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第1章 导论：工业中的能源与环境管理框架1

1.1引言1

1.2工业生产中的能源利用2

1.3工业生产对环境的影响6

1.4终端能效8

1.5原料的利用效率10

1.6全球能源政策框架11

1.7能源与环境政策13

1.7.1综合污染的防范和控制（IPPC）13

1.7.2能源市场的放松管制和自由化13

1.7.3自由化能源市场中消费者的选择13

1.7.4排放权交易14

1.7.5强制性节能方案15

1.7.6自愿节能方案15

1.8产业在能源效率和环境性能上的自我改进16

1.9环境方面的责任投资18

1.10改进能源效率和环境性能的有效途径19

1.11参考文献20

第一部分 工业能源与环境管理系统（EEMS）23

第2章 能源与环境管理系统介绍23

2.1引言23

2.2术语的定义24

2.2.1系统24

2.2.2管理25

2.2.3绩效25

2.2.4信息26

2.2.5绩效指标27

2.2.6知识27

2.2.7管理系统28

2.2.8环境影响29

2.2.9能源性能29

2.2.10环境性能29

2.2.11原材料利用的效能30

2.2.12环境管理31

2.2.13能源管理31

2.3能源与环境管理系统32

2.4能源与环境管理的目标33

2.5能源与环境管理的动态分析34

2.6能源与环境管理中的人为因素35

2.6.1变革35

2.6.2变革的各个方面36

2.6.3要克服的障碍37

2.6.4未能认知机会38

2.6.5打击积极性的因素38

2.6.6激发员工的积极性38

2.6.7给予领导39

2.6.8高层管理者对能源与环境管理的明确参与41

2.6.9要做出的决定42

2.6.10明确性44

2.6.11共同努力以成功实施能源与环境管理项目44

2.7启动培训、认知和动机方案46

2.7.1管理46

2.7.2技术管理人员和监督人员47

2.7.3所有员工的动机和认知48

2.8参考文献49

第3章 能源与环境管理的概念51

3.1引言51

3.2能源与生产的相互作用52

3.3能源成本中心53

3.4能源和环境性能的责任分配55

3.5性能测量系统56

3.5.1指标58

3.5.2测量数据来源58

3.5.3数据处理程序58

3.5.4数据核查59

3.5.5测量频率60

3.5.6辅助性的基础设施60

3.5.7原材料性能指标61

3.5.8能源性能指标61

3.5.9数据充分性62

3.5.10性能目标64

3.5.11环境性能指标64

3.6能源与环境性能指标的有效利用71

3.7能源与环境管理系统的概念72

3.8能源与环境管理的运行环境73

3.8.1外部环境74

3.8.2内部环境75

3.8.3影响能源与环境性能的因素77

3.9参考文献78

第4章 能源消耗与生产量之间的关系79

4.1引言79

4.2设计的能源／产量关系79

4.3标准操作程序下的能源／产量关系81

4.4能源／产量的动态关系的散点图展示83

4.5能源／生产散点图中数据分布的分析解释85

4.6能源／产量变化分析的统计方法89

4.6.1回归分析89

4.6.2相关性分析91

4.7能源性能评估中的回归线的含义和使用92

4.7.1量化和理解能源／产量变化93

4.7.2固定和可变的能源消耗95

4.7.3单位能源消耗96

4.8能源／产量关系介绍和分析总结97

4.9参考文献97

第5章 能源与环境管理实践性能的评估99

5.1过往性能评估99

5.2能源与环境审计100

5.2.1能源审计的范围102

5.2.2环境审计的范围104

5.3组织情况评估104

5.3.1定性评估104

5.3.2定量评估107

5.4执行情况评估108

5.4.1数据收集的规划和准备工作108

5.4.2能源消耗数据的收集108

5.4.3生产过程数据的收集110

5.4.4大型公用事业系统和最终用途设备的规格110

5.4.5环境影响数据的收集110

5.4.6评估现场测量和控制设备113

5.4.7测量计划113

5.4.8时间控制114

5.4.9作记录115

5.4.10仪器115

5.4.11计算115

5.4.12经济和财务分析115

5.4.13审计结果陈述116

5.5设定性能改进监测的基线118

5.6设定性能改进的初始目标119

5.6.1设定公司层级的目标119

5.6.2设定ECC层级的目标120

5.6.3不同产品的目标121

5.7能源与环境性能监测122

5.8验证性能改进——累计求和法123

5.9面向目标—变革进程128

5.10参考文献129

第6章 能源与环境管理系统的实施131

6.1引言131

6.2能源与环境管理系统实施过程的各个阶段132

6.3准备和规划133

6.3.1能源与环境政策134

6.3.2能源与环境管理责任的分配137

6.3.3能源与环境管理系统的组织137

6.4实施计划139

6.4.1启发认知和培训项目141

6.4.2性能测量系统（PMS）的安装145

6.4.3目标设定149

6.5能源与环境管理系统的运行152

6.6通过能源与环境管理系统的运作来学习154

6.6.1学习周期155

6.6.2通过员工绩效评估进行学习156

6.7持续性和沟通157

6.8能源与环境管理系统与企业管理系统的结合158

第7章 能源与环境管理对综合绩效管理的驱动作用161

7.1引言161

7.2生产中的综合绩效管理163

7.3绩效管理的战略方面166

7.3.1确认影响绩效的外部因素167

7.3.2企业内部隔离171

