对折标准煤系数精细化管理的探讨

2014-03-29吕莉莉顾利民吕亳龙中国石油规划总院

石油石化节能 2014年4期

吕莉莉顾利民吕亳龙（中国石油规划总院）

对折标准煤系数精细化管理的探讨

吕莉莉顾利民吕亳龙（中国石油规划总院）

针对当前部分企业在能耗计算中对折标准煤系数粗放管理，影响综合能耗及用能水平分析，不利于用能总量控制的情况，提出了对天然气、原煤、电力折标准煤系数精细化管理思路：建立用户端天然气组分及低位热值信息表，根据具体气源采用相对准确的低位热值计算折标准煤系数；对原煤实施热值跟踪测试，精确折标准煤系数同时强化用煤管理；区别对待水电、风电与火电，根据具体电力来源计算电力折标准煤系数。

标准煤系数精细化管理低位热值节能

引言

众所周知，不同能源的实物量由于其计算单位不同，不能直接进行比较和计算，因此，为了方便对各种能源进行对比分析，定义了标准燃料的概念[1]。国际上习惯采用的标准燃料为标准煤和标准油，我国的能源结构以煤为主。GB/T 2589—2008《综合能耗计算通则》中规定：“计算综合能耗时，各种能源折算为一次能源的单位为标准煤当量”，规定每千克标准煤的低位热值为7000 kcal。

具有一定品位的某种能源，其热值是不变的。各种能源的热值与标准燃料之比，即为该能源的折标系数。在进行综合能耗计算时，利用各种能源的折标准煤系数可将不同品种、不同数量的能源换算成煤当量，进而计算分析。

燃料的热值是指单位质量（体积）的燃料完全燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。燃料热值有高位热值与低位热值之分，两种热值区别在于燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态为高位热值，水呈气态为低位热值，即从高位热值中减去水蒸气的冷凝热即为低位热值。由于燃料燃烧后的排烟温度在不考虑烟气余热冷凝回收的情况下均超过水蒸气凝结温度，故我国当前计算折标准煤系数均采用低位热值。但未来当烟气余热回收技术广泛应用，燃烧后排烟温度普遍降至水蒸汽凝结温度之下时，有可能采用高位热值。部分国家（如美国、日本）采用燃料高位热值计算折标准煤系数[2]。

1 精细化节能管理

现代管理学认为，科学化管理有三个层次，依次为规范化、精细化、个性化。精细化管理是一种企业管理理念，也是一种精益求精的文化，是建立在常规管理基础上并将常规管理引向深入的基本思想和管理模式。精细化管理作为一种先进的管理文化和方式，已被越来越多的企业管理者接纳。

随着全球能源危机、气候变暖等社会问题和环境形势愈加严峻，我国把节能减排作为基本国策及战略任务，企业把节能减排作为可持续发展的重要保障。同时随着节能工作的逐步深入，节能挖潜难度不断增大，在这种情况下，国家和企业都提出以精细化管理为依托，通过管理提效、降低能耗。

节能工作的精细化管理，近几年主要体现在细分岗位职责，细化计量单元、用能环节，优化用能参数，深化定额管理，量化考核指标等方面。通过精细化节能管理，使企业的全过程用能得到较好的控制，在一定程度上提高了企业能效水平。

2 折标准煤系数的精细化管理思路

当前在能源统计方面，企业对于折标准煤系数还处于粗放型管理阶段。GB/T 2589—2008中规定各种能源折算标准煤的原则：当无法获得各种燃料能源的低（位）发热量实测值时，可参照该通则附录所给的折标准煤参考系数。但当前多数企业尚未试图去获得燃料的低位发热值，常采用“通则”给出的大平均值。按照精细化管理理念，应注重每个环节的精益求精，精细化核算是管理者认清经营情况的关键[3]。折标准煤系数的精细化管理主要体现在以下几个方面。

2.1 天然气折标准煤系数

作为能源的天然气是埋藏于地层中自然形成的烃类和非烃类气体的混合物，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢等非烃类物质。当前主要开采并作为燃料的有气田气、油田伴生气、煤层气。原始煤层气中甲烷的含量达95%以上；气田气的成分较为复杂，部分气田气高含硫含碳，但经净化及处理后，作为燃料的气田气主要成分也是甲烷；油田伴生气中甲烷成分相对较低，含有不同数量的其他低碳烷烃。

