能的科学属性与全面节能

文中在论述能的不等价性的基础上，指出能具有双重属性，即能量与能质；热力学一、二定律从能量守恒和能质蜕变两方面描述了能行为的基本规律；[火用]分析方法为使能量与能质同时获得合理利用提供了理论依据。     

炼油厂泵的[火用]分析及节能方法

本文简要介绍了能量分析方法、[火用]的概念及[火用]分析基本原理，并且运用[火用]分析方法对炼油厂的泵进行分析，提出改进措施。     

[火用]分析方法在炼油厂常减压蒸馏装置能耗评价中的应用

采用[火用]分析方法对炼油厂常减压蒸馏装置能耗进行评价,建立了常减压蒸馏装置及各设备的火用分析模型,定义了[火用]效率、[火用]损率等评价标准。基于测试数据对装置各设备火用损失进行了计算。结果表明,常减压加热炉的[火用]效率较低,分别为41．5％和44．1％,常压炉、减压炉、常压塔、减压塔、换热器等设备的火用损率较高。     

基于[火用]分析方法的天然气脱氮工艺优化

为了进一步提高天然气脱氮工艺的生产能效,基于塔河油田的基础数据,利用HYSYS软件对提出的膨胀制冷+LNG辅助制冷多级分离脱氮工艺进行了模拟,对工艺主要设备[火用]进行了分析计算,确定了[火用]损的主要设备,并根据设备[火用]损的分布情况,对提出的脱氮工艺进行了优化。研究结果表明:①不同设备的[火用]损差别较大,冷箱1、入口压缩机及水冷器为本工艺的主要[火用]损设备,三者[火用]损占总设备[火用]损的73.1%;②综合设备[火用]损及[火用]效率分析,冷箱1[火用]效率优化空间较小,入口压缩机[火用]效率优化空间较大;③根据[火用]分析结果提出了进料气入口两级增压方案,根据压缩单元总[火用]损及[火用]效率确定了最优中间压力为1250 kPa;④在优化工艺最优中间压力下,入口压缩机[火用]效率提高到94%,各设备总[火用]损降低了6.3%,总[火用]效率提高到97.1%。     

论能源利用的评价基准

文中讨论了一般化能源利用系统的组成和特点，阐述了能源利用的单耗分析方法，分析了能源利用的评价原则，强调输入端的资源口径、终端产品品质以及中间消耗的二次能源都必须等价是能源利用评价指标具有可比性的关键；根据热力学第二定律，分析了能源利用的三个层面，指出能量和[火用]量均不宜作为基准，建议以标准电的燃料单耗作为能源利用的评价基准，并分析了基准的特性及选择思路；根据热电联产总能系统，推导了其节能的临界热电比和节能条件，并提供了案例分析；结论是能源利用存在客观统一的评价基准，不解决能源利用的评价基准问题，有关总能系统节能的问题将永远纠缠不清。     

油气田在用燃气轮机系统的热力学分析及改进建议

目前油气田在用的燃气轮机系统实际运行指标（热效率及火用效率）与设计数值相差很大，使燃气轮机系统的性能未能得到充分发挥，达不到预期的经济效益，限制了燃气轮机在油气田的进一步推广。为此，对油气田在用燃气轮机的运行特性进行分析，其主要问题是余热锅炉运行时间短、负荷率低。根据燃气轮机热电联产系统特点，给出了热力学分析（能量平衡分析和火用分析）方法、评价准则及计算公式。利用实测运行参数，对一油气田在用燃气轮机系统进行了运行工况下的热力学分析。测算分析结果表明，该系统运行效率偏离设计值较远，运行效率较低。在各子系统的能量损失分布中，余热锅炉能损系数最大；火用损分布中，燃烧室火用损系数最大，其次为余热锅炉，表明燃气轮机的燃烧室和余热锅炉为系统能量利用的薄弱环节，为重点改造对象。建议扩大集中供热范围、采用余热发电和循环蒸气回注等提高运行效率的措施。     

