一、热工基础知识 （一）流体力学 1.流体的物理性质
（1）密度、重度和相对密度
（2）粘性
流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力（内力/粘性力）以反抗相对运动的性质
温度是影响粘度的主要因素：当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增大。 （3）压缩性
温度一定时，作用在流体上的压力变化引起流体的体积或密度变化的现象称为流体的压缩性。 可压缩流体：密度随压强变化不能忽略的流体。
不可压缩流体：密度随压强变化很小，密度可视为常数的流体。 注意：
·严格地说，不存在完全不可压缩的流体。
·一般情况下的液体都可视为不可压缩流体（水击时除外）。 ·当气体所受压强变化相对较小时，可视为不可压缩流体。 2.流体静力学
（1）流体静力学基本方程
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结论：
·仅在重力作用下，静止流体中某点的压力等于表面压力加上流体的重度与该点淹没深度的乘积。 ·仅在重力作用下，静止流体中某点的压力（压强）随深度线性增大。 ·自由表面下深度h相等的各点压强均相等。 或
·位置水头z （m）：任一点在基准面0-0以上的位置高度，表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位置势能，简称位能。
·测压管高度 P/ρg （m） ：表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能，简称压能（压强水头）。
·测压管水头（ z+P/ρg） （m） ：单位重量流体的总势能。 （2）压力（压强）的量度
从不同的基准算起有不同的表示方法
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（4）测压计 ·测压管
是以液柱高度为表征测量点压强的连通管。一端与被测点容器壁的孔口相连，另一端直接和大气相通的直管。
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适用范围：用于测定管道或容器中压力，通常被测点压力较大。 ·压力表
适用范围：用于测定较大压力。是管路系统最常用的测压仪表。
2.流体动力学 （1）流量
单位时间内流过管道过流断面（横截面）的流体量称为流量。流量可以用体积、重量和质量来表示，分别称为体积流量、重量流量和质量流量，单位分别为：m3/s、N/s和kg/s。
平均流速：过流断面的平均流速是一种假想的流速。以平均流速流过过流断面的流量与以实际流速流过的流量相等。
过流断面小则流速大。
方程说明，在不可压缩流体定常流动过程中，各过流断面的体积流量相等，过流断面大，流速小；而
在流体力学的研究中，把流体看作是连续介质，即使是在运动流体内部，流体质点也是连续充满所占
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据的空间，彼此间不会出现空隙。流体的这种性质称为连续性，用数学形式表达出来就是连续性方程。它是物质不灭定律在流体力学中的具体表现。连续性方程实质上是质量守恒方程。 （3）伯努利方程 理想流体（无粘性）
伯努利方程表明：对于重力作用下的理想流体恒定流动，位置水头、测压管水头和速度水头之和（称为总水头）为一常数。管道中各截面压力随速度变化而变化，速度增大，压力下降。 物理意义
伯努利方程的每一项表示单位重量流体具有的能量。 z —单位重量流体对其基准面具有的位置势能；
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位能、压力能和动能既然是一种能量，就可以相互转换，流速增大，压力将减小；反之，动能亦可转换为压力能。对于理想流体定常流动，三项之和为一常数，表示任意一个流体质点运动过程中的位能、压力能和动能之和保持不变。因此，对于理想流体，伯努利方程又是流体力学中的能量守恒定律。 实际中所有的流体都是有粘性的，在流动的过程中由于粘性要产生能量损失，使流体的机械能降低。因此在实际流体的流动中，单位重量流体所具有的机械能在流动过程中不能维持不变，而是要沿着流动方向逐渐减小。两个截面之间机械能的差值为阻力损失。
（4）节流式流量计
原理：当管路中的流体流经节流装置时，在收缩断面处流速增加，压力下降，使得节流装置前后产生压差，可通过测量压差来计算流量。
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工业上常见的节流式流量计有：孔板、文丘里、喷嘴。 （5）泵的扬程、功率和效率
当管路与泵连接时，泵将机械能传递给液体，使液体能量增加。
泵的扬程：单位重量液体所增加的机械能，同时也是泵对单位重量液体所作的功。用H表示，是一个液柱高度。
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泵的扬程除了克服前后断面的位置水头差之外，还要克服全管路的水头损失。 泵的有效功率：N泵，泵在单位时间内通过的液体所做的功，即泵的输出功率N泵=pgQH 泵的轴功率：N轴，即电动机的输出功率，泵的输入功率
在管道工程设计计算中，需要通过水力计算，确定全管路的水头损失，进而确定与管道匹配的泵（包括泵的流量、扬程、功率等）
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（二）热力学
1.热力学系统和状态方程 （1）热力学系统 系统：人为确定的研究对象 外界：系统以外的所有物质 边界（界面）：系统与外界的分界面
系统与外界的作用都通过边界
热力系统分类：根据系统与外界的关系进行划分 有 无 是否传质 开口系 闭口系 是否传热 非绝热系 绝热系 是否传功 非绝功系 绝功系 是否传热、功、质 非孤立系 孤立系 （2）状态方程
状态：某一瞬间热力系统所呈现的宏观状况
状态参数：描述热力系状态的物理量，又分为强度、广延参数 基本状态参数：压力 p、温度 T、比容 v （容易测量） 强度参数：与物质的量无关的参数，如压力 p、温度T
广延参数：与物质的量有关的参数（可加性），如容积V、内能U、焓H、熵S，常用比参数表示（如比内能：单位质量的内能）。
温度T
传统：冷热程度的度量。 微观：衡量分子平均动能的量度
热力学定义：处于同一热平衡状态的各个热力系统，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量——温度。
温度是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量。