天然气组分不同，其低位热值及折标系数不同。油田伴生气与气田气热值不同；不同的气田地质条件不同，所产气热值不同；相同的油田，未处理的湿气与处理后的干气热值不同；若干个油气田，原产气热值各有不同，处理后增压输至同一汇管后，混合气热值亦不同。表1列出了部分油气田湿气、干气以及多个气源混合后城市用户的天然气热值及折标准煤系数。

表1 部分油气田及城市天然气热值

由表1可见，天然气组分、低位热值及折标系数具有很大的个性化特点。而某些企业，对于所有消耗的天然气，甚至不分油田气与气田气，全部采用1.33 kg/m3作为天然气的折标准煤系数，在一定程度上来说，属于相当粗放的管理方式。在对耗气环节、耗气设备单独计量等精细化管理的基础上，采用大平均的折标准煤系数进行计算，对综合能耗数量及数据分析影响很大。以某油气田企业为例，仅2012年气田耗气采用油田天然气折标准煤系数计算，增加能耗24.5×104t标准煤，而该企业“十二五”期间节能指标仅15×104t标准煤。企业千方百计投入巨资采取各种措施节能降耗，但在最后核算时，由于采用了不准确的折标准煤系数，致使综合能耗增加几十万吨标准煤。尤其国家将对企业实施用能总量控制，油气田企业耗气量大，同时天然气折标准煤系数大，对综合能耗影响大，节能工作者对此应严肃慎重对待。

综合以上分析，建议对天然气折标准煤系数采用精细化管理，针对不同的耗气单位及耗气环节，采用具体的相对准确的燃料气低位热值计算分析。对于油气田企业，应摸清各油气田天然气组分及低位热值，建立用户端天然气组分及低位热值信息表。而另一方面，国外一些发达国家的商品天然气计量多采用热值计量，当前我国部分城市也具备了对天然气进行热值计量的条件。天然气作为商品采用热值计量是大势所趋，油气田企业也应储备各种燃料气的热值信息，为此早做基础工作。各企业可根据气源情况，对天然气折标准煤系数具体细化到主要用能单位或主要耗气设备，对天然气计入到综合能耗的分析精益求精。

天然气的热值可采用直接测定法，也可采用间接计算法。直接测定法可将燃气通过量热仪，使其完全燃烧，燃烧放出的热量被水或其他吸热气体吸收，根据燃气体积、水或其他吸热气体的流量及进出口温差，即可测出燃气热值，目前有在线连续自动测定仪，可连续自动测定燃气热值。间接计算法是用气体各组分含量及组分的低位热值进行计算，目前有带微处理机的气相色谱仪，可在线对气体进行全组分分析并结合气体流量计算热值。当前油气田、各类天然气处理厂大都具备气体组分分析能力，部分站建有在线分析及测试设备，获取气体组分、热值等数据并无困难。

2.2 其他能源折标准煤系数

2.2.1 原煤

煤炭作为我国最主要的能源消耗品种，其质量与热值差别很大。尤其煤易挥发，在煤矿、煤厂、运输过程中、不同的储存地点等等，其热值也会发生变化。建议对作为燃料的原煤低位热值进行跟踪测试，尤其对于燃煤发电厂等耗煤大户，将有助于进一步控制原煤采购、运输、储存及充分燃烧各个环节，挖掘节煤潜力。

2.2.2 电力

电力分火力发电、水力发电及风能发电等，当前火力发电效率一般都在40%以下，且发电厂规模越小，发电效率越低；而水力发电效率要比火力发电高出很多，多在80%左右，三峡水电站稳定运行时，发电效率可达90%。而部分企业在计算用能时，自发电、网电均按全国平均火电发电标准煤耗计算，一是未考虑地方发电及企业自发电的发电效率，二是电力均被当做火力发电对待。在此建议，对于企业自发电，应按实际情况计算发电煤耗及折标准煤系数；对于水力发电、风力发电等，在计算用能量与节能量时，应按电力来源具体分析、分别对待。煤、电力折标准煤系数提出了精细化管理思路：一是建立用户端天然气组分及低位热值信息表，根据具体气源采用相对准确的低位热值计算折标准煤系数；二是对原煤实施热值跟踪测试，精确折标准煤系数，同时强化用煤管理；三是区别对待水电、风电与火电，根据具体电力来源计算电力折标准煤系数。