工业余能资源评价方法标准学习

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1 范围

本标准界定了工业余能相关术语，规定了工业余能的分类和评价方法。

本标准适用于工业余能资源的评价。

2 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1

余能 surplus energy

工业生产工艺系统消耗输入能源后输出可利用的能量。

2.2

余能载体 surplus energy carrier

包含余能的物质。

2.3

余能量 quantity of surplus energy

余能的数量。

2.4

理论可利用余能量 theoretically available quantity
of surplus energy

以标准环境参数(温度25℃,压力0.1 MPa)、
完全氧化反应物质为基准，余能载体所具有的余

能量。

2.5

技术经济可利用余能量 technically and economiclly
available quantity of surplus energy

经技术经济评估后确定具有回收经济价值的最大可利用的余能量。

2.6

余能利用率 recovery rate of surplus energy

回收利用的余能量与理论可利用余能量比值。

注：以百分数表示。

2.7

余热 surplus heat

工业生产工艺系统消耗输入能源后输出可利用的热能。

2.8

余压 surplus pressure energy

工业生产工艺系统消耗输入能源后输出可利用的压力能。

2.9

化学余能 surplus chemical energy

工业生产工艺系统消耗输入能源后输出可利用的化学能。

GB/T 1028—2018

2.10

余冷 waste cold energy

工业生产工艺系统消耗输入能源后，由于工质温度低于环境温度，系统可利用的能量。

2.11

可用势 available potential energy

单位工质在某一状态下的最大做功能力。

3 余能资源分类

工业余能根据余能类型分为以下几类：余热、余压、化学余能、余冷及其他余能。

根据工业余能载体形态分为以下几类：固态载体余能、液态载体余能、气态载体余能、混合态载体

余能。

4 工业余能资源评价

4.1 工业余能资源评价内容

工业余能资源评价应包括以下五个方面：

a) 余能量；

b) 能量密度；

c) 品位；

d) 回收利用对环境的影响；

e) 余能资源等级。

4.2 余能量

4.2.1
余能量计算首先确定边界，边界可按区域(省、市、县、工业园、工厂地理区域)和系统(工艺系统)
划分。

4.2.2 余能量分为理论可利用余能量和技术经济可利用余能量。

4.2.3
理论可利用余能量针对余能载体的全部余能含量进行评价；技术经济可利用余能量用于评价现
有技术条件下具有回收经济价值的余能量。

4.2.4 余能量一般以年计，按式(1)进行计算：

………………………… (1)

式中：

Q 、— 年余能量，单位为千焦每年(kJ/a);

m;—— 第 i 种余能载体年总量，单位为千克每年或标准立方米每年(kg/a 或
m³/a);

hi—— 第 i 种余能载体比焓，单位为千焦每千克或千焦每标准立方米(kJ/kg 或
kJ/m³);

hz—— 第 i
种余能载体能量回收利用后比焓，单位为千焦每千克或千焦每标准立方米(kJ/kg
或

kJ/m³)。

注：计算理论可回收余能量时，h 为标准环境参数(温度25℃,压力0.1 MPa)
条件下余能载体比焓；计算技术经济

可利用余能量时，h
为采用具有经济价值的具体技术回收利用余能后，余能载体比焓。

4.2.5 余能利用率按式(2)计算：

er=Q,/Q,×100% …………… ………… ( 2)

GB/T 1028—2018

式中：

E,—— 余能利用率；

Q— 年实际利用余能量，单位为千焦每年(kJ/a);

Q— 年理论可利用余能量，单位为千焦每年(kJ/a)。

4.3 余能密度

4.3.1 余能密度是指在余能载体单位质量或体积内包含的能量。

4.3.2 余能密度按式(3)计算：

q=Qy/M, ………………………… (3)

式中：

q —— 余能密度，单位为千焦每千克或千焦每标准立方米(kJ/kg 或 kJ/m³);

Q— 年理论可利用余能量，单位为千焦每年(kJ/a);

M,—— 年余能载体的质量或体积，单位为千克每年或标准立方米每年(kg/a 或
m³/a)。

4.4 品位

4.4.1 余能资源的品位采用可用势、温度和压力对其进行评价。

4.4.2 可用势按式(4)计算：

e=h Tos ………………………… (4)

式中：

e — 余能可用势，单位为千焦每千克(kJ/kg);

h — 余能载体比焓(包括标准反应焓的绝对值),单位为千焦每千克(kJ/kg);

