图书名称：《高能效制造调度协同优化技术》【作者】王俊凯，乔非作【页数】137【出版社】上海：同济大学出版社,2022.01【ISBN号】978-7-5765-0132-2【价格】48.00【分类】钢铁工业-生产调度-研究【参考文献】王俊凯，乔非作.高能效制造调度协同优化技术.上海：同济大学出版社,2022.01.图书封面：《高能效制造调度协同优化技术》内容提要：本书以生产调度与能源管理相结合为基本出发点，以先进的ICT技术和优化理论方法为支撑，围绕生产调度和能源管理协同优化典型问题，选择高能耗制造的代表性行业-钢铁行业为对象，从模型到方法，从理论到应用展开研究。本书可作为系统工程、工业工程、信息工程、控制工程等专业研究生、本科生和专业教师的教学参考，也可供钢铁企业及其他一般制造业的相关工程技术人员及研究人员参考使用。...

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2022-10-29 戴建业讲王维 戴建业王勃

图书名称：《高能炸药与装药设计第2版》【作者】崔庆忠，刘德润，徐军培，徐洋编著【丛书名】北京理工大学“十三五”规【页数】284【出版社】北京：国防工业出版社,2019.01【ISBN号】978-7-118-11804-9【价格】68.00【分类】炸药－研究；炸药装药－设计【参考文献】崔庆忠，刘德润，徐军培，徐洋编著.高能炸药与装药设计第2版.北京：国防工业出版社,2019.01.图书封面：图书目录：《高能炸药与装药设计第2版》内容提要：本书从军用炸药配方设计及其应用技术角度，系统介绍了军用单质炸药、混合炸药的物理化学性能、感度性能、爆炸性能及爆炸参数的工程计算方法等，结合科研团队多年的研究成果，详细阐述了三类装药技术的成型原理、工程设计方法及质量控制技术等。主要内容分为单质炸药、混合炸药和装药设计技术三部分。其中，单质炸药部分包括：单质炸药概论、芳香族硝基化合物炸药、脂肪族硝基化合物炸药、硝胺炸药、硝酸酯炸药、硝仿炸药及其它单质炸药等。混合炸药部分包括：TNT基熔注炸药、塑料粘结炸药、含铝炸药、其它混合炸药及爆轰参数工程计算等。装药设计技术包括：炸药装药概论、注装法、压装法、螺旋装药法及炸药装药安全技术等。《高能炸药与装药设计第2版》内容试读第1章绪论炸药和装药在国民经济建设和国防建设中都有着不可替代的重要地位。从10世纪到19世纪，黑火药一直是各国唯一使用的火炸药，它对世界的科学进步和社会发展起到了巨大的推动作用。随着科学技术的进步，18世纪后期相继发现了一些新的单体炸药：1771年苦味酸被合成出来，1885年直接用于炮弹装药：1863年制出了梯恩梯(TNT),1902年用于装填炮弹：1899年合成黑索今，并在第二次世界大战期间发展了一系列以黑索今为基的高能混合炸药；1941年发现了黑索今的同系物奥克托今，使炸药的性能得到进一步的提高。另外，较著名的单体炸药还有特屈儿和泰安等，特别是近年来发展的CL-20炸药，其密度高达2.19g/cm3,爆速比黑索今提高10%，爆压提高约14%。由于单体炸药的性能不能满足战争的需要，因此在第一次世界大战期间开始广泛使用混合炸药，从而使炸药的种类急剧上升：第二次世界大战以后，炸药工业飞速发展，新型炸药层出不穷：核武器、导弹和其他宇宙飞行器的出现，使炸药的应用领域进一步拓展，品种更加繁多，并且各种性能也大幅度提高，特别是炸药的威力比黑火药装填炮弹时提高了13倍。1.1爆炸爆炸是指物质在物理或化学变化中含有的能量，快速地转变为压缩能或运动能，并显示出机械破坏的效果。