7.4综合绩效管理系统173

7.5综合绩效管理177

7.6结论181

7.7参考文献182

第二部分 工业能源管理中的工程方面185

第8章 工业能源系统介绍185

8.1引言185

8.2工业能源系统分析187

第9章 工业蒸汽系统189

9.1系统介绍189

9.1.1锅炉190

9.1.2蒸汽分配系统190

9.1.3蒸汽终端使用设备191

9.1.4凝水回流系统191

9.2系统性能说明191

9.3性能分析原则194

9.3.1性能改进机会195

9.3.2示例1：蒸汽系统能源性能分析196

9.4锅炉性能分析199

9.4.1直接（输入／输出）法201

9.4.2间接（热损失）法202

9.4.3编写锅炉性能分析测量计划209

9.5影响锅炉性能的因素210

9.5.1锅炉负荷210

9.5.2锅炉设计210

9.5.3传热面结垢211

9.5.4锅炉操作控制213

9.5.5水质216

9.6锅炉性能的改进措施219

9.6.1提高燃烧效率219

9.6.2负荷调度221

9.6.3废热回收技术221

9.6.4锅炉水处理改进223

9.6.5锅炉控制系统改进224

9.7锅炉性能分析软件224

9.7.1软件4：燃料、燃烧及环境影响224

9.7.2软件5：水和蒸汽热力学性质226

9.7.3软件7：蒸汽锅炉效率226

9.7.4软件9：换热器工作点测定227

9.7.5示例2：锅炉效率改进229

9.8锅炉性能监测238

9.9蒸汽分配和冷凝回收系统240

9.9.1蒸汽分配系统性能分析240

9.9.2蒸汽分配系统性能的影响因素241

9.10冷凝水回收系统242

9.10.1闪发蒸汽回收243

9.10.2性能改进措施244

9.10.3软件8：蒸汽系统隔热244

9.10.4示例3：蒸汽和冷凝系统隔热改进246

9.10.5蒸汽分配系统及冷凝水回收系统的性能监测248

9.11环境影响248

9.11.1大气污染248

9.11.2水污染249

9.11.3碳排放系数249

9.11.4示例4：碳排放减少量实用计算250

9.12参考文献250

第10章 工业电力系统253

10.1引言253

10.2工业电力系统介绍254

10.3基本术语254

10.3.1有功、无功功率及功率因数254

10.3.2负荷图256

10.3.3峰荷需量257

10.3.4功率和能源257

10.3.5负荷因数257

10.3.6供电质量257

10.4收费制259

10.5工业电力系统的主要组成部分260

10.5.1变压器260

10.5.2电缆260

10.5.3电动机261

10.6工业电力系统性能评估263

10.7性能改进机会266

10.7.1负荷管理266

10.7.2需求控制266

10.7.3功率因数校正271

10.7.4电动机传动装置272

10.8维修考虑事项279

10.9性能监测279

10.9.1电能质量指标279

10.9.2电动机传动装置——维修需求指标280

10.9.3电动机传动装置——运行操作指标280

10.10对环境的影响282

10.11参考文献283

第11章 压缩空气系统285

11.1系统介绍285

11.1.1压缩机285

11.1.2空气压力287

11.1.3储气罐287

11.1.4去水287

11.1.5管路288

11.1.6压缩机室通风289

11.2性能分析289

11.2.1压缩机性能图290

11.2.2测量290

11.3性能改进机会293

11.3.1运行与维护293

11.3.2控制系统294

11.3.3性能改进措施299

11.4性能监测300

11.5压缩空气系统详细能源审计实例300

11.6有载／无载测试与加压测试对比实例309

11.6.1有载／无载测试310

11.6.2加压测试310

11.7参考文献311

第12章 制冷系统313

12.1系统介绍313

12.2性能定义318

12.3性能分析327

12.4性能改进机会328

12.4.1维护329

12.4.2控制系统330

12.4.3运行程序331

12.5性能监测332

12.5.1要监测的数值332

12.5.2软件11：制冷系统分析（蒸汽压缩循环）332

12.5.3软件10：与冷却塔相关的计算335

12.6冷却水系统运行改进实例335

12.6.1冷却水系统基本资料335

12.6.2冷却水系统建成方案337

12.6.3数据收集、测量和分析338

12.6.4性能改进措施（PIM）343

12.6.5成本效益分析345

12.7参考文献346

第13章 工业热电联产347

13.1系统介绍347

13.2操作原则349

13.3工业热电联产设备类型350

13.3.1各个系统的优点和缺点352

13.3.2热活化技术353

13.4热电联产系统运作模式355

13.5性能定义356

13.6影响性能的因素358

13.6.1热电联产设备负荷358

13.6.2负荷持续时间曲线359

13.7作为性能改进措施的热电联产的经济核算观点361

13.7.1资本成本361

13.7.2运行和维修费用362

13.7.3热电联产项目综合经济指标363

13.8性能评估364

13.9性能监测和改进364

13.10对环境的影响365

13.11案例研究：干燥窑（燃气轮机运行方式改进）366

13.11.1事实367

13.11.2干燥窑说明368

13.11.3分析目标369

13.11.4测量、技术计算和分析370

13.11.5能源性能改进372

13.11.6对环境的影响374

13.12参考文献374