能量平衡计算书
年产十万吨乙二醇项目-物料衡算与能量衡算计算书
年产十万吨乙二醇项目物料衡算与能量衡算目录物料平衡计算书 (1)1.1概述 (1)1.2 物料衡算的原理和准则 (1)1.3总项目核算 (2)1.3.1物料衡算任务 (2)1.3.2草酸二甲酯合成工段 (3)1.3.3碳酸二甲酯联产工段 (14)1.3.4草酸二甲酯加氢工段 (18)1.3.5乙二醇分离工段 (22)1.3.6总物料衡算 (29)1.4总结 (31)能量平衡计算书 (33)1.1总述 (33)1.2热量衡算的原理和准则 (33)1.3热量衡算任务 (34)1.4热量衡算 (34)1.4.1 草酸二甲酯合成工段 (34)1.4.2 碳酸二甲酯联产工段 (37)1.4.3 草酸二甲酯加氢工段 (38)1.4.4 乙二醇分离工段 (38)1.4总结 (40)物料平衡计算书1.1概述本项目利用新疆天业的电石尾气分离后的CO、H2 以及甲醇为主要原料合成乙二醇，最终可制得纯度为99.9%的聚酯级乙二醇，同时联产纯度为99.9%的碳酸二甲酯。
在确定整个工艺流程后，经Aspen Plus的全流程模拟，获得了更为准确的数据，由定型阶段转为定量阶段。
通过对整个生产系统、生产车间，以及部分重要的生产单元进行物料衡算计算出主、副产品的产量，原材料的消耗定额，“三废”排放量及组成，以及产品收率等各项经济技术指标，从而定量地评述初步设计所选择的工艺路线、生产方法及工艺流程在经济上是否合理，技术上是否先进，为后阶段的设计提供数据。
1.2 物料衡算的原理和准则物料衡算是以质量守恒定律为基础，对物料平衡进行的计算。
物料平衡是指“在单位时间内进入系统的全部物料质量必定等于离开该系统的全部物料质量再加上损失掉的和积累起来的物科质量”。
进行物料衡算时，先必须确定衡算的体系。
对于已经达到稳定的体系，通常满足以下关系：（进料量之和）-（出料量之和）=（系统累积量）当系统中有化学反应时可表示为：（进料量之和）-（出料量之和）+（反应消耗量）-（反应生成量）=（系统累积量）利用以上两个关系，可以对整个工艺系统或子系统进行物料衡算。
节能计算书(自动计算)
节能计算书（自动计算）节能计算是指通过计算和分析来评估和确定节能措施的有效性和节能效果的过程。
它可以帮助我们了解和估算采取不同的节能措施可以节约多少能源和减少多少碳排放。
在节能计算中，我们通常会考虑建筑、工业生产、交通和家庭用能等领域。
下面是一个用于计算建筑节能的节能计算书的示例。
项目名称：XXX办公楼节能改造计划1.基本信息建筑类型：商业办公楼能源消耗单位：千兆焦/平方米·年2.能源消耗评估2.1原始能源消耗根据历史能耗记录和能源计量数据，计算出原始能源消耗总量为X千兆焦/年。
2.2预计节能目标制定预计节能目标，例如将能源消耗减少10%。
3.节能措施评估和计算3.1能源评估对建筑进行能源评估，包括建筑外墙、屋顶、门窗、供暖、通风、照明、空调等方面的能量消耗状况，得到各项能耗指标。
3.2节能措施分析根据能源评估的结果，制定各项节能措施，例如更换节能型门窗、改善屋顶隔热、优化供暖系统等。
3.3节能措施效果估算根据节能措施的技术指标和实施方案，分别计算每项措施的节能效果和预计能源消耗减少量。
例如，更换节能型门窗预计可减少能源消耗20%。
4.节能效果评估4.1节能效果计算将各项节能措施的节能效果量化，并计算总的节能效果。
例如，各项节能措施预计总体可减少能源消耗量为X千兆焦/年，达到预计节能目标。
4.2节能成本效益分析根据各项节能措施的实施成本和预计节能效果，进行成本效益分析，包括投资回收期、净现值和内部回报率等指标。
5.结果和建议综合节能效果和成本效益分析结果，给出节能改造项目的可行性评估和建议。
例如，建议实施节能措施A、B和C，并估算实施这些措施后的能源消耗减少量。
6.监测和评估实施节能改造项目后，进行监测和评估，对实际节能效果进行验证和确认。
并及时根据实际情况进行调整和改善。
以上是一个建筑节能计算书的简单示例，实际的节能计算书会更加详细和复杂。
在实际应用中，我们需要根据具体的情况进行数据采集、计算公式的选择和假设的制定。
电量平衡计算范文
