從結(jié)束“茹毛飲血”時代,人類用鉆木取火食用熟食、取暖和照明以及煉制鍛造青銅器和鐵器
人類物質(zhì)文明掀開了不斷前進(jìn)的新篇章,并開始和能源使用密切相關(guān),隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明和工業(yè)革命的風(fēng)潮,人類實(shí)現(xiàn)了在前一階段機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的理想,而這也意味著人類歷史上的又一次重大變革。
隨著科技日新月異的發(fā)展,發(fā)電機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)換同時宣告了現(xiàn)代人類物質(zhì)文明的誕生,而近代原子能的利用,引起了人們對能源的高度關(guān)注,標(biāo)志著人們在新能源利用發(fā)面土肥猛進(jìn)的飛躍。
在注重生存環(huán)境和生態(tài)和諧的今天,我們同樣注意到因為能源某些不合理利用導(dǎo)致的一些負(fù)面效應(yīng),隨著哥本哈根會議的召廳,短短幾天就把氣候變化的話題再次擺在全球關(guān)注的焦點(diǎn)位置。在當(dāng)代人能源環(huán)境下,人們開始深刻反思并積極探尋新的能源利用方式,也意味著人類文明的從反思自身角度更深層次的進(jìn)步。
什么是能量?從物理學(xué)的觀點(diǎn)看,能量可以簡單地定義為做功的能力。物體對外界做功w,則外界的能量增加W,而物體本身能量則減少w。這就是能量的最重要特征:能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅,它只能從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式,能量能夠以多種形式存在。
那么什么是能源呢?《大英百科全書》對能源的解釋為:“能源是一個包括所有燃料、流水、陽光和風(fēng)的術(shù)語,人類用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換手段,給人類自己提供所需的能量。”,廣義而言,任何物質(zhì)都可以轉(zhuǎn)化為能量,但是轉(zhuǎn)化的數(shù)量及轉(zhuǎn)化的難易程度是不同的。簡言之,比較集中而又較易轉(zhuǎn)化的含能物質(zhì)稱為能源。
由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人類對物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識及掌握能量轉(zhuǎn)化方法也在深化,因此并沒有一個很確切的能源的定義。但對于工程技術(shù)人員而言,在一定的工業(yè)發(fā)展階段,能源的定義還是明確的。還有另一類型的能源即物質(zhì)在宏觀運(yùn)動過程中所轉(zhuǎn)化的能量即所謂能量過程,例如水的勢能落差運(yùn)動產(chǎn)生的水能及空氣運(yùn)動所產(chǎn)生的風(fēng)能等。因此,能源的定義可描述為:比較集中的含能體或能量過程稱為能源?梢灾苯踊蚪(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動力等任何形式能量的載能體資源。這里要注意能源和資源的區(qū)別。能源是人類取得能量的來源,包括已開采出來的可使用的自然資源以及經(jīng)過加工或轉(zhuǎn)換的能的來源。而尚未開采出來的能量資源只能稱為資源。
能量的單位與功的單位一致。常用的單位足卡、焦耳、千瓦時等,和功的單位相同。能源的單位也就是能量的單位。在實(shí)際工作中,能源還用煤當(dāng)量(標(biāo)準(zhǔn)煤)和油當(dāng)量(標(biāo)準(zhǔn)油)來衡量,1kg標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱量為29. 3kJ,1kg標(biāo)準(zhǔn)油的發(fā)熱量為41. 8kJ。千克標(biāo)準(zhǔn)煤用符號kgce表示,千克標(biāo)準(zhǔn)油用符號kgoe表示。也可以用噸標(biāo)煤(tce)或噸標(biāo)油(toc)及更大的單位計量能源。下面列出了能量單位的換算。
1千焦=1000焦耳 1千卡1大卡1卡路里=1000卡
1千卡/1大卡/1卡路里(kcal)=4.184千焦(kJ) 1卡=4.182焦耳
名 稱 | 參考折標(biāo)系數(shù)(噸標(biāo)煤) | ||
原煤(噸) | 0.7143 | 原油(噸) | 1.4286 |
洗精煤(噸) | 0.9000 | 汽油(噸) | 1.4714 |
其他洗煤(噸) | 0.2850 | 煤油(噸) | 1.4714 |
型煤(噸) | 0.6000 | 柴油(噸) | 1.4571 |
焦碳(噸) | 0.9714 | 燃料油(噸) | 1.4286 |
其他焦化產(chǎn)品(噸) | 1.3000 | 液化石油氣(噸) | 1.7143 |
焦?fàn)t煤氣(萬立方米) | 6.1430 | 煉廠干氣(噸) | 1.5714 |
高爐煤氣(萬立方米) | 1.2860 | 其他石油制品(噸) | 1.2000 |
其他煤氣(萬立方米) | 3.5701 | 熱力(百萬千焦) | 0.0341 |
天然氣(萬立方米) | 13.300 | ||
電力(萬千瓦時) (當(dāng)量值) (等價值) |
1.229 4.0400(自備電廠電力折標(biāo)系數(shù)采用本廠實(shí)際發(fā)電煤耗折算) |
2、標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱量為29271kJ(千焦)/kg(即7000千卡/公斤)。
各種能源參考熱值及折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)表
能源名稱 | 平均低位發(fā)熱量 | 折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù) |
原 煤 | 20908千焦(5000千卡)/千克 | 0.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
洗精煤 | 26344千焦(6300千卡)/千克 | 0.9000千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
其它洗煤 | ||
(1)洗中煤 | 8363千焦(2000千卡)/千克 | 0.2857千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
(2)煤 泥 | 8363-12545千焦(2000-3000千卡)/千克 | 0.2857-0.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