热力学第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。 温标换算：开尔文温度与摄氏温度
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温度测量的理论基础 图中 B为温度计 2.热力学第一定律
（1）准静态过程和可逆过程
热力学过程：热力学系统从一个状态变化到另一个状态 ,简称过程
准静态过程：系统的每一状态都无限接近于平衡态的过程。准静态过程可以用过程曲线来表示。 一个点代表一个平衡态
可逆过程：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。
准静态过程是实际过程的理想化，但并非最优过程，可逆过程是最优过程。引入可逆、准静态过程是为了便于分析过程的功和热量。
（2）功
热力学定义：当热力系与外界发生能量传递时，如果对外界的唯一效果可归结为取起重物，此即为热力系对外作功过程。
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推动功说明：
与宏观流动有关，流动停止，推动功不存在 作用过程中，工质仅发生位置变化，无状态变化 （3）热量
定义：热力系通过边界与外界的交换的能量中，除了功的部分（不确切，但好理解）。
另一定义：热量是热力系与外界相互作用的另一种方式，在温度的推动下，以微观无序运动方式传递的能量。
（4）封闭系统热力学第一定律
根据能量守恒定律，封闭系统对外作功必须要花费热量。当系统得到的热量大于对外作功时，系统能量得到增加。其增加的能量定义为内能： dU = d Q - d W
闭口系热一律表达式：dQ = dU + dW Q = D U + W 系统从外界吸收的热量等于系统内能的增量和系统对外界作功之和。
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（10）热力循环
定义：热力系统经过一系列过程变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环。要实现连续作功，必须构成循环。
3.热力学第二定律 （1）自然过程的方向
符合热一律的过程，不一定能在自然界发生。热力学第二定律是关于自然过程方向的一条基本的、普遍的定律。
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（2）热力学第二定律的表述
（3）卡诺定理
（4）能量的品质
实际过程总会有某些能量从能作功的形式变为不能作功的形式，这叫能量退降。哪个参数才能正确评价能量的品质（价值）？
（火用）可用能：当系统由一任意状态可逆地变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其它能量形式的那部分能量，称为（火用）或可用能。
如图，同样是100kJ的热量，高温热源T1为1000K时，最大作功能力比T1为500K时的最大作功能力大。
说明：热量Q一定时，温度高的其能量品质高；可逆过程Q的作功能力最大，因此任何不可逆的过程都会使Q的作功能力下降，即产生作功能力损失；工程中应当遵循能量高质高用的原则，尽量消除不可逆的程度，减少作功能力损失。
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（5）能源转换：自然界中的一次能源通过装置转化成二次能源
化石燃料的燃烧反应
化学反应热效应：当系统经历一个化学反应过程，只作容积变化功，若所得生成物的温度与反应物温度相等，这时1kmol主要反应物或生成物所吸收或放出的热量。 燃烧热值（发热量）： 1kmol燃料完全燃烧时的热效应的绝对值。
CO的标准热值为：282993 kJ/kmol
燃料高位发热量指1Kg燃料完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气中水蒸汽凝结成水放出的汽化潜热。高位发热量扣除烟气中水汽化潜热时，称燃料的低位发热量。工程常用的是低位发热量。
理论空气量：完全燃烧所需氧气对应的空气量。实际燃烧过程，为了氧气与燃料充分混合燃烧，常加入过量空气，实际空气量与理论空气量的比值为过量空气系数。 火力发电装置
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基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（水，蒸汽） 3、膨胀做功
4、循环（加压、加热、膨胀做功、放热）
基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（燃气） 3、膨胀做功
4、循环（加压、加热、膨胀做功、放热）
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基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（燃气） 3、膨胀做功
4、循环（加压、加热、膨胀做功、放热）
基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到膨胀功
4、循环（加压、加热、膨胀、放热） （三）传热学 1.概述
（1）传热学与热力学的区别
传 热：由于温差而引起的能量的转移。 传热学：研究热量传递规律的一门学科。
研究目的：加强或减弱传热速率；确定传热物体的温度分布
热力学研究可逆过程，无温差传热；而传热学则是温差传热，为不可逆过程。 热力学研究热量和功之间的相互转换关系，而传热学则是无做功过程。
热力学研究热量在一段时间内总的交换量（J），而传热学着重于单位时间的换热量（W），即传热速率。
（2）传热的三种方式
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导热、对流和热辐射 2.导热
定义：温度不同的物体各部分或两物体直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
（1）导热基本定律-傅里叶定律
描述：垂直导过等温面的热流密度，正比于该处的温度梯度，方向与温度梯度相反。
F：热流量，单位时间传递的热量
q：热流密度，单位时间通过单位面积传递的热量 A：垂直于导热方向的截面积m2 δ:平壁的厚度m；
λ：热导率（导热系数），W/（m. ℃） △t=tw1-tw2：平壁两侧壁温之差,℃ （2）导热系数
垂直具有单位温度差的单位厚度的物体，在单位面积上、每单位时间的导热量。 导热系数表示材料导热能力的大小；物性参数；实验确定。 为加强保温和绝热，应采用导热系数小的材料。