爆炸又分为两种：(1)物理爆炸：由物理原因引起的爆炸称为物理爆炸，如电、高速的机械运动、热、弹性压缩引起的爆炸均属物理爆炸。(2)化学爆炸：由化学变化引起的爆炸，如核反应、化学反应引起的爆炸称为化学爆炸。爆炸过程分为两个阶段。(1)某种形式的内能转化为强烈的物质压缩能。1(2)物质由压缩态膨胀，释放压缩能，转化为机械功，进而引起邻近的周围介质变形、位移、破坏。1.2炸药1.2.1炸药的定义炸药是一种在一定外界条件下，可以发生高速化学反应同时放出大量热量和生成大量气体的物质。能够构成化学爆炸的体系很多，如煤粉和空气的混合物，但不是所有的体系都能作为炸药，能够作为炸药的化学体系必须满足以下3个条件。(1)反应的放热性，即爆炸时发生的反应必须是放热的。(2)生成大量的气体产物。(3)反应速度高。只有同时具备以上3个条件的物质才能称为炸药。炸药的化学组成是氧化剂和可燃剂，在爆炸时，这两种组分在高温、高压下快速燃烧，释放出大量的热量，使反应继续进行，并通过气体产物对外作功。1.2.2炸药的化学变化炸药的能量密度大，其爆炸时所放出的能量是燃料燃烧时放出能量的130~600倍。另外炸药做功的功率大，即单位时间放出的热量多，因此具有较强的破坏能力。在外界作用下，炸药可发生3种基本的物理化学变化。(1)热分解：在外界热和辐射的作用下，会发生缓慢的热分解，在一般坏境中，能自动进行。(2)燃烧：炸药在热源作用下，会发生燃烧。(3)爆轰：炸药爆炸时，反应快速进行，形成高温、高压区，这是炸药化学变化的最高形式。以上3种形式是相互转化的，即在一定条件下，炸药的缓慢分解可以转为燃烧，而燃烧也会在一定条件下转为爆轰，反之也会由爆轰转为燃烧，燃烧转变为热分解。从物质结构上分析，炸药是相当安定的（如苦味酸长期作为燃料使用：黑索今作为灭鼠药曾获过专利：硝化甘油是治疗冠心病的常用药：有的工业炸药甚至用雷管也起爆不了)，但起爆后反应速度很快。这是由于炸药的活化能相当大，因此不易引爆，但炸药分解放热能量也很大，所以只要一个炸药分子活化分解后，其反应热可使周围炸药的3~5个分子活化分解，如此循环下去，就会使全部炸药分子反应快速完成。21.2.3炸药的分类按用途不同分类，炸药主要有4种。(1)起爆药：易被引发，常用作引爆其他高能炸药。(2)猛炸药：具有较高的做功能量，一般用作爆破器材及常规武器的装药。(3)火药和推进剂：利用燃烧产生的气体做抛掷功，用于运载炮弹及火箭等，易被点燃但不易转为爆轰。(4)烟火剂：用于各种特殊用途，如信号弹、照明弹、烟幕弹的装药等。按化学结构与组成分类，炸药分为单体炸药和混合炸药。其中，单体炸药主要包括硝基化合物(-C-NO2)炸药、硝酸酯(-0-N0,)炸药、硝胺(-N-NO2)炸药、氯酸盐及过氯酸盐的衍生物、叠氮化合物炸药(-N=N≡N)、多氮化合物(-N=N-)炸药等。混合炸药包括含爆炸性组分的混合炸药和不含爆炸性组分的混合炸药等。1.2.4对炸药的基本要求一般来说，炸药应满足如下要求：(1)热安定性好：要求炸药在生产、加工、使用和储存过程中，不改变其物理化学性质。(2)机械感度尽可能低：炸药在生产、加工、运输、使用中受到撞击、摩擦、碾压、挤压等机械作用时尽可能不爆或少爆(3)爆炸性能好：炸药的爆速、爆压和爆热等符合技术要求。(4)原材料来源丰富，且价格便宜。1.3炸药装药炸药装药技术是研究炸药成型工艺及理论、装药设备、控制产品质量和生产安全的一门科学，炸药装药是生产弹药必不可少的部分，世界各国一般都采用注装、压装和螺旋装药这三种基本装药方法，随着科学技术的发展，炸药装药在工艺、机械化程度和安全操作上都有了很大的进步，使装药质量和生产效率得到显著改善，从而为弹药威力的提高奠定了基础。