电量平衡计算范文电量平衡计算是指通过对电力系统中各个节点的电量输入与输出进行计算，以确定系统中的电量平衡情况，从而为电网运行和调度提供依据。
电量平衡计算对于维持电力系统的稳定运行和合理分配电力资源非常重要。
本文将从电量平衡计算的基本原理、计算方法和实际应用等方面进行详细介绍。
电量平衡计算的基本原理是根据能量守恒定律，在电力系统中，输入的电能必须等于输出的电能加上损耗的电能。
电力系统中的节点包括发电机、变电站、输电线路、配电变压器和用户等，每个节点都有电量的输入和输出。
输入电量主要包括发电机的出力以及来自外部电网的电量，输出电量主要包括输送到各个负荷节点的电量和输送到其他电力系统的电量。
电量平衡计算的目标是计算出每个节点的输入电量和输出电量，以验证系统中的电量平衡情况。
电量平衡计算的方法可以分为两种：静态计算和动态计算。
静态计算是在给定电力系统的拓扑结构和负荷情况下进行计算，不考虑时间和运行状态的变化。
动态计算是基于电力系统的实时运行状态进行计算，考虑时间和运行状态的变化。
静态计算方法主要包括潮流计算和负荷分配计算，用于计算系统中各个节点的电量输入和输出。
动态计算方法主要包括负荷调度和电力网络分析，用于根据实时运行状态进行电量平衡计算。
在电量平衡计算中，需要考虑电力系统的各项损耗，包括线路传输损耗、变压器损耗和电力设备损耗等。
线路传输损耗是指由于电流经过线路引起的电阻损耗，可以通过线路参数和电流大小来计算。
变压器损耗是指由于变压器的电磁感应和铜损引起的损耗，可以通过变压器参数和电流大小来计算。
电力设备损耗是指由于电力设备的内部电阻和电磁感应引起的损耗，可以通过设备参数和电流大小来计算。
这些损耗一般以百分比的形式表示，可以通过电量平衡计算来估算和调整。
电量平衡计算在电力系统的规划、运行和调度中有着广泛的应用。
在电力系统的规划中，电量平衡计算可以用来评估系统的供需状况，确定发电源和负荷节点的合理配置，从而实现电力资源的最优利用。
化工设计竞赛附录热量平衡计算书
化工设计竞赛附录热量平衡计算书化工设计竞赛附录：热量平衡计算书一、引言热量平衡计算是化工设计过程中的关键环节之一，它对于化工装置的设计和操作具有重要意义。
本文将介绍化工设计竞赛中的热量平衡计算书的编写方法和要点。
二、计算书的基本要素在编写热量平衡计算书时，需要包含以下基本要素：1. 系统描述：对所涉及的化工装置或流程进行详细的描述，包括输入和输出流体的性质、流量以及工艺条件等信息。
2. 热量平衡方程：根据能量守恒定律，建立热量平衡方程，确定各种热量的输入和输出。
3. 热量转移：考虑传热方式和机制，计算不同部分之间的热量传递。
4. 热量计算：根据热量平衡方程和热量转移的计算结果，计算各个部分的热量，包括输入热量、输出热量以及内部热量转移等。
5. 计算结果分析：对计算结果进行分析，并给出合理的解释。
例如，对热量利用率、热平衡度等指标进行评价。
三、计算书的编写步骤和注意事项1. 确定系统边界：在编写热量平衡计算书之前，需要明确所研究的系统的边界。
边界的选择应考虑实际情况和目标，并尽可能准确地描述系统的输入和输出。
2. 建立热量平衡方程：根据能量守恒定律，建立系统的热量平衡方程。
方程中应包括输入和输出的热量项，以及系统内部的热量转移项。
3. 考虑热量传递机制：根据具体的系统特点，确定热量传递的方式和机制。
常见的传热方式包括传导、对流和辐射等。
在计算中要考虑这些传热方式的影响，并进行相应的计算。
4. 进行热量计算：根据热量平衡方程和热量传递的计算结果，分别计算各个部分的热量。
需要注意的是，计算过程中要进行单位的换算，并保持精度适当。
5. 分析计算结果：根据计算结果进行分析，并给出合理的解释。
可以比较不同部分的热量大小以及热量利用率等指标，评估系统的热量平衡程度。
6. 检查和修正：在编写计算书的过程中，需要不断检查计算结果的合理性和准确性。
如果发现错误或不合理之处，应进行修正和调整。
四、示例计算为了更好地理解热量平衡计算书的编写过程，我们以某化工装置为例进行计算。
大型建筑物热工计算书
大型建筑物热工计算书第一步：确定建筑物的尺寸和材料属性根据建筑物的平面图和立面图，确定建筑物的尺寸和形状。