导热热阻：与直流电路的欧姆定律 I=U/R 相似。
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（3）通过圆筒壁的导热
工程上许多导热体是圆筒形的，如原道、蒸汽管道等。 单位长度圆筒壁的热流量：
为减少管道散热损失，常在管道外侧覆盖隔热保温层。由不同材料构成的多层圆筒壁，其热流量可按总温差和总热阻计算：
3.对流换热
（1）热对流：流体中（气体或液体）温度不同的各部分之间，由于发生相对的宏观运动而把热量由一处传递到另一处的现象。热对流必然同时伴随着热传导。 （2）对流换热：流体与固体壁间的换热。 对流换热的特点：
导热与热对流同时存在的热传递过程；
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流体与壁面有直接接触和宏观运动；也必须有温差； 由于流体的粘性，紧贴壁面处会形成速度梯度很大的边界层。 （3）对流换热的基本计算公式：牛顿冷却公式
（4）对流换热分类
4.辐射换热
热辐射定义：物体转化本身的热力学能向外发射辐射能的现象；凡物体都具有辐射能力；物体的温度越高辐射能力越强；物体的种类不同、表面状况不同，其辐射能力不同。 辐射换热定义：物体间靠热辐射进行的热量传递。 （1）辐射换热特点
辐射换热不需要冷热物体的直接接触；即：不需要介质的存在，在真空中就可以传递能量； 在辐射换热过程中伴随着能量形式的转换，从物体热力学能到电磁波能再到物体热力学能； 无论温度高低，物体都在不停地相互发射电磁波能、相互辐射能量；高温物体辐射给低温物体的能量大于低温物体辐射给高温物体的能量；总的结果是热量由高温传到低温；
黑体：理想的物体，能全部吸收投射到其表面辐射能的物体，黑体的辐射能力与吸收能力最强。
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（2）辐射能力
斯蒂芬－波尔兹曼定律：黑体向外发射辐射能的辐射力与绝对温度呈四次方关系，又叫四次方定律。
5.传热过程与传热系数 （1）传热过程
热量由热流体通过固体壁面传给冷流体的过程。传热过程通常由导热、热对流、热辐射组合形成。 （2）传热方程及传热系数 右图典型传热过程
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二、节能基本概念 （1）节能的概念
节能法之节能：本法所称节能，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个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。 注意：
节能措施包括管理和技术两方面。 节能措施应满足技术经济可行性。 （2）一次能源与二次能源
一次能源：自然界可直接取得而又不改变其基本形态的能源。 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。
一次能源包括：原煤、原油、天然气、生物质能、水能、核燃料，以及太阳能、地热能、潮汐能等。 二次能源包括：煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油、重油、电、蒸汽等。
能源其他分类：常规能源（又称传统能源）和新能源，可再生能源和非可再生能源。 能源效率的定义
从物理观点而论，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消费的能源量之比。
从消费的观点而论，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。
上式倒数通常称为“能源强度”（Energy Intensity） 能源效率常用指标
热力学指标：通常采用百分比效率的形式表示
物理－热力学指标：能源投入为热力学单位，产出为物理单位 经济－热力学指标：能源投入为热力学单位，产出为价值单位 经济指标：能源投入和产出均为财货价值单位 单位产品能耗指标属于第二类，有4种形式：
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单位产品产量综合能耗 单位产品产量单项能耗 单位产品产量可比能耗 单位产品产量能量因数能耗 （4）能量计量单位
焦耳（J） ：千焦（kJ），兆焦（MJ），吉焦（GJ） 千瓦时（kW·h） ：电量的计算单位 卡（cal）：热量单位，千卡（kcal ）
1 卡= 4.1868/4.1816/4.1840 焦耳（GB 3102.4 ） 1千瓦时=3600 千焦 1千瓦＝3600 千焦/时 其他能源量单位： 原油— 吨、桶（bbl） ；
成品油— 公升 （L）、加仑 （gal） ；
天然气— 标准立方米 （STm3）、标准立方英尺 （scf） （5）能源的当量单位
为了便于对比和分析，需要把各种能源折算成标准燃料量
标准煤 ：低位发热量等于29.3076 MJ（7000kcal）的燃料，称为1 kg标准煤。常用单位有吨标准煤（tce）、千克标准煤（kgce）
标准油：热值为41.87 MJ/kg（10000kcal/kg）。常用单位有吨标准油（toe）和桶标准油（boe） 当量热值：某种能源本身所含的热量，通常以低位发热量表示。某种能源的当量热值是固定不变的，如汽油是42054kJ/kg；
等价热值：为了获得一个单位的某种二次能源所消耗的一次能源的热值。如发电1kWh，消耗0.321 kg标准煤，则1kWh电的等价热值为0.321 kg标准煤。等价热值包含能源转换过程的能量损失。 等价值＝当量值÷ 转化效率 （6）常用能源折标准煤系数
关于电力折标煤系数的说明：
采用等价值（按当年火电发电标准煤耗）
在分析宏观节能指标，如地方能源消费量和单位GDP能耗采用等价值。
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在计算项目技术措施节能量中，节电量采用等价值折算为标煤。 采用当量值（0.1229 kgce/KWh）： 在企业或项目能源统计时，采用当量值。
在计算单耗，进行能效水平对比分析时，采用当量值。 （7）能耗
能耗：指规定的体系在一段时间内能源消耗的数量，简称能耗。如设备（或装置）能耗，车间能耗，企业能耗。
实物能耗：规定的耗能体系在一段时间内实际所消耗的各种能源实物量，简称实物能耗
综合能耗：实物能耗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、单位产值综合能耗、产品单位产量综合能耗等。 能耗统计执行有关规定、标准 国家统计局能源统计报表制度 GB/T 25《综合能耗计算通则》 GB/T 13234《企业节能量计算方法》 GB/T 50441《石油化工设计能耗计算标准》 SY/T 6838-2011《油气田节能节水量计算方法》 （8）能源消费量 能源消费量统计原则：