T。——环境温度，单位为开(K);

s - 熵，单位为千焦每千克开[kJ/(kg ·K)]。

式(4)中用到的常见余能载体热力性质参见附录 A、附录B。

4.4.3 采用标准环境参数(T 。=25℃ 、po=0. 1
MPa)可用势对余能进行评价，该参数下常见气体的可

用势e、焓值h、熵 s 可查附录 A、附录B。

4.4.4
根据项目实际环境情况，可采用实际环境参数可用势对余能进行评价；不同环境参数可用势按

式(5)计算：

es =et est ………………………… (5)

式中：

e 、— 实际环境参数余能可用势，单位为千焦每千克(kJ/kg);

er— 推荐环境参数余能可用势，单位为千焦每千克(kJ/kg);

est——余能载体处于实际环境时，标准环境参数余能可用势，单位为千焦每千克(kJ/kg)。

示例：温度600 K 的空气标准环境参数可用势 e;=95.9796
kJ/kg(查附录可得),假设实际环境为400 K、标准大气

压，则余能载体处于实际环境参数时，标准环境参数余能可用势e,=14.3280
kJ/kg(查附录可得),计算得出余能在实际

环境下可用势e,=e;-e=81.6516 kJ/kg。

4.5 对环境的影响

工业余能按其载体排放对环境影响程度分为三类：

a) 超标排放，余能利用应考虑环保措施；

b) 达标排放，余能利用建议考虑环保措施；

c) 超净排放，余能利用可不考虑环保措施。

4.6 余能资源等级

4.6.1 按余能资源的可用势、温度、压力划分余能资源等级。

GB/T 1028—2018

4.6.2 余能资源等级划分见表1。

表 1 余能资源等级

余能资源种类		余能资源等级	可用势 e/(kJ/kg)	温度 T/℃	压力 p/MPa	回收技术选择推荐
工业烟气	水蒸气含量高、温度高	1级	>110	≥300		余热发电
	水蒸气含量低、温度高	2级	>80	≥300		余热发电或梯级利用供热
	水蒸气含量高、温度低	3级	≥30	<300		低沸点工质循环发电或热泵提质供热
	水蒸气含量低、温度低	4级	<30	<300		热泵提质供热
水蒸气	温度较高	1级	≥700	≥150		余热发电或梯级利用供热
水蒸气	温度较低	2级	<700	<150		热泵提质供热
余压气	表压高、温度高	1级		≥300	≥0.1	余压发电或温度、压力梯级利用
	表压低、温度高	2级		≥300	<0.1	梯级利用供热
	表压高、温度低	3级		<300	≥0.1	余压发电或压力梯级利用
	表压低、温度低	4级		<300	<0.1	热泵提质供热
液态	表压高、温度高	1级		>200	≥4	余热余压发电
	表压中、温度中	2级		95～200	1～4	梯级利用供热
	表压低、温度低	3级		<95	<1	热泵提质供热
固态	温度高	1级		>700		余热发电
	温度中	2级		400～700		余热发电或梯级利用供热
	温度低	3级		<400		热泵提质供热

4.6.3 余能回收技术的选择应考虑能量密度、品位和对环境的影响。

4.6.4
因余能回收利用而增加或减少的环保投资，应相应增减余能回收利用投资额；因余能回收利用
而获得的环保相关收益，应折算增加余能的经济价值。

4.7 余能综合评价

余能综合评价见表2。

组织边界：

表 2 余能综合评价表

余能资源名称：

项目		单位
1.余能量	年理论可利用余能量	kJ/a
1.余能量	年技术经济可利用余能量	kJ/a
2.余能密度	质量密度	kJ/kg
2.余能密度	体积密度	kJ/m³
3.品位	可用势e	kJ/kg
	温度T	℃
	压力p	MPa

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表2(续)

项目			数值	备注
4.对环境的影响	余能污染物排放种类		粉尘、有机废液、硫化物、氮氧化物、VOCs、其他	勾选
4.对环境的影响	余能污染物排放量			填写种类、数量、单位
5.余能等级	气态载体余能	工业烟气	1级、2级、3级、4级	勾选
		水蒸气	1级、2级	勾选
		余压废气	1级、2级、3级、4级	勾选
	液态载体余能		1级、2级、3级	勾选
	固态载体余能		1级、2级、3级	勾选