1.3.1炸药装药发展史公元10世纪时，在中国宋朝时期，黑火药首先被用于军事目的，用它制成火箭、火球和铁火炮，而欧洲直到16世纪下半叶才开始出现装填黑火药的球形火器，比中国晚300多年。直到18世纪80年代，黑火药一直是唯一的军用炸药和点火药，装药方法采用捣装法，即现在所说的压装法，也是最早出现的装药方法。3随着科学技术的发展，各种新型炸药相继问世，1877年俄国开始用硝化棉装填炮弹，采用压装法其密度可达1.2g/cm3以上，大大提高了炮弹的威力，在此期间，英、法、日等国也都开始用威力较大的硝化棉代替黑火药装填炮弹，这是弹药发展史上十分重要的阶段，它打破了黑火药一统天下的格局，并使弹药的威力大幅度提高。但由于硝化棉易吸湿、化学安定性差、可压性不好等缺点而逐渐被其他猛炸药替代19世纪后期，苦味酸、硝化甘油、梯恩梯、特屈儿、泰安和黑索今等炸药逐渐被发现，它们无论在威力还是安全性方面都优于硝化棉。1885年以后，法国、德国、英国、日本及中国用注装法装填炮弹，这也是军事上开始采用注装法的阶段。由于苦味酸安定性较差，给使用和储存带来困难，因此它的应用受到限制。1902年，德国首先用梯恩梯取代苦味酸注装炮弹，随后意大利、俄国也采用了梯恩梯。第一次世界大战期间，以苦味酸和梯恩梯注装成的弹丸占绝大部分，其优点是设备简单，对药室形状无限制，与同类炸药相比装药密度大第一次世界大战时期，由于弹药消耗巨大，炸药用量越显不足，交战双方均想采用代用炸药装填炮弹，当时应用最多的是硝酸铵。方法是将硝酸铵粉碎后与熔化的梯恩梯按一定比例注装。由于硝酸铵的最大含量不能超过60%，而采用压装方法又不适应弧形变化大的弹丸。为解决代用炸药的用量问题产生了螺旋装药方法，不仅解决了普通注装法不能解决的高固相含量硝铵炸药装药问题，又能解决弧形药室装药问题，特别是生产效率高、易于组织流水线生产，因此螺旋装药法至今仍得到应用，随着军事装备及防御设施的不断发展以及战争规模的扩大，相继出现了对付不同目标的弹种，这就对炸药的性能和装药技术提出了更高的要求，但目前各国所使用的装药方法仍然是注装法、压装法和螺旋装药法，在这3种方法的基础上，采用相应的技术措施，以满足高指标的装药技术要求和战争使用的需要。1.3.2炸药装药方法分类炸药的装药方法很多，最古老的方法是黑火药的捣装法，实际上就是现在通用的压装法。随着炸药种类的增多和对装药质量要求的不断提高，各种装药方法也相继出现，归纳起来有5种。(1)捣装法：用手工或简单的工具将松散的炸药装入药室后捣紧。(2)压装法：利用压机对弹体或模具中的松散炸药施加一定压力使炸药成型的方法。压装法适用于装填小口径弹药，且炸药本身的可压性较好、感度低。(3)熔注法：将炸药熔化后注入弹体或模具中直至冷却凝固的成型方法」适用于任意口径和形状的弹体装药，要求炸药的熔点较低，熔化后不分解。此法设备简单，是西欧和美国装药的主要方法(4)螺旋装药法：使用螺旋装药机，靠螺杆将散粒体炸药压入弹体中。此法A与压装法的本质是一样的，但感度高、塑性差的炸药不能使用，适用于中口径的弹体装药。(5)浇注法：在压力作用下将塑态炸药装入弹体后固化成型。以上几种装药方法是最基本的炸药成型方法，每种方法都有其优点和局限性，但压装、注（熔注、浇注）装和螺旋装药是目前装药领域的三种主要方法，选择何种装药方法，要根据弹药种类、药室形状、炸药性质及弹药技术要求而定。