此外，还需要获取建筑材料的热传导系数、密度、比热容等属性。
第二步：计算热传导利用热传导公式来计算建筑物不同部分的热传导热流。
这可以通过以下公式实现：Q = (k * A * ΔT) / L其中，Q为热传导热流，k为材料的热传导系数，A为热流通过的面积，ΔT为温度差，L为热传导路径长度。
第三步：计算热对流和辐射建筑物的外表面通常会受到室外空气的对流和太阳辐射的影响。
为了计算这些影响，可以使用下面的公式：Q = h * A * (T - T∞) + ε * σ * A * (T⁴ - T∞⁴)其中，Q为热对流和辐射热流，h为对流传热系数，A为表面积，T为表面温度，T∞为环境温度，ε为辐射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。
第四步：能量平衡和室内热负荷计算根据建筑物的热传导、热对流和辐射计算结果，可以计算整个建筑物的能量平衡和室内热负荷。
这可以通过使用以下公式来实现：Q_total = Q_conduction + Q_convection_radiation其中，Q_total为整个建筑物的热负荷，Q_conduction为热传导热负荷，Q_convection_radiation为热对流和辐射热负荷。
第五步：结果分析和优化建议根据能量平衡和室内热负荷计算的结果，可以评估建筑物的热能性能，并提出相应的优化建议。
例如，使用更好的绝热材料、改善建筑物外墙的保温性能等。
希望本文档提供的热工计算方法和步骤能够对大型建筑物的能源效率评估和优化提供一定的帮助。
[参考文献]- 张三. (2021). 建筑物热工计算原理与应用. 施工出版社.- 李四. (2020). 建筑能源计算与评价. 建筑科学出版社.以上为简要内容，具体热工计算的过程和公式可参考相关参考文献。
4-2附录二：能量平衡计算书
能量平衡计算书年产8万吨醋酸乙烯项目设计团队：ET-5队小组成员：张钊田燕苟晓桃卢锁霞李雪梅设计单位：西北师范大学设计时间：2019年7月目录第一章概述 (3)第二章能量衡算原理 (4)第三章能量衡算任务 (5)第四章能量衡算表 (6)4.1 醋酸乙烯反应工段 (6)4.1.1 混合罐（V0101、V0102、 V0103） (6)4.1.2 换热器（E0101） (8)4.1.3反应器（R0101A） (8)4.2二氧化碳吸收工段 (10)4.2.1 换热器（E0201） (10)4.2.2 闪蒸罐（F0201, F0202） (12)4.2.3塔设备（T0201） (13)4.3二氧化碳吸收工段 (14)4.3.1 混合罐（V0301） (14)表4-31 混合罐(V0301)热负荷表 (14)4.4醋酸乙烯精制工段 (17)4.4.1泵（P0401－P0403） (17)4.4.2换热器（E0401） (19)4.2.4 塔设备（T0401-T0405） (19)第五章总结 (23)第一章概述本项目是是将兰州石化乙烯用于生产聚合级醋酸乙烯酯，而专门设计的一套年产8万吨醋酸乙烯酯的装置。
本项目使得乙烯资源得到了合理化利用。
本项目工艺分为四个工段，分别为醋酸乙烯酯合成工段，醋酸乙烯酯粗分工段，醋酸乙烯酯精制工段，二氧化碳吸收工段。
本工艺方法先通过甲醇为介质进行一系列单元操作后进入浆态床反应器进行气液固相反应，反应器出来的是原料气和产品的混合物，本设计采用美国USI公司的专利，对产品混合物进行分离，最终得到的产品甲基丙烯酸甲酯纯度达到99.4%。
本项目对甲基丙烯酸甲酯的产能为8万吨/年。
本设计团队在设计过程中利用Aspen Plus V9对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspen plus V9全模拟流程如图1.1所示:图1.1全流程模拟流程图第二章能量衡算原理系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量对于连续系统，有：∑∑注：—设备的热负荷；—输入系统的机械能；∑—离开设备的各物料焓之和；∑—进入设备的各物料焓之和。
能量 衡算
径为60mm的管子离开锅炉。如产生的蒸汽是锅炉压力下的 饱和蒸汽，计算每分钟要供应锅炉多少千焦的热量，忽略 进口的动能。
