人類文明和進步的歷史,始終是伴隨著能源領域的開拓以及能源轉換方式的發展而進行的。能源為人類提供了生存和進化的物質基礎,同時人類也在不斷同大自然的斗爭中開拓新的能源領域,推動著人類文明不斷前進。
從結束“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
人類物質文明掀開了不斷前進的新篇章,并開始和能源使用密切相關,隨著蒸汽機的發明和工業革命的風潮,人類實現了在前一階段機械能轉化成熱能的基礎上,進一步將熱能轉化為機械能的理想,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展,發電機的應用實現機械能向電能的轉換同時宣告了現代人類物質文明的誕生,而近代原子能的利用,引起了人們對能源的高度關注,標志著人們在新能源利用發面土肥猛進的飛躍。
在注重生存環境和生態和諧的今天,我們同樣注意到因為能源某些不合理利用導致的一些負面效應,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注的焦點位置。在當代人能源環境下,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步。
什么是能量?從物理學的觀點看,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:能量既不能被創造也不能被消滅,它只能從一種形式轉變為另一種形式,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、陽光和風的術語,人類用適當的轉換手段,給人類自己提供所需的能量。”,廣義而言,任何物質都可以轉化為能量,但是轉化的數量及轉化的難易程度是不同的。簡言之,比較集中而又較易轉化的含能物質稱為能源。
由于科學技術的進步,人類對物質性質的認識及掌握能量轉化方法也在深化,因此并沒有一個很確切的能源的定義。但對于工程技術人員而言,在一定的工業發展階段,能源的定義還是明確的。還有另一類型的能源即物質在宏觀運動過程中所轉化的能量即所謂能量過程,例如水的勢能落差運動產生的水能及空氣運動所產生的風能等。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。可以直接或經轉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過加工或轉換的能的來源。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。在實際工作中,能源還用煤當量(標準煤)和油當量(標準油)來衡量,1kg標準煤的發熱量為29. 3kJ,1kg標準油的發熱量為41. 8kJ。千克標準煤用符號kgce表示,千克標準油用符號kgoe表示。也可以用噸標煤(tce)或噸標油(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 |
參考折標系數(噸標煤) |
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 |
其他焦化產品(噸) |
1.3000 |
液化石油氣(噸) |
1.7143 |
焦爐煤氣(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)
(當量值)
(等價值) |
1.229
4.0400(自備電廠電力折標系數采用本廠實際發電煤耗折算) |
說明:1、以上除電力項目外,其余能源項目均為按燃料自身當量熱值折算標準量。
2、標準煤的低位發熱量為29271kJ(千焦)/kg(即7000千卡/公斤)。
各種能源參考熱值及折標準煤系數表
能源名稱 |
平均低位發熱量 |
折標準煤系數 |
原 煤 |
20908千焦(5000千卡)/千克 |
0.7143千克標準煤/千克 |
洗精煤 |
26344千焦(6300千卡)/千克 |
0.9000千克標準煤/千克 |
其它洗煤 |
|
|
(1)洗中煤 |
8363千焦(2000千卡)/千克 |
0.2857千克標準煤/千克 |
(2)煤 泥 |
8363-12545千焦(2000-3000千卡)/千克 |
0.2857-0.4286千克標準煤/千克 |
焦 炭 |
28435千焦(6800千卡)/千克 |
0.9714千克標準煤/千克 |
原 油 |
41816千焦(10000千卡)/千克 |
1.4286千克標準煤/千克 |
燃料油 |
41816千焦(10000千卡)/千克 |
1.4286千克標準煤/千克 |
汽 油 |
43070千焦(10300千卡)/千克 |
1.4714千克標準煤/千克 |
煤 油 |
43070千焦(10300千卡)/千克 |
1.4714千克標準煤/千克 |
柴 油 |
42652千焦(10200千卡)/千克 |
1.4571千克標準煤/千克 |
液化石油氣 |
50179千焦(12000千卡)/千克 |
1.7143千克標準煤/千克 |
煉廠干氣 |
45998千焦(11000千卡)/千克 |
1.5714千克標準煤/千克 |
天然氣 |
38931千焦(9310千卡)/m3 |
1.3300千克標準煤/ m3 |
焦爐煤氣 |
16726-17981千焦(4000-4300千卡)/ m3 |
0.5714-0.6143千克標準煤/ m3 |
其它煤氣 |
|
|
(1)發生爐煤氣 |
5227千焦(1250千卡)/ m3 |
0.1786千克標準煤/ m3 |
(2)重油催化裂解煤氣 |
19235千焦(4600千卡)/ m3 |
0.6571千克標準煤/ m3 |
(3)重油熱裂解煤氣 |
35544千焦(8500千卡)/ m3 |
1.2143千克標準煤/ m3 |
(4)焦炭制氣 |
16308千焦(3900千卡)/ m3 |
0.5571千克標準煤/ m3 |
(5)壓力氣化煤氣 |
15054千焦(3600千卡)/ m3 |
0.5143千克標準煤/ m3 |
(6)水煤氣 |
10454千焦(2500千卡)/ m3 |
0.3571千克標準煤/ m3 |
煤焦油 |
33453千焦(8000千卡)/千克 |
1.1429千克標準煤/千克 |
粗 苯 |
41816千焦(10000千卡)/千克 |
1.4286千克標準煤/千克 |
熱 力(當量) |
按熱焓計算 |
0.03412千克標準煤/106焦
(0.14286千克標準煤/1000千卡) |
電 力(當量) |
3596千焦(860千卡)/千瓦小時 |
0.1229千克標準煤/千瓦小時 |
電 力(等價) |
11826千焦(2828千卡)/千瓦小時 |
0.4040千克標準煤/千瓦小時 |
說明:以上數據來源于原國家經委、國家統計局《1986年重點工業、交通運輸企業能源統計報表制度》
以上數據也來源于《中國能源統計年鑒2005》,但該書中“電力”的等價系數“按當年火電發電標準煤耗計算”。
其他產品折標準煤系數
1kg 10.0MPa級蒸汽 = 0.131429 kg標煤
1kg 3.5MPa級蒸汽 = 0.125714 kg標煤
1kg 1.0MPa級蒸汽 = 0.108571 kg標煤
1kg 0.3MPa級蒸汽 = 0.094286 kg標煤
1kg 小于0.3MPa級蒸汽 = 0.078571 kg標煤
1 噸新鮮水 = 0.2429 kg標煤
1 噸循環水 = 0.1429 kg標煤
1 噸軟化水 = 0.3571 kg標煤
1 噸除鹽水 = 3.2857 kg標煤
1 噸除氧水 =13.1429 kg標煤
1 噸凝汽式蒸汽輪機凝結水 = 5.2143 kg標煤
1 噸加熱設備凝結水 = 10.9286 kg標煤
說明:以上數據引自《國家統計局標準》和《煉油廠能量消耗計算方法》。
我國常用的計量單位是標準煤,各種燃料可按平均發熱量熱算成標準煤。中國各種燃料折算成標準煤的比率是: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,一般都按照當年火力發電的實際耗煤量折算成標準煤。
三門峽富通新能源生產的
顆粒機、
秸稈壓塊機、飼料顆粒機、木屑顆粒機是生物質燃料飼料成型機械設備。生物質成型燃料因為其原料的來源為農作物秸稈等可再生的物質,所以生物質成型燃料一種可以完美替代煤的新能源。