基于測(cè)試數(shù)據(jù)的節(jié)能量計(jì)算方法

武俊憲 馬強(qiáng) 關(guān)天勢(shì)（遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部）

基于測(cè)試數(shù)據(jù)的節(jié)能量計(jì)算方法

武俊憲 馬強(qiáng) 關(guān)天勢(shì)（遼河油田公司質(zhì)量節(jié)能管理部）

目前，石油系統(tǒng)節(jié)能量計(jì)算方法的主要依據(jù)是國標(biāo)和行標(biāo)： GB/T13234—2009《企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法》和SY/T6838—2011《油氣田企業(yè)節(jié)能量與節(jié)水量計(jì)算方法 》，以及中石油企標(biāo) Q/SY61—2011《節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及計(jì)算方法 》。同時(shí)，在相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) SY/T6422—2008《石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測(cè)定 》和 SY/T5268—2006《油氣田電網(wǎng)線損率測(cè)試和計(jì)算方法》中，也明確了節(jié)能監(jiān)測(cè)指標(biāo)的計(jì)算方法。簡述了油氣田企業(yè)在節(jié)能量計(jì)算方法上所采用的一些標(biāo)準(zhǔn)及其存在的問題，著重闡述了基于測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算方法，提出了節(jié)能量計(jì)算的新方法。

油氣田 節(jié)能率 節(jié)能量 技措

1 涉及的主要標(biāo)準(zhǔn)

油氣田企業(yè)目前的節(jié)能量計(jì)算方法主要采用技措法，其涉及的標(biāo)準(zhǔn)從統(tǒng)計(jì)和測(cè)試上主要包括國標(biāo)、行標(biāo)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

◇ GB/T13234— 2009 企 業(yè) 節(jié)能量計(jì) 算 方 法[1]

◇ SY/T6838—2011 油氣田企業(yè)節(jié)能量與節(jié)水量 計(jì) 算 方法[2]

◇ SY/T6422—2008 石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果 測(cè) 定[3]

◇ SY/T5268—2006 油氣田電網(wǎng)線損率測(cè)試和計(jì)算方法

◇ Q/SY61—2011 節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及計(jì)算方法[4]

2 存在的主要問題

1）GB/T13234—2009 和 SY/T6838—2011 標(biāo) 準(zhǔn)中 明 確 說 明 ， 節(jié) 能 量 負(fù) 時(shí) 為 節(jié) 能 ， 而 依 據(jù) Q/SY 61—2011計(jì)算的節(jié)能量正值為節(jié)能。

2）一般節(jié)能監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)為節(jié)能率和損失下降率，而標(biāo)準(zhǔn)中節(jié)能量計(jì)算沒有基于這兩項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算公式。

3）傳統(tǒng)的節(jié)能量計(jì)算方法 （節(jié)能率與耗能量的乘積）與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法相異。

4）依據(jù)效率提升的節(jié)能量計(jì)算方法，未考慮無功節(jié)電的因素。

3 基于測(cè)試數(shù)據(jù)的計(jì)算方法

3.1技措法

3.1.1 單項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量

單項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量按式（1）計(jì)算：

式中：

ΔE——某項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

ey——某種工藝或設(shè)備實(shí)施某項(xiàng)技術(shù)措施前（原態(tài)）其產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能源消耗量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

ej——某種工藝或設(shè)備實(shí)施某項(xiàng)技術(shù)措施后（節(jié)態(tài)）其產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能源消耗量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

Mj——某種工藝或設(shè)備實(shí)施某項(xiàng)技術(shù)措施后其產(chǎn)品產(chǎn)量。

以效率提高為依據(jù)的節(jié)能量計(jì)算按式（2）計(jì)算：

式中：

ΔEti——技術(shù)措施節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

Ej—— 節(jié)態(tài)耗能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

ηj—— 節(jié)態(tài)效率，%；

ηy—— 原態(tài)效率，%。

多項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量按式（3）計(jì)算：

式中：

ΔEt——多項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

m——技術(shù)措施項(xiàng)目數(shù)。

3.1.3 節(jié)能率

節(jié)能率的計(jì)算按式（4）計(jì)算：

式中：

利用改進(jìn)的Jensen尾流模型計(jì)算位于下游的風(fēng)機(jī)所捕獲的風(fēng)速。簡化的尾流效應(yīng)模型如圖1所示。在大多數(shù)研究中,圖1所示的錐形區(qū)域?yàn)轱L(fēng)通過每個(gè)單獨(dú)的風(fēng)機(jī)時(shí)所形成的尾流效應(yīng)區(qū)域。本文將其簡化為二維模型[14]。

ξ——產(chǎn)品節(jié)能率，%；

ej——節(jié)態(tài)單位產(chǎn)品能耗，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

ey——原態(tài)單位產(chǎn)品能耗或單位產(chǎn)品能源消耗

限額，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）。

節(jié)能率計(jì)算中國標(biāo)規(guī)定分母為節(jié)態(tài)單耗，而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中分母為原態(tài)。筆者認(rèn)為行標(biāo)應(yīng)該更準(zhǔn)確。