1.3.3对炸药装药的基本要求为保证装药质量和生产、使用、储存的安全性，对弹药的生产提出下列技术要求。1.保证弹药的破坏威力尽管弹药的种类繁多，用途不一，但对威力的要求是一致的，即对目标有最佳的破坏作用，为了达到对不同目标起到最大的破坏作用，对各类弹药的装药也就不完全相同。如：(1)反坦克破甲弹：要求装药应具有尽量高的爆压。试验表明，在一定范围内，破甲深度与装药的爆压成正比，而爆压与装药的爆速和密度有关。因此，为获得高爆压的装药，首先要选用高能量的炸药，另外还要具有较高的装药密度且日装药质量要均匀，以保证爆炸后有尽可能高的爆压和稳定的射流，从而提高破甲的深度和稳定性。(2)反坦克碎甲弹：碎甲弹的作用是爆炸后通过装甲钢板形成的压缩应力波及反射拉伸波之间的相互作用，在钢板背面剥离掉数块具有一定能量的飞片，达到杀伤和破坏的目的。既要求装药有尽可能高的爆压，又要求炸药有一定的塑性和较低的感度，使弹丸在触靶和变形的过程中不早炸，只有达到一定接触面积和变形到最有利的堆积形状时，才能达到最佳毁伤效果(3)杀伤榴弹：要求装药量、装药密度、炸药猛度应与弹体金属材料的强度和厚度相匹配，以达到最多的有效破片数和具有一定速度的破片，从而达到最大的杀伤半径(4)爆破弹和航弹：要求有最大的做功能力，应选用爆热高、爆容大的炸药。总之，无论什么弹种，共同的一点就是要保证有足够的威力，这首先要确定合适的炸药，在炸药选定之后，影响破坏效果最主要的因素就是炸药成型技术及装药结构，当然，装药密度也是相当重要的，不同的装药方法会使密度有所不同2.提高炸药的发射安全性弹丸在高膛压发射力作用下，受到巨大的加速度（或着靶时的减速度）而使装药有一个很大的惯性应力作用，这样就在装药内部各截面上产生大小不等的应力，当应力大于所承受的最大应力时，炸药就可能发生点火而出现膛炸，或虽能发射出去但是在飞行弹道上爆炸（早炸）。5发射时的惯性力对炸药装药来说，实际上是一个感度问题，通常采用临界应力来表示这个感度。临界应力指弹丸发射时，装药不发生分解、燃烧、爆炸等变化所能承受的最大应力入k。工程上可用下式计算炸药装药承受的最大应力入max：WR2入max=PmaxOr2(1.1)式中Pmax火炮最大膛压：W一弹丸装药质量：Q全弹质量；R—弹体半径；r装药半径。当最大应力入m超过了装药的临界应力时，就可能发生膛炸或早炸，因此在弹丸的装药设计中，必须使入mx影响炸药装药临界应力的因素很多，如装药质量、装药密度、装药与弹体内壁结合的牢固程度等，特别是装药与弹壳底部存在间隙（底隙）时，容易导致爆炸。总之，早炸和膛炸的原因可以归纳为：一是炸药本身的性质：二是装药质量的控制。以上入值均采用弹道法测得且与炸药实际应用情况相近，但消耗的人力物力太大，不少人采用室内模拟法来代替弹道法，即模拟装药受力情况，测试结果比弹道法高，但由于方法简单且费用低，仍可以作为发射安全性研究的一种手段。炸药装药的临界应力可由试验测定，一些常用炸药的临界应力值见表1.1。表1.1几种炸药的临界应力值炸药入：/MPa文献入，/MPa测试梯恩梯(TNT)176.6192.3特屈儿(CE)83.485.0TNT50%/RDX50%142.2140.0钝化黑索今323.7饨黑铝炸药245.3231.78701炸药148.8钝黑66.5%/铝32.0%/石墨1.5%231.3钝黑60%/高氯酸铵20%/铝粉20%/石墨0.5%147.23.保证装药在引信作用下完全爆轰为保证装药在引信作用下完全爆轰，首先要求炸药装药有良好的爆轰感度，6···试读结束···...