谁消费、谁统计。按实际使用统计，不按所有权统计 何时投入使用，何时算消费。以投入第一道生产工序为准
不能重复计算消费量。如反复循环使用的，余热、余能的回收利用，不再计算在消费量中
耗能工质不计入消费量。如水、氧气、压缩空气等，不论是外购的还是自产自用的均不统计在能源消费量中
企业自产能源。作为生产另一种产品的原材料、燃料，要统计消费量。如炼油厂用燃料油发电。生产过程中消费的半成品和中间产品不统计消费量，如用燃料油生产其它石油产品 综合能源消费量 ：企业所消费的各种能源的总量
综合能源消耗量 ：企业实际消耗的各种能源的总和（不含原料） （9）能源消费形式
终端消费 ：一次性直接消费，直接投入到各种设备
中间消费 ：加工转换消费，是指能源加工、转换企业（或车间）生产二次能源产品所消费的能源数量。其特点是在能源加工转换过程中投入消费的是能源，产出的主要产品仍是能源。 终端消费主要包括： 作为燃料、动力使用的能源。
作为原料使用的能源。是指把能源作为原料投入，逐步转化为另一种新的非能源产品。如化工生产合成氨、合成橡胶等产品所消耗的天然气、煤炭、焦炭等。
作为材料使用的能源。是指一些能源的使用，不构成产品的实体，只起辅助作用的消费。如洗涤用的汽油、柴油、煤油
工艺用能。如生产电石用电、电解用电等 （10）工业生产用能
工业生产用能：是指工业企业在统计报告期内为进行工业生产活动所使用的能源。包括： 生产系统用能：是指企业的生产车间用能。
辅助生产系统用能：是指动力、供电、机修、供水、供风、采暖、制冷、仪表以及厂内原料场等辅助
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设施用能 附属生产系统用能：是指生产指挥系统（厂部）和厂区内为生产服务的部门和单位如车间浴室、开水站、蒸饭站、保健站、哺乳室等消耗的能源。 非工业生产用能：是指在工业企业内不从事工业生产活动的非核算的单位所使用的能源，如本企业附属的科学研究单位、农场、车队、学校、医院、食堂、托儿所以及建筑施工队等消费的能源。 （11）节能量 节能量的概念：GB/T13234 《企业节能量计算方法》规定，满足同等需要或达到相同目的的条件下，能源消耗减少的数量。 企业节能量：用统计报告期内实际能源消耗量与按比较基准计算的能源消耗量之差。 节能量=（报告期单耗 - 基期单耗）× 报告期产品产量 （或工作量、产值） 根据不同情况和不同目的可分为：环比法、定比法、定额法 对于节能量的核查，需要根据不同的情况制定不同的标准进行核查计算。 技术措施节能量：是指企业在生产同样数量和质量的产品或提供同样的工作量的条件下，采用某项节能技术措施后所减少的能源消费量。它是描述项目节能效果的指标 可按节能技术改造后单耗下降计算 节能量=（改造前单耗–改造后单耗）×改造后产品产量（或工作量、产值） 也可按节能技术改造后效率提高计算 （12）二氧化碳/碳减排量计算 二氧化碳减排量与碳减排量的区别 减排1吨碳（液碳或固碳）相当于减排 3.67 吨二氧化碳 节约1度电、1吨标准煤、1升汽柴油的减排量计算 节约1度电：减排 0.997千克CO2 和 0.03千克SO2 节约1千克标准煤：减排 2.46千克CO2 （能源研究所推荐值） 节约1升汽油： 减排 2.30千克CO2 （BP 中国推荐值） 节约1升柴油： 减排 2.63千克CO2（BP 中国推荐值） CO2排放系数推荐数据 单位：kg-c/kgce 出处 美国能源部DOE/EIA 日本能源研究所 中国工程院 燃煤 0.702 0.756 0.680 燃油 0.478 0.586 0.540 燃天然气 0.3 0.449 0.410 年份 1999 1999 1998 26 / 47
全球气候变化基金会（GEF） 亚洲开发银行 0.748 0.726 0.583 0.583 0.444 0.409 1995 1994 各种能源碳排放参考系数 能源名称 原煤 焦炭 原油 燃料油 汽油 煤油 柴油 单位热值含碳量（吨碳/TJ） 26.37 29.5 20.1 21.1 18.9 19.5 20.2 碳氧化率 二氧化碳排放系数（kg-co2/kg） 0.94 0.93 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.98 0.99 1.9003 2.8604 3.0202 3.1705 2.9251 3.0179 3.0959 3.1013 3.0119 2.1622 液化石油气 17.2 炼厂干气 18.2 油田天然气 15.3 （13）能源计量管理 能源计量 能源计量是企业加强能源管理重要基础，是企业贯彻节能法规、、标准，合理用能、优化能源结构，提高经济效益和市场竞争力的重要保证，也是评价企业能源利用状况的重要依据。可以说能源计量是搞好节能工作基础的基础。 石油石化行业能源计量执行的标准 GB 17167-2006 《用能单位能源计量器具配备和管理通则》。 GB/T 20901-2007《石油石化行业能源计量器具配备和管理要求》 能源计量器具配备率 定义：能源计量器具实际安装配备的数量占理论需要量的百分数。（能源计量器具理论需要量是指为测量全部能源量值所需要的计量器具的数量）。 能源计量器具配备率计算： 式中：NP—能源计量器具配备率，%； NS—能源计量器具实际配备数量； Nl—能源计量器具理论需要数量。 能源计量器具配备率要求 对用能单位：各种能源和载能工质的配备率都要求达到100%。（回收的余能计量达90%。） 对次级用能单位：除煤气、压缩空气、氮气为90%外，其余都应为100%。 （回收的余能计量达80%。） 对基本用能单元：除煤气、压缩空气为60%外，其余分别要求达到80%、90%和95%。 用能单位：具有法人地位的企业和具有核算能力的单位。（包括法人地位的企业和具有核算能力的地区公司） 次级用能单位：用能单位直属的能源核算单位。在用能单位和基本用能单元之间可以有一级、二级或三级次级用能单位，也可以没有次级用能单位 基本用能单元：次级用能单位下属的基本生产系统。 27 / 47