焦 炭 | 28435千焦(6800千卡)/千克 | 0.9714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
原 油 | 41816千焦(10000千卡)/千克 | 1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
燃料油 | 41816千焦(10000千卡)/千克 | 1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
汽 油 | 43070千焦(10300千卡)/千克 | 1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
煤 油 | 43070千焦(10300千卡)/千克 | 1.4714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
柴 油 | 42652千焦(10200千卡)/千克 | 1.4571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
液化石油氣 | 50179千焦(12000千卡)/千克 | 1.7143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
煉廠干氣 | 45998千焦(11000千卡)/千克 | 1.5714千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
天然氣 | 38931千焦(9310千卡)/m3 | 1.3300千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
焦?fàn)t煤氣 | 16726-17981千焦(4000-4300千卡)/ m3 | 0.5714-0.6143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
其它煤氣 | ||
(1)發(fā)生爐煤氣 | 5227千焦(1250千卡)/ m3 | 0.1786千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
(2)重油催化裂解煤氣 | 19235千焦(4600千卡)/ m3 | 0.6571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
(3)重油熱裂解煤氣 | 35544千焦(8500千卡)/ m3 | 1.2143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
(4)焦炭制氣 | 16308千焦(3900千卡)/ m3 | 0.5571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
(5)壓力氣化煤氣 | 15054千焦(3600千卡)/ m3 | 0.5143千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
(6)水煤氣 | 10454千焦(2500千卡)/ m3 | 0.3571千克標(biāo)準(zhǔn)煤/ m3 |
煤焦油 | 33453千焦(8000千卡)/千克 | 1.1429千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
粗 苯 | 41816千焦(10000千卡)/千克 | 1.4286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千克 |
熱 力(當(dāng)量) | 按熱焓計算 |
0.03412千克標(biāo)準(zhǔn)煤/106焦 (0.14286千克標(biāo)準(zhǔn)煤/1000千卡) |
電 力(當(dāng)量) | 3596千焦(860千卡)/千瓦小時 | 0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦小時 |
電 力(等價) | 11826千焦(2828千卡)/千瓦小時 | 0.4040千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦小時 |
以上數(shù)據(jù)也來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒2005》,但該書中“電力”的等價系數(shù)“按當(dāng)年火電發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗計算”。
其他產(chǎn)品折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)
1kg 10.0MPa級蒸汽 = 0.131429 kg標(biāo)煤
1kg 3.5MPa級蒸汽 = 0.125714 kg標(biāo)煤
1kg 1.0MPa級蒸汽 = 0.108571 kg標(biāo)煤
1kg 0.3MPa級蒸汽 = 0.094286 kg標(biāo)煤
1kg 小于0.3MPa級蒸汽 = 0.078571 kg標(biāo)煤
1 噸新鮮水 = 0.2429 kg標(biāo)煤
1 噸循環(huán)水 = 0.1429 kg標(biāo)煤
1 噸軟化水 = 0.3571 kg標(biāo)煤
1 噸除鹽水 = 3.2857 kg標(biāo)煤
1 噸除氧水 =13.1429 kg標(biāo)煤
1 噸凝汽式蒸汽輪機(jī)凝結(jié)水 = 5.2143 kg標(biāo)煤
1 噸加熱設(shè)備凝結(jié)水 = 10.9286 kg標(biāo)煤
說明:以上數(shù)據(jù)引自《國家統(tǒng)計局標(biāo)準(zhǔn)》和《煉油廠能量消耗計算方法》。
我國常用的計量單位是標(biāo)準(zhǔn)煤,各種燃料可按平均發(fā)熱量熱算成標(biāo)準(zhǔn)煤。中國各種燃料折算成標(biāo)準(zhǔn)煤的比率是:原煤為0.714,石油為1.429,天然氣為1.33,生物燃料、柴草約0.6。水電每千瓦時電力,一般都按照當(dāng)年火力發(fā)電的實(shí)際耗煤量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。
三門峽富通新能源生產(chǎn)的顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)是生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備。生物質(zhì)成型燃料因為其原料的來源為農(nóng)作物秸稈等可再生的物質(zhì),所以生物質(zhì)成型燃料一種可以完美替代煤的新能源。