解：①作水的物料衡算 可知产生的蒸汽流量为120+175=295kg·min-1。 ②确定各流股的比焓
由水蒸气表查得30℃、65℃液态水及17×103kPa时的
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》 主编：张桂军 化学工业出版社
课件制作：张桂
m u2 Ek 2
第二节 能量的基本形式
二、动能（Ek）
由于物体运动所具有的能量，称为动能，其值表示 为：
Ek
m u2 2
物体的动能与物体运动速度的平方成正比，因此物体的
运动速度对动能的影响较大，但在化工生产过程中物料的流 动速度一般都不大，与其他能量相比较可以忽略，只有当物 料经过喷嘴或锐孔形成高速的喷射流时，在能量衡算中动能 的影响才比较明显 其值不可以忽略。
⑵热量衡算的基本步骤有 a.画物料流程图 b.选择基准 c.数学方法求解 d.列表并校核
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》 主编：张桂军 化学工业出版社
课件制作：张桂
第四节 能量衡算的基本方法
例5-5：两股不同温度的水用作锅炉进水，它们的流量 及温度分别是A：120 kg·min-1，30℃；B：175 kg·min-1，
③写出能量衡算方程并求解
对体系来说 H EK EP Q W 由于没有运动的部件，W=0；由于高度差较小，
EP 0
所以
H EK Q
高职高专“十一五”规划教材《化工计算》 主编：张桂军 化学工业出版社
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第四节 能量衡算的基本方法
能量平衡学习资料
能量平衡【能量平衡】能量平衡，即能平衡，是考察一个体系的输入能量与有效能量、损失能量之间的平衡关系。
它的理论依据是热力学第一定律。
在能量的利用过程中，其利用率不可能达到100％，输入的能量一部分被有效的利用了，其余部分则损失掉了。
根据能量守恒的原理，输入的能量必然等于被有效利用的能量与损失能量之和。
其能量平衡方程式：输入能量=有效能量+损失能量能量平衡是一种科学的管理方法，是加强能源管理，提高能源利用水平，降低能耗的行之有效的基础工作。
能源平衡按体系分类，有国家或地区能量平衡，企业能量平衡和设备（工序）能量平衡。
按能源种类划分有热平衡，电平衡、煤平衡、油平衡等。
【企业能量平衡】企业能量平衡是以企业为对象，以能量守恒定律为基础，进行各种能源收入与支出的平衡，消耗与有效利用和损失之间数量平衡。
能量平衡的基本方法是统计计算法和测试计算法。
统计计算是以统计期内各种计量和记录数据为基础进行统一的综合计算，其结果是反映实际的平均水平；测试计算是以主要耗能设备的现场实测数据进行标准化的统一模式综合计算，其结果是反映测试状况下的能耗水平。
为了提高企业能量平衡的有效性，应以统计计算为主，测试计算为辅的方向发展。
企业的能量平衡是提高能源管理的重要基础。
企业进行能量审计、能源监测、建立能源管理信息系统等工作，都要以企业能量平衡为基础。
通过能量平衡，摸清企业的耗能状况，查清企业的余热资源和回收利用情况，了解主要耗能设备、装置的热效率和整个企业的能源利用率。
经过对企业能源利用系统及其各个环节用能状况的综合分析与评价，找出企业的节能潜力，明确节能方向，对提高企业能源利用率和降低单位产品（或产值）能耗提供科学依据。
【供给能量】供给能量是指外界供给体系的能量。
设备供给能量通常有以下几种：1.燃料带入能量。
2.助燃空气带入能量。
3.外界不经物质媒介传入体系的能量（如体系吸收太阳辐射热、微波能等）。
4.裁能体带入体系的能量。
5.放热反应的化学反应热（不包括燃料燃烧的放热量）。
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浙江大学 怦然心动 团队
李盛巧、喻虹羽、王挺、王啸、蓝佳龙
扬子石化年产55万吨对二甲苯项目
能量平衡计算书
附录二
目录
能量平衡计算书.................... - 1 -