对不能纳入基本用能单元计量考核的用能设备：用能量（产能量或输运能量）大于或等于下表中限定值时，应安装能源计量器具。 能源消耗量（或功率）限定值 电力 kW 100 煤炭 原油、成品油 焦炭 液化石油气 t/h 1 t/h 0.5 重油 煤气 渣油 天然气 t/h 0.5 m/h 100 3蒸汽 热水 MW 7 能源种类 水 其他 t/h GJ/h 1 29.26 限定值 能源计量器具性能要求： 计量器具的计量性能有准确度、重复性、稳定性、分辨率、灵敏度等。准确度是最主要的一项计量性能。 准确度：计量器具的准确度是指计量器具给出接近于被计量真值的示值的能力。它是一个定性的概念，在实际应用中常以准确度等级、测量不确定度或最大允许误差来定量表示。 准确度等级：符合一定计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别。通常按约定注以数字或符号，称为等级指标。在能源计量标准中，电能表、流量表等用准确度等级表示其计量性能。如原油计量的流量表，用能单位要求0.2级，次级用能单位要求0.5级，基本用能单元要求1.0级。 （14）节能评估 依据国家2010年第6号令 《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》 节能评估：是指根据节能法规、标准，对固定资产投资项目的能源利用是否科学合理进行分析评估，并编制节能评估报告书、节能评估报告表（以下统称节能评估文件）或填写节能登记表的行为。 节能审查：是指根据节能法规、标准，对项目节能评估文件进行审查并形成审查意见，或对节能登记表进行登记备案的行为。 固定资产投资项目节能评估按照项目建成投产后年能源消费量实行分类管理。 年能源消费量E（当量值） 文件类型 实物能源消费量 综合能源消费量（吨标准煤） 电力（万千瓦时） 石油（吨） 天然气（万立方米） 节能评估报告书 节能评估报告表 节能登记表 E＞500 E＞1000 500＜E＜1000 E＜500 E＞100 E＞3000 200＜E＜500 E＜200 50＜E＜100 E＜50 1000＜E＜3000 E＜1000 固定资产投资项目建设单位应委托有能力的机构编制节能评估文件。项目建设单位可自行填写节能登记表。 固定资产投资项目节能评估文件的编制费用执行国家有关规定，列入项目概预算。 固定资产投资项目节能评估报告书应包括下列内容： ①评估依据； ②项目概况； ③能源供应情况评估，包括项目所在地能源资源条件以及项目对所在地能源消费的影响评估； ④项目建设方案节能评估，包括项目选址、总平面布置、生产工艺、用能工艺和用能设备等方面的节能评估； ⑤项目能源消耗和能效水平评估，包括能源消费量、能源消费结构、能源利用效率等方面的分析评估； 28 / 47
⑥节能措施评估，包括技术措施和管理措施评估； ⑦存在问题及建议； ⑧结论。
（15）石油天然气工艺及设备节能
主要耗能系统通常区分为采油、集输、注入、电力、热力五大系统。 油气储运系统
主要耗能包括输道的加热炉、输油泵和天然气管道的压缩机。 工艺过程/设备节能的基本原则 使用先进工艺过程和高效设备。
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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。
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。
高能高用，低能低用。 换热过程节能
对于要提高传热效率的：
1）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； 3）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
五个同管径的法兰，如不保温等就同于3米长管段。 一个同管径阀门不保温等同于3米长管段。 锅炉和加热炉节能
操作控制优化：控制过量空气系数 使用高效燃烧器
加强密封、减少墙体散热、高效辐射涂料、清灰等 烟气余热回收：利用换热器回收烟气余热 加热炉热损失分析
①排烟热损失 过量空气系数和排烟温度是影响排烟热损失的主要因素。
加热炉最佳过量空气系数，重油为1.05-1.15，天然气为1.1-1.2。排烟温度一般要求控制在露点温度以上。
②气体不完全燃烧热损失 引起损失的主要原因有：燃烧过程中的过量空气不足；空气与可燃气体混合不充分；炉膛温度过低等 ③固体不完全燃烧热损失
④炉体散热损失：炉体表面温度要求不高于50℃。 流体机械（风机、泵等）节能
机械性能提高：采用高效设备、运行中合理维护； 运行性能提高：合理匹配设备，维持在高效区运行 采用调速：如变频技术，代替节流进行流量调节。 压缩过程节能 增加压缩机段数；
提高吸入压力，降低出口压力； 降低压缩机入口气体温度； 减小段间阻力降及系统压降。 泵排量调节
控制开泵台数，并联或单调独运行； 调节泵出口阀开度；
调整泵转速，通过调速，消除节流或回流损失。流量Q、扬程H、功率N与转速n之间的关系： Q/Q1=n/n1 H/H1=（n/n1） N/N1=（n/n1）
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系统优化节能－实现最大节能的途径
能量系统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。担负着生产过程中加热、冷却、驱动机泵的动力供应等任务。能量系统优化通常包括优化设计、优化控制及优化运行（管理）三个层面 系统优化节能
合理匹配全厂（或用能单元）供能和用能； 提高系统和用能设备负荷率； 针对重点用能环节采取技术措施； 能量梯级利用等。
三、节能发展动态 1、节能与气候变化
温室效应：大气层中温室气体对于太阳辐射几乎是透明，却能强烈吸收地面辐射再将大部分热量反射回地表，形成大气的温室效应。
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PFC等六种气体为温室气体 （1）气候变化的成因
温室气体：《京都议定书》明确CO2、 CH4、氧化亚氮N2O、六氟化硫SF6、氢氟碳化物HFC、全氟碳
联合国间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告认为，过去50年全球平均气温升高其中95%以上与人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关。
根据BP的统计：温室气体（主要是二氧化碳）排放量与人类化石燃料的消费量同步增长。
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资料来源：BP2030年世界能源展望 二氧化碳排放与化石能源消费关系图
在1906～2005年一百年内，全球平均气温上升了0.74℃，最近50年每10年升高0.13℃。 二十世纪的100年间，世界平均海平面上升了17厘米。1961-2003年平均上升速率1.8mm/a，1993-2003年平均上升速率3.1mm/a.
