[发明专利]一种工业能量平衡分析系统及工业能量平衡分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业能量平衡分析的方法，具体涉及一种工业能量平衡分析系统及工业能量平衡分析方法。

背景技术

中国是世界上最大的能源消耗国之一，能源成本在总成本中占比例较高，因而节能降耗已成为我国各生产企业的重点任务。许多大中型工业企业已提出了一系列方法与措施来推进节能降耗。企业能源管理是节能降耗工作的基础，通过对企业能耗情况直观的描述，找到在能源利用过程中的薄弱环节，提出改进方向和措施。

企业能量平衡是企业能源管理的一项基础工作，是定量分析企业用能的有效方法，为企业节能改造和用能经济评价提供依据。企业能量平衡是以企业为对象的能量平衡，包括各种能量的收入与支出的平衡，消耗与有效利用及损失之间的数量平衡。企业能量平衡分析就是根据企业能量平衡的结果，对企业用能情况进行全面、系统地分析，以便明确企业能量利用程度，能量损失的大小、分布与损失发生的原因。

企业能量平衡的主要作用有：1、可摸清企业耗能情况。弄清企业的能源构成及其来龙去脉，从而了解企业能源损失的大小与分布、损失的原因和存在的问题，以利于采取节能措施；2、可掌握企业用能水平，即掌握企业各种能源的有效利用率，余能资源率，各主要车间的故率，及各主要产品的能耗数据，为制定合理的能源消耗定额，为完善能源制度和法规提供了科学根据；3、开展企业能量平衡对加强企业管理，提高管理人员的技术水平，推动企业的技术改造等起着促进作用。

开展企业能量平衡分析，主要是为了查出造成能量浪费的原因，以便制定相应的节能措施与管理制度，因而企业能量平衡分析是企业用能评估和诊断的一个环节。对企业进行能量平衡分析主要以工序或车间为主，量化并统计输入能量、输出能量、供给能量、排出能量、回收利用能量，使企业对车间或工序这些用能系统的使用和分配比例清晰掌握，为企业节能改造提供依据。如何以直观的角度建立一个工序或车间的用能系统层次化模型，以便对企业进行全面完整的能量平衡分析，实现企业全面能量分析、评估和诊断的目标，是目前亟需解决的一个问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种以用能系统为对象建立模型，对出入用能系统的能量进行量化和统计，给出完整的能量平衡分析结果的工业能量平衡分析系统，及工业能量平衡分析方法。

本发明的技术方案如下：

一种工业能量平衡分析系统，其特征在于：它包括过程数据采集电路、能量参数计算电路、用能系统模型和分析结果输出集，所述过程数据采集电路采集工业过程设备的指定时间内的工业过程数据，并按照仪表位号将所述工业过程数据输入所述能量参数计算电路；所述能量参数计算电路根据所述工业过程数据获取所述仪表位号对应的能量介质的焓，并将所述能量介质的焓值输入到相应用能系统模型中；所述用能系统模型根据所述能量介质的焓值，计算系统能量指标、收入项与支出项比例、能量衡算指标、能量分布指标，并将计算结果输入分析结果输出集中生成能量平衡表；

所述用能系统模型是以用能系统为对象建立的数据结构关系，包括总用能系统和子用能系统，所述子用能系统包含子用能系统属性，所述总用能系统包含总用能系统属性及子用能系统属性；所述子用能系统属性包括子用能系统的系统结构、能量介质方向、能量介质名称和能量介质数据结构；所述子用能系统的系统结构表示所述子用能系统的输入输出物流；所述总用能系统属性包括总用能系统的系统结构、能量介质方向、能量介质名称和能量介质数据结构；所述总用能系统的系统结构表示所述总用能系统的输入输出物流，总用能系统的输入输出物流从所述子用能系统结构中选取。

所述能量参数计算电路中包括数据结构关联数据库和能量计算电路，所述数据结构关联数据库根据所述工业过程数据计算出对应的中间数据，并将所述中间数据输入所述能量计算电路，所述能量计算电路包含对应各能量介质的能量计算模型，所述能量计算模型调用所述中间数据和工业过程数据计算并输出对应的焓、熵和

所述工业过程数据包括质量参数、流量参数、电量参数、平均压力参数、平均温度参数；所述数据结构关联数据库包括对应各能量介质的工艺过程混合气体组分表、折标系数表、饱和蒸汽热力学数据表、过热蒸汽热力学数据表、混合气体热力学参数总表和液体热力学参数表。

所述能量计算电路的能量计算模型包括燃料能量计算模型、蒸汽能量计算模型、混合液体能量计算模型和混合气体能量计算模型。