1.1 总述.............................. - 1 -
1.2热量衡算的原理和准则 .............. - 1 -
1.3热量衡算任务 ...................... - 2 -
1.4热量衡算 .......................... - 2 -
1.4.1 三苯分离工段热量衡算......... - 2 -
1.4.2甲苯歧化及烷基转移工段热量衡算- 4 -
1.4.3甲苯甲醇烷基化工段热量衡算.... - 8 -
1.4.4异构化工段热量衡算........... - 12 -
1.5总结 ............................. - 16 -
能量平衡计算书
1.1 总述
拟建一套年产值55万吨的对二甲苯装置，在全工艺段中伴随着物料从一个体系或单元进入另一个体系或单元，在发生质量传递的同时也伴随着能量的消耗、释放和转化。
其中的能量变换数量关系可以从能量衡算求得，对于新设计的车间，可以由此确定设备的热负荷。
再根据设备的热负荷大小、所处理物料的性质及工艺要求选择恰当的设备。
总之，通过下述能量衡算，可以为后续设计工作中提高热量的利用率，降低能耗提供主要依据。
1.2热量衡算的原理和准则
工程依据化工设计中关于热量衡算的基本思想和要求，遵循基本规范与实际工艺相结合的原则，进行热量衡算书的编制。
其中一个主要依据是能量平衡方程：
∑∑∑+=l
out
in
Q Q
Q
其中，
∑in
Q ——表示输入设备热量的总和； ∑out
Q
——表示输出设备热量的总和；
∑l
Q ——表示损失热量的总和。
对于连续系统：
Q + W = ∑Hout - ∑Hin 其中，
Q ——设备的热负荷。
W ——输入系统的机械能。
∑Hout ——离开设备的各物料焓之和。
∑Hin ——进入设备的各物料焓之和。
在进行全厂热量衡算时，是以单元设备为基本单位，考虑由机械能转换、化学反应释放和单纯的物理变化带来的热量变化。
最终对全工艺段进行系统级的热量平衡计算，进而用于指导节能降耗设计工作。
1.3热量衡算任务
在进行对二甲苯装置的热量衡算中，主要通过定量计算完成下述基本任务：✓确定工艺单元中物料输送机械（如泵）所需要的功率，以便于进行设备的设计和选型；
✓确定精馏等单元操作中所需要的热量或冷量以及传递速率，计算换热设备的尺寸，确定加热剂和冷却剂的消耗量，为后续设计中比如供汽、供冷、供水等专业提供设备条件；
✓确定为保持一定反应温度所需移除或者加入的热传递速率，指导反应器的设计和选型；
✓提高热量内部集成度，充分利用余热，提高能量利用率，降低能耗；
✓最终计算出总需求能量和能量的费用，并由此确定工艺过程在经济上的可行性。
1.4热量衡算
1.4.1 三苯分离工段热量衡算
1.4.1.1二甲苯塔
1.4.1.2第一三苯分离分隔壁塔
1.4.2甲苯歧化及烷基转移工段热量衡算1.4.
2.1第一汽提塔
1.4.
2.2甲苯歧化及烷基转移反应器
1.4.
2.3气液分离器
1.4.
2.4 E201歧化原料预热器
1.4.
2.5多级压缩机
1.4.
2.6单级压缩机
1.4.3甲苯甲醇烷基化工段热量衡算1.4.3.1第一甲醇塔
1.4.3.2第二甲醇塔
1.4.3.3第二三苯分离分隔壁塔
表2.32流股焓变计算表
1.4.3.4甲苯甲醇反应器
1.4.3.5气液分离器
1.4.3.6烷基化反应进口预热器
1.4.4异构化工段热量衡算1.4.4.1邻二甲苯塔
1.4.4.2第二汽提塔
1.4.4.3 异构化反应器
1.4.4.4气液分离器
表2.53流股焓变计算表
1.4.4.5单机压缩机
1.4.4.6异构化反应进口预热器
1.5总结
通过本次热量衡算，我们计算所有塔设备、反应器、气液分离器的能量流动，并以典型换热器和压缩机为例，指导所有换热器和流体输送机械的能量衡算，最
终将收集到的数据进行整理，以便于设备选型以及热量集成。
以下为流体输送机械和换热器的设备选型结果，其他详见附录四。
表2.61 泵选型一览表
表2.62 压缩机选型一览表
表2.63 换热器选型一览表
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