南北半球的冰川、积雪面积缩小，从1980年代起，北半球积雪面积每年减少5%。
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（2）气候变化的危害
臭氧层破坏、酸雨、森林破坏、土地荒漠化、水资源危机、海洋环境恶化、冰川融化、海平面上升等。 重大灾害性天气频繁发生。
北极冰雪覆盖面积逐步萎缩
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（3）控制气候变化的紧迫性
两度界限：欧盟科学家认为，如果全球平均气温再升高两度，那么人类的生存条件就将受到威胁，这个危险的界限定义为2摄氏度。
2050年：如果听任目前的温室气体排放状况发展下去，到2050年左右，地球温度将达到两度界限。 越早行动损失越小：英国著名经济学家斯特恩认为，为了不超过两度界限，全世界必须在2030年前采取一致的行动来进行减排。行动得越早，全世界的国民经济损失越少，可以控制在5%~10%。如果在2030年以后再减排，那么全世界国民经济损失平均来看，就要达到20%。 （4）国际社会的关注
1979年第一次世界气候大会开始呼吁保护气候
1992年联合国环境与发展大会通过了《联合国气候变化框架公约》（1994年生效）
《京都议定书》：1997年12月，通过了以发达国家承诺2008—2012年量化温室气体排放义务为核心的《京都议定书》 （2005年生效）
2005年年底正式启动了“关于2012年后应对气候变化安排”的国际谈判
气候变化问题继续升温：从达沃斯世界经济论坛、欧盟春季首脑会议，到“G8+5”领导人对话会议，气候变化都成为核心议题 气候大会焦点问题 ：
一是发展中国家要求坚持《公约》《议定书》双轨谈判，体现“共同但有区别的责任”； 二是要确定发达国家2020年的减排目标；
三是按照《公约》和《议定书》的要求,发达国家要为发展中国家提供额外、充足的资金和技术支持，
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帮助后者适应和减缓气候变化； 四是发达国家提出应讨论发展中国家是否也要作出“可衡量、可报告、可核实”的减排承诺或行动（简称“三可”标准）。 《联合国气候变化框架公约》，确定了“共同但有区别的责任”原则 《京都议定书》明确了发达国家的减排目标与时间表； 《德里宣言》，提出在可持续发展框架下应对气候变化问题的原则； 《巴厘岛行动计划》提出了“三可”原则，“巴厘岛路线图”确定了双轨谈判的进程。 哥本哈根会议之后，各国陆续公布了减排目标。 主要国家公布的温室气体减排目标 国家 美国 2020年减排目标 备注 减排17%（以2005年为基准） 加拿大 减排17%（以2005年为基准） 与美国的减排目标保持一致 欧盟 减排30%（以1990年为基准） 要求发达国家做出减排程度相当的承诺 俄罗斯 减排15%～25%（以1990年为基准） 澳大利亚 日本 减排25%（以2000年为基准） 要求建立一个公平有效的、主要国家参与的国际减排框架 减排25%（以1990年为基准） 单位GDP二氧化碳下降 20%～25%（以2005年为基准） 单位GDP二氧化碳下降 40%～45%（以2005年为基准） 印度 中国 2009年11月26日公布 根据《联合国气候变化框架公约》缔约方大会决议，将于2015年底在巴黎举行的联合国气候变化大会上通过气候变化协议，2020年开始实施，成为各方2020年后控制温室气体排放和应对气候变化的依据。 国家/地区 主要措施 欧盟 （1）启动了温室气体排放贸易机制 （2）大力发展可再生能源 36 / 47
（3）多种途径提高能源利用效率 （1）率先建立排放贸易机制 英国 （2）制定严于欧盟的减排目标和能源战略规划 （3）积极利用经济实现减排 （1）实施能源多元化战略 （2）注重节能，提高能源利用效率 美国 （3）积极开发新能源技术 （4）加强碳捕集和封存技术研发 （5）地方提出温室气体排放目标 （1）税收优惠或资金支持 , 加拿大 （2）发展可再生能源 （3）禁止销售白炽灯泡 日本 （1）“战略”； “协定战略”； “原子战略”； “呼吁战略”。 （2）发展可再生能源，鼓励天然气合成油、煤合成油 2009年9月22日，首次在联合国讲坛上就气候变化问题阐述中方立场： 一是加强节能、提高能效工作，到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降； 二是大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右； 三是大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米； 四是大力发展绿色经济，积极发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。 中国应对气候变化国家方案（2007年6月印发） 指导思想：全面贯彻落实科学发展观，推动构建社会主义和谐社会，坚持节约资源和保护环境的基本国策，以控制温室气体排放、增强可持续发展能力为目标，以保障经济发展为核心，以节约能源、优化能源结构、加强生态保护和建设为重点，以科学技术进步为支撑，不断提高应对气候变化的能力，为保护全球气候做出新的贡献。 原则：在可持续发展框架下应对气候变化的原则；遵循《气候公约》规定的“共同但有区别的责任”原则；减缓与适应并重的原则；将应对气候变化的与其他相关有机结合的原则；依靠科技进步和科技创新的原则；积极参与、广泛合作的原则。 目标：控制温室气体排放；增强适应气候变化能力；加强科学研究与技术开发；提高公众意识与管理水平。 措施：减缓温室气体排放的重点领域；适应气候变化的重点领域；气候变化相关科技工作；气候变化公众意识；机构和建设。 2、我国节能面临的形势 （1）我国节能面临严峻形势 我国能源资源约束日益加剧，生态环境问题突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，能源发展面临一系列新问题新挑战。 37 / 47
