过程之间及与公用工程之间实现良好的匹配。
4 能量平衡
4.1 企业开展能量平衡的主要目的
（1） 摸清企业的用能现状； （2） 分析企业及产品的用能水平；
（3） 摸清主要用能设备和工艺装置的效率指标、企业的能源利用率、能量利用率； （4） 查清企业余热资源和回收利用情况；
（5） 找出能量损失的原因、潜力，明确节能途径，为节能规划和节能改造提供依据。 （6） 能量平衡最好由企业自身来搞，培养出能搞清能量的来龙去脉的队伍，便于开展经常性的
节能工作，容易使节能管理工作落到实处。
4.2 企业能量平衡的方法
均采用测试计算与统计计算相结合的方法。测试计算反映测试状况下的能耗水平，而统计计算反映实际平均水平。
企业能量平衡是一项技术性强、涉及面广、工作量很大的一项工作，工作周期较长，除了领导重视、
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技术力量充足、测试手段完善之外，掌握正确的测试方法非常重要。
（1） 测算结合，以测为主
对企业进行能量平衡主要靠测试，必须以测为主，不能以计算代替测试。
某些设备或数据的可测性是能量平衡现场测试的一大难点。因此在制定能量平衡工作大纲时，必须充分考虑可测量性的问题。对于重点设备、重点参数，要采取各种直接或间接的方法尽可能做到实测；而对于一般情况，测试大困难时，则采用根据日常生产数据或经验数据进行推算。尤其对重点参数，还应采用多种估算方法进行校核性结算，以提高数据的准确性、可靠性。
能量平衡测试并不是要对企业的所有设备和装置都完全地进行实测，应该选择主要耗能设备进行实测，其它则只进行统计计算。 （2）先易后难，掌握步骤
企业能量平衡工作涉及面宽，设备与装置多样。简单的设备测试的数据比较少，容易掌握。因此开展能平工作时，应先从简单设备和装置开始，掌握原则，“练好兵”。 （3）正反结合，抓住重点
对设备的能量平衡测试原则上应同时采用效率直接测定法（正平衡法）与效率间接测定法（反平衡法），并确定其中一种方法为主要方法。如对锅炉，规定必须同时使用正反平衡法，且正平衡法为主，反平衡法为校核方法。需要注意的是：两种方法的测试条件与结果的偏差，应根据有关设备及其标准作出明确的规定。
在实际能量平衡测试中，对一般用能较少设备，可只进行正平衡测试。 （4）分批测试，统一计算
对于大型复杂的企业，在同一个时间对所有设备和装置统一测试是不可能的，因此应对所有测试设备分类，按先易后难原则分批测试。但应特别注意的问题是：测试应选在正常生产运行，原料与产品性质、产品方案及操作参数有代表性的条件下进行。而且整个企业的测试阶段不宜拖得太长，以避免测试数据与统计数据严重脱节的现象。
全企业能量平衡测试完成后，再进行数据整理，统一计算，以避免先后计算口径的不一致。 4.3 能量平衡工作步骤
一般分为以下6个步骤。 （2） 组织准备工作
开展培训教育工作，建立企业能量平衡工作领导小组（全面组织、协调，合理安排生产，推进实施能量平衡结果后的成果实施）、工作小组（实施机构）和有关专业测试小组，明确职责。
收集主要耗能设备的设计与运行技术参数、以及测试统计期（截止到能平结束，向前追溯一个整年
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度）的主要产品品种及数量、能源消耗量。
做好计量准备工作，配备、完善（校核）测试仪器，以及现场采样点、测试点的准备。 （3） 制定能量平衡测试方案
确定加工的原料与产品、处理量，需要遵守的标准和原则，哪些设备与装置是需要测试的，测试时间与进度（石化企业一般能量平衡测试要求在二个月内完成），测试体系的划分， 有关基准（基准温度）、数据单位（包括绝压、表压）的统一、能量平衡采用的计算公式的确定。
人为地单独划分出来作为研究分析的对象称为体系，体系具有一定的空间和边界。企业能量平衡中的体系可以划分为设备能量平衡体系、主要生产车间（工艺装置）能量平衡体系、企业能量平衡体系。也可以根据能源品种划分为蒸汽平衡体系、电能平衡体系、燃料平衡体系和水平衡体系等。体系的边界必须明确，并且符合能量平衡工作目标的要求，使测试方便。随着测试体系的确定，被测设备、测试项目、测点布置、数据采集、计算方法才能确定。计算方法需首先确定，是因为不同的计算方法需要的测试数据不同。
（3）能量平衡测试实施
首先消除被测设备体系的明显缺陷（操作及管理上的缺陷、设备本体、监控仪表、辅助设施的缺陷，是否存在明显的偶然性能源浪费现象）；
根据设备测试计算表，制作原始记录表，包括测试时间、地点、环境状态、设备名称、型号、测点位置、测试仪表、采集次数、时间间隔、样品编号、生产产品的名称及性能参数、测试人及记录人等。
在最后的测试过程中，应统一指挥，分工负责，尽量保证测试开始、结束时间、数据记录时间及间隔的统一。还必须保证测试记录与现场分析相结合，及时发现数据的不合理性，进行调整和补救测试。 (4) 能量平衡数据的整理与计算
数据整理过程中，将需要三类数据：测试数据、统计数据、引用数据，这些数据应相互结合，保证能量平衡结果的准确可靠。有时靠某一单独设备或装置的数据还不行，必须与其它相连的设备或装置相联系。
《石油化工能量平衡方法》中规定，按石化企业的用能三环节进行数据的汇总和分析，由于这几年各企业普遍开展能量平衡的测试较少，相关指标没有可比性，故可根据实际情况，采用灵活的汇总方法。
(5) 能量平衡分析
分析各设备、装置或全厂用能的合理性，以及产生不合理用能的原因。 (6) 提出节能措施
改进不合理用能是企业能量平衡的最终目的，因此必须根据企业不合理用能现象及原因，有针对性地提出改进和改造的方法与措施。已经发现，有些企业在能量平衡后，只有大堆的表格和数据，但分析
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