3.1.4 基于節(jié)能率的節(jié)能量計(jì)算

依據(jù)技措法和節(jié)能率計(jì)算公式，推導(dǎo)出節(jié)能量計(jì)算式 （5）：

式中：

E折—— 按節(jié)態(tài)產(chǎn)量折算的原態(tài)耗能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）；

My—— 原態(tài)產(chǎn)量；

Ey—— 原態(tài)耗能量，t（標(biāo)準(zhǔn)煤）。

3.2測(cè)試節(jié)能率計(jì)算節(jié)能量

3.2.1 熱工系統(tǒng)

熱工系統(tǒng)節(jié)能率的測(cè)試計(jì)算按式 （6）：

式中：

ξr—— 熱工產(chǎn)品節(jié)能率，%；

Bj—— 原態(tài)有效輸出熱量單耗，kg/MJ；

By—— 節(jié)態(tài)有效輸出熱量單耗，kg/MJ。

根據(jù)測(cè)試節(jié)能率推導(dǎo)出節(jié)能量計(jì)算式 （7）：

式中：

Qj——節(jié)態(tài)所需的有效熱量，MJ。

用公式(7)計(jì)算節(jié)能量，不確定因素較多，計(jì)算誤差較大；建議依據(jù)測(cè)試效率，采用效率法（式2）計(jì)算節(jié)能量。

3.2.2 泵類系統(tǒng)

泵類系統(tǒng)綜合節(jié)能率按式（8）計(jì)算：

式中：

ξb——泵類系統(tǒng)綜合節(jié)能率，%；

Wy——原態(tài)有功 單 耗 ，kWh/m3；

Wj——節(jié)態(tài)有功單耗，kWh/m3；

Q′y——原態(tài)無 功 單 耗 ，kvar/m3；

Kq——無 功 經(jīng) 濟(jì) 當(dāng)量，kW/kvar， 宜 取 0.03。

依據(jù)測(cè)試綜合節(jié)能率，結(jié)合技措法推導(dǎo)出綜合節(jié)能量計(jì)算公式 （9）：

3.2.3 機(jī)采系統(tǒng)

機(jī)類系統(tǒng)綜合節(jié)能率按式 （10）計(jì)算：

式中：

ξc——機(jī)采系統(tǒng)綜合節(jié)能率，%；

Wy——原態(tài)有功 百 米 噸 液 單耗，kWh/102mt；

Wj——節(jié)態(tài)有功百米噸液單耗，kWh/102mt；

Q′y——原態(tài)無 功 百 米 噸 液單耗，kvar/102mt；

依據(jù)測(cè)試綜合節(jié)能率，結(jié)合技措法推導(dǎo)出綜合節(jié)能量計(jì)算公式 （11）：

式中：

qj——節(jié)態(tài)產(chǎn)量，t；

hj——節(jié)態(tài)百米舉升高度，102m。

4 節(jié)能量計(jì)算的新方法

為了方便統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，引用用能單耗法，即總用能量（輸入能）與產(chǎn)品輸出能量的比值（式12），在數(shù)值上等于效率的倒數(shù)。

式中：

e′——用能單耗；

E ——總用能，MJ；

E′——輸出能，MJ。

應(yīng)用該方法可以避免產(chǎn)量（產(chǎn)品）變化等因素，直接用輸出能計(jì)算。

用能單耗的節(jié)能率計(jì)算公式如下：

用能單耗及節(jié)能率的節(jié)能量計(jì)算公式如下：

式中：

5 結(jié)論

1）通過總結(jié)分析油氣田節(jié)能系統(tǒng)的各類標(biāo)準(zhǔn)，在測(cè)試和統(tǒng)計(jì)方面使其相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進(jìn)一步明確了節(jié)能量的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方法。

2）在油氣田節(jié)能系統(tǒng)中，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有效統(tǒng)一，更便于節(jié)能統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)整理。

3）提出的用能單耗法計(jì)算節(jié)能量，更具有普遍意義。

[1]GB/T13234—2009 企業(yè)節(jié)能量計(jì)算方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009．

[2]SY/T6838—2011 油氣田企業(yè)節(jié)能量與節(jié)水量計(jì)算方法[S].北京:石油工業(yè)出版社,2011．

[3]SY/T6422—2008 石 油 企 業(yè) 節(jié) 能 產(chǎn) 品 節(jié) 能 效 果 測(cè) 定[S].北京:石油工業(yè)出版社,2008．

[4]Q/SY61—2011 節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及計(jì)算方法[S].北京:石油工業(yè)出版社,2011．

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.027

2013-02-28）

武俊憲，高級(jí)工程師，1989年畢業(yè)于東北石油大學(xué)（采油工程專業(yè)），從事質(zhì)量、節(jié)能、計(jì)量及標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，E-mail： starmq@163.com， 地 址 ： 遼寧 省 盤 錦 市 興 隆臺(tái) 區(qū) 遼 河油 田 質(zhì)量節(jié)能管理部，125010。