环境状况：环境质量状况不容乐观 进入21世纪，我国能源消费增长明显过快
全国能源消费量发展与变化
2013年我国能源消费占世界的22.4%，GDP占12.3%
资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 2013年全球一次能源消费占比和排名 CO2排放占世界的27.1%
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资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 2013年全球CO2排放占比和排名 人均碳排放峰值： 德国到过14.1吨 法国到过9.9吨 美国到过21.9吨 中国为6～7吨
能源消费依然以煤为主，2014年煤炭占总量的66%
单位GDP能耗约为世界先进水平的2倍，效率不高
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资料来源：BP 2030世界能源展望
我国能源资源相对匮乏，原油天然气进口量不断增加，对外依存度升高，能源安全面临挑战。 原油产量维持在2亿吨
资料来源：国家统计局
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资料来源：中国石油和化工工业联合会 原油对外依存度达到58%
资料来源：中国石油和化工工业联合会 原油产量（2013年）占世界的5%
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资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 天然气产量增长放缓
资料来源：国家统计局
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资料来源：中国石油和化工工业联合会 天然气对外依存度接近32%
资料来源：中国石油和化工工业联合会 天然气产量（2013年）占世界的3.4%
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资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 石油探明储量约占世界的1.1%，储采比约12年
资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 天然气探明储量约占世界的1.8%，储采比28年
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资料来源：BP世界能源统计年鉴（2014） 3、我国节能有关要求
面临严峻的形势，国家从“十一五”开始明确加强节能工作，先后颁布了一系列法律法规和文件，节约资源成为我国基本国策。
《中华人民共和国节约能源法》， 2008年4月1日起施行 《关于加强节能工作的决定》，国发〔2006〕28号 《“十二五”节能减排综合性工作方案》，国发〔2011〕26号 《节能减排“十二五”规划》，国发〔2012〕40号 《能源发展“十二五”规划》，国发〔2013〕2号 《大气污染防治行动计划》，国发〔2013〕37号
《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》国办发[2014]23号 《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》国办发[2014]31号 （1）《节能减排“十二五”规划》
目标：到2015年，全国万元国内生产总值能耗（按2005年价格计算），比2010年的1.034吨标准煤下降16%。
主要任务：（1）调整优化产业结构；（2）推动能效水平提高；（3）强化主要污染物减排。 重点工程：（1）节能改造工程； （2）节能产品惠民工程； （3）合同能源管理推广工程； （4）节能技术产业化示范工程； （5）城镇生活污水处理设施建设工程； （6）重点流域水污染防治工程；（7）脱硫脱硝工程； （8）规模化畜禽养殖污染防治工程； （9）循环经济示范推广工程； （10）节能减排能力建设工程。
（2）《大气污染防治行动计划》（简称大气十条）的要求 第一条，加大综合治理力度，减少多污染物排放。
第二条，调整优化产业结构，推动产业转型升级（严控“两高”行业新增产能，加快淘汰落后产能 ）。 第三条，加快企业技术改造，提高科技创新能力。
第四条，加快调整能源结构，增加清洁能源供应。（控制煤炭消费总量、加快清洁能源替代利用、推
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进煤炭清洁利用、提高能源使用效率：严格落实节能评估审查制度。新建高耗能项目单位产品（产值）能耗要达到国内先进水平，用能设备达到一级能效标准。京津冀、长三角、珠三角等区域，新建高耗能项目单位产品（产值）能耗要达到国际先进水平）
第五条，严格节能环保准入，优化产业空间布局。对未通过能评、环评审查的项目，有关部门不得审批、核准、备案
第六条，发挥市场机制作用，完善环境经济。 第七条，健全法律法规体系，严格依法监督管理。