双抽供热机组的[火用]分析

运用[火用]分析法对双抽供热机组运行工况进行计算，计算机组的[火用]效率，确定机组的[火用]损失分布，探讨其节能途径。     

直接换热凝液回收工艺高级火用分析

常规火用分析仅仅能对设备的火用损及火用效率进行定量分析,而不能揭示设备的火用损改进潜力.为了分析凝液回收过程中设备的用能情况,对直接换热流程进行了高级火用分析.利用高级火用分析方法评价各设备的火用损形式,以反映出各设备之间的相互作用,识别火用损的改进潜力.结果表明,大部分设备的可避免内源火用损占总火用损的比例较高,表明...     

油田加热炉的“两箱”(火用)分析模型

加热炉在油田生产中应用得极为广泛,由于涉及到燃烧、传热、热交换、物质排放等多种不可逆过程,对其进行热力学(火用)分析,辨识用(火用)薄弱环节,具有一定的实际意义.运用“三箱”法建立了加热炉的“黑箱-白箱”分析模型,在推导(火用)平衡方程的基础上,给出了(火用)分析的评价准则和分析准则.对某原油外输加热炉进行“两箱”(火用)分析的应用研究发现,单项(火用)损最大的环节是燃烧产物与被加热原油之间的换热过程,可据此提出有效提高加热炉能质利用水平、减少(火用)损失的节能技改措施.     

科学用能的基础理论及追求目标

科学用能是经济社会持续发展的要求。优化能源结构是实施科学用能的前提和基础。揭示能量行为规律和性质的热力学第一、第二定律．为我们充分、合理地利用能量和能质提供了理论原则。同步提高用能系统的能量效率和能质[火用]效率．追求用能过程的节能效益、经济效益和环保收益．构成了追求和评估科学用能的综合指标体系。文中从实施科学用能的基础、科学用能的基本理论和科学用能应达到的目标等方面论述了有关科学用能的一些问题。     

合成氨装置转化工序热力学分析

采用热力学第二定律和综合势力学第一、二定律的可用能分析方法，通过对技术改造前后转化工序可用能衡算进行分析评价其用能状况，找出用能不合理的“薄弱环节”，为今后进一步节能降耗提供理论依据。     

注汽锅炉系统用能分析方法研究

建立了注汽锅炉系统及设备的能量平衡分析及Yong分析模型，给出了评价准则及计算公式。根据测试数据对一在用的注汽锅炉系统进行了分析计算，给出了主要计算结果。完善了注汽锅炉的热力学分析方法，这为全面分析注汽锅炉的用能特性,提供了依据。     

注汽锅炉系统用能分析及改进建议

根据注汽锅炉特点，建立了系统及设备能量平衡分析及Yong分析模型，给出了评价准则及计算公式；根据测试数据对一在用的注汽锅炉系统进行了分析计算，给出了主要计算结果，并根据计算结果提出了一些改进建议。本文完善了注汽锅炉的热力学分析方法，为全面分析注汽锅炉的用能特性提供了依据。     

[火用]传递原理在稠油复合蒸汽驱方案优选中的应用

在分析稠油复合蒸汽驱驱油机理的基础上,利用油田实际数据,建立稠油蒸汽驱数学模型;应用[火用]传递原理,结合油藏数值模拟技术,计算相关[火用]传递指标,并将采油速度作为统一评价标准,对4种稠油蒸汽驱技术进行评价、筛选。结果表明：采油速度从高到低的驱动方式依次为蒸汽氮气泡沫连续驱、蒸汽氮气泡沫段塞驱、蒸汽氮气驱和纯蒸汽驱;驱动功率与采油速度之间具有较强的正相关性,说明应用[火用]传递原理进行稠油热驱技术方案的筛选是可行的。     