第，建立区域协作机制，统筹区域环境治理。分解目标任务、制定考核办法、实行严格责任追究。
第九条，建立监测预警应急体系，妥善应对重污染天气。 第十条，明确企业和社会的责任，动员全民参与环境保护。 （3）《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》
是今后一段时期我国能源发展的总体方略和行动纲领。全文分三部分：总体战略、主要任务和保障措施。
总体战略
指导思想：以开源、节流、减排为重点，确保能源安全供应，转变能源发展方式，调整优化能源结构，创新能源机制，着力提高能源效率，严格控制能源消费过快增长，着力发展清洁能源，推进能源绿色发展，着力推动科技进步，切实提高能源产业核心竞争力，打造中国能源升级版，为实现中华民族伟大复兴的提供安全可靠的能源保障。
战略方针与目标：坚持“节约、清洁、安全”的战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。重点实施四大战略：
（1）节约优先战略。集约高效开发能源，科学合理使用能源，大力提高能源效率，加快调整和优化经济结构，推进重点领域和关键环节节能，合理控制能源消费总量。到2020年，一次能源消费总量控制在48亿吨标准煤左右，煤炭消费总量控制在42亿吨左右。
（2）立足国内战略。将国内供应作为保障能源安全的主渠道。加强国际合作，提高优质能源保障水平，加快推进油气战略进口通道建设。到2020年，基本形成比较完善的能源安全保障体系。国内一次能源生产总量达到42亿吨标准煤，能源自给能力保持在85%左右，石油储采比提高到14-15，能源储备应急体系基本建成。
（3）绿色低碳战略。着力优化能源结构，把发展清洁低碳能源作为调整能源结构的主攻方向。坚持发展非化石能源与化石能源高效清洁利用并举，逐步降低煤炭消费比重，提高天然气消费比重，大幅增加风电、太阳能、地热能等可再生能源和核电消费比重，促进生态文明建设。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%，天然气比重达到10%以上，煤炭消费比重控制在62%以内。
（4）创新驱动战略。深化能源改革，加快重点领域和关键环节改革步伐，完善能源科学发展机制，充分发挥市场在能源资源配置中的决定性作用。树立科技决定能源未来、科技创造未来能源的理念，坚持追赶与跨越并重，加强能源科技创新体系建设，依托重大工程推进科技自主创新，建设能源科技强国，能源科技总体接近世界先进水平。到2020年，基本形成统一开放竞争有序的现代能源市场体系。 主要任务：（一）增强能源自主保障能力 （1）推进煤炭清洁高效开发利用 （2）稳步提高国内石油产量
（3）大力发展天然气。到2020年，累计新增常规天然气探明地质储量5.5万亿立方米，年产常规天然气1850亿立方米。页岩气产量力争超过300亿立方米。煤层气产量力争达到300亿立方米。 （4）积极发展能源替代。到2020年形成石油替代能力4000万吨以上
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（5）加强储备应急能力建设。建立国家储备与企业储备相结合、战略储备与生产运行储备并举的储备体系，建立健全国家能源应急保障体系，提高能源安全保障能力。 主要任务：（二）推进能源消费
（1）严格控制能源消费过快增长。推行“一挂双控”措施。将能源消费与经济增长挂钩，对高耗能产业和产能过剩行业实行能源消费总量控制强约束，其他产业按先进能效标准实行强约束，现有产能能效要限期达标，新增产能必须符合国内先进能效标准；控制煤炭消费总量，实施煤炭消费减量替代，降低煤炭消费比重。
（2）着力实施能效提升计划。坚持节能优先，以工业、建筑和交通领域为重点，创新发展方式，形成节能型生产和消费模式。实施煤电升级改造、工业节能、绿色建筑和绿色交通行动计划。 （3）推动城乡用能方式变革。开展全民节能行动 主要任务：（三）优化能源结构
（1）降低煤炭消费比重。到2020年，全国煤炭消费比重降至62%以内，京津冀鲁四省市煤炭消费比2012年净削减1亿吨，长三角和珠三角地区煤炭消费总量负增长。
（2）提高天然气消费比重。到2020年，天然气在一次能源消费中的比重提高到10%以上，天然气主干管道里程达到12万公里以上，城镇居民基本用上天然气，扩大天然气进口规模。 （3）安全发展核电。到2020年，核电装机容量达到5800万千瓦。
（4）大力发展可再生能源。到2020年，力争常规水电装机达到3.5亿千瓦左右；风电装机达到2亿千瓦，风电与煤电上网电价相当；光伏装机达到1亿千瓦左右，光伏发电与电网销售电价相当；地热能利用规模达到5000万吨标准煤
主要任务：（四）拓展能源国际合作
统筹利用国内国际两种资源、两个市场，坚持投资与贸易并举、陆海通道并举，加快制定利用海外能源资源中长期规划
主要任务：（五）推进能源科技创新
按照创新机制、夯实基础、超前部署、重点跨越的原则，加强科技自主创新，鼓励引进消化吸收再创新，打造能源科技创新升级版，建设能源科技强国 保障措施
（1）深化能源改革：推进能源价格改革。推进石油、天然气、电力等领域价格改革，天然气井口价格及销售价格、上网电价和销售电价由市场形成，输配电价和油气管输价格由定价。
（2）健全和完善能源：完善能源税费、能源投资和产业、能源消费（实行差别化能源价格。加强能源需求侧管理，推行合同能源管理，培育节能服务机构和能源服务公司，实施能源审计制度。健全固定资产投资项目节能评估审查制度，落实能效“领跑者”制度）。 （3）做好组织实施 谢谢！
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