微燃机天然气冷热电三联供系统热力学分析

天然气冷热电三联供技术(Combined Cooling Heating Power,CCHP)是指用天然气驱动发电机发电，回收余热用于冬季供热、夏季供冷的综合能量系统。同济大学与意大利国土资源部合作，搭建了微型燃气轮机现场实验机组，展开面向用户的微燃机CCHP系统应用与优化研究。为此，采用能量平衡、火用平衡等热力学分析方法，对CCHP系统进行了分析，得到了能流、火用流平衡情况。与常规能源系统(火用效率27%～28%)进行了对比，微燃机CCHP系统(火用效率33%～39.6%)不仅在能源利用的经济性方面更为合理，一次能源利用率也高于常规系统。在选择余热制冷设备时，要注意微燃机烟气量较大而温度水平偏低的特点，有针对性地进行合理设计。     

油田加热炉的热力学分析

针对加热炉在实际运行过程中效率低于设计效率的问题,在大庆油田某区块转油站的二合一加热炉(火筒炉的一种)测试数据的基础上,依据热力学第一定律和热力学第二定律,对二合一加热炉进行全年的能平衡分析和平衡分析,其对比结果体现出分析在热力学分析中的优越性;并对影响加热炉效率的参数进行分析,针对加热炉用能的薄弱环节,从改造加热炉自身结构或改进加热炉为其他效率更高的设备两方面提出措施和建议,进而实现加热炉的节能、经济运行。     

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分布式能源系统（DES）是已商业化的天然气最佳能源利用方式。文章以分布式能源系统为背景，采用热力学量火用作为能源—经济—环境间定量联系的纽带，对系统的环境效应进行量化和定量分析。在此基础上，综合考虑了热力学、经济学以及环境目标优化，开发建立了DES的环境火用经济优化模型，将环境效应融入DES的优化设计和运行之中，探讨了DES系统的环境火用经济学建模及设计与运行的优化求解策略。案例分析结果表明：所提出的环境火用经济建模方法和优化策略能有效解决DES系统的评价与设计运行的优化问题；污染物排放费用标准的制定和选取对整个DES系统规划设计、设备选型、操作变量优化有着很大影响。因此制定科学合理的污染物排放标准，对于天然气利用和实现分布式能源系统分析优化中经济效益与生态环境效益的协调发展意义重大。     

基于Aspen Plus模拟的气体多级压缩过程(火用)分析

以某实际裂解气压缩过程为背景,建立了Aspen Plus流程模拟模型,分析了两种多变压缩过程模拟模型的特点及应用前提。根据热力学原理,对粗裂解气在绝热、等温以及多级压缩增设中间冷却等条件下的压缩过程进行了(火用)分析。结果表明:气体压缩过程中(火用)随压力的上升而增大,而在级间冷却过程中总(火用)则相应下降;压缩级数越多,压缩过程(火用)效率越高,但增幅逐渐平缓。五级压缩过程的实例研究结果表明,过程(火用)增加约2 350kW,过程(火用)效率为62.67%,回收热(火用)潜力为476kW。     

天然气深冷分离装置的炯经济分析模型及应用

深冷分离方法是回收油田伴生气NGL（Natural Gas Liquid）的主要方法之一。本文将天然气深冷分离装置划分为六个子系统，建立了NGL装置的火用经济分析模型，并给出了火用经济平衡方程和辅助方程。利用两组运行工况下的实测数据，对某NGL装置进行了大¨用经济分析，根据测算结果提出了改进建议。实际应用表明，对NGL装置进行火用经济分析，能更全面地反映装置的用能情况。     

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车用天然气燃料中，液化天然气（LNG）具有压力不高、能量密度大、续驶里程长的优点，是理想的车用燃料。随着各大城市天然气的液化储存和进口LNG终端站的建立，国内液化天然气汽车（LNGV）已渐渐从试验阶段走向商业应用，随着LNGV的推广，LNG冷量利用已被提上了研究日程。通过火用分析方法，研究了现在的LNGV的火用损失；提出了车用LNG冷量利用的2种方式：动力利用和制冷利用，并对此进行了热力分析和技术问题的探讨。