2022-10-28 徐洋 国防工业出版社简介 徐洋 国防工业出版社官网

图书名称：《钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用》【作者】张永杰，黄军编著【页数】412【出版社】北京：冶金工业出版社,2019.08【ISBN号】978-7-5024-8211-4【价格】80.00【分类】钢铁工业-节能减排-研究-中国【参考文献】张永杰，黄军编著.钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用.北京：冶金工业出版社,2019.08.图书封面：图书目录：《钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用》内容提要：本书主要围绕全球碳减排大形势与钢铁行业面临压力，基于宝钢几十年高起点建设以及持续重视技术创新，尤其是近五年在低碳高能效共性难题投入的研发实践成果以及与国内外相关机构、高校合作研究，进行系统总结编著而成，以供行业参考。本书主要围绕工序能效对标的理论基础，焦炉荒煤气显热、烧结矿显热、高炉渣显热、转炉高温烟气显热、铁钢钢铸铸轧界面能效，以及低温蒸汽利用、低温烟气生物质能源化与碳汇、低温余热与CCUS等行业热点和共性难题，将企业努力提升的核心技术经济指标攻关技术、首套工程化且有望在不远的将来成为行业主流技术、探索性研发技术、技术研究方案、国际研究热点与行业跟踪热点等等进行系统总结与阐述。本书内容计划包括：工序极限能效理论分析与典型工序计算、焦炉荒煤气显热回收技术、烧结矿显热竖冷炉回收技术、高炉冲渣水低温余热用于鼓风脱湿技术研究、高炉渣显热利用技术研究、转炉高温烟气显热回收、铁钢钢铸铸轧界面能效、低温蒸汽用于加工超细粉、CCUS、生物质冶金流程能源化及碳汇。《钢铁低碳高能效共性难题技术研发与应用》内容试读1绪论2018年全球钢产量18.086亿1，同比增长4.6%，二氧化碳排放量大于32亿t,据国际能源署(IteratioalEergyAgecy,EA)估计，全球钢铁行业生产过程中C02排放占全球温室气体排放总量的4.0%~5.0%。2018年中国粗钢产量9.283亿t,同比增长6.6%，约占全球粗钢产量51.3%，中国钢铁行业碳排放量占中国碳排放总量14%左右12)。钢铁材料对现代社会经济发展至关重要，若能实现钢铁低碳高能效绿色发展，将促进钢铁这一绿色低碳材料更广泛使用。1.1钢铁材料的绿色属性国际钢协(WorldSteel)总干事EdwiBao说：“钢铁不仅是未来全球经济支柱，还是未来发展绿色经济核心”。一方面，钢铁作为结构材料具有易获得性、低成本、高强度、易加工、可循环利用等特点；另一方面，新经济社会，无论是轻便节能的汽车或可再生能源发电，还是新的高效发电站、智能电网建设、交通基础设施开发以及高能效住宅和商业建筑等领域，钢铁均是不可或缺的材料。2018年，在社会绿色低碳转型发展以及钢铁去产能的大背景下，中国粗钢产量9.283亿1，同比增长6.6%，从另一侧面说明了钢铁材料与现代社会密切融合，与其他结构材料相比，更具绿色低碳特性四。世界钢协(WorldSteel)数据见表1-1。表112018年粗钢产能排名前十位的国家产能数据名次国家2018年产量/M2017年产量/M增长率/%1中国928.3870.96.62印度106.5101.54.93日本104.3104.7-0.34美国86.781.66.25韩国72.571.02.06俄罗斯①71.771.50.37德国①42.443.3-2.08土耳其37.337.5-0.69巴西34.734.41.110伊朗25.021.217.7①指使用部分数据或非世界钢铁资源进行估计的年度产能。·21绪论生命周期评价(LifeCycleAemet,LCA)是一种“从摇篮到坟墓”的环境管理和分析工具，它是从产品生命周期全过程来量化其资源能源消耗和环境排放，并评价这些消耗和排放对于资源、生态环境及人体健康带来的影响，钢铁生命周期如图1-1所示。宝钢积极参与国际钢协倡导的LCA研究，并形成了系统评价数据库3)。尽管从铁器时代至今，钢铁作为国力强盛、经济发展、社会运行的核心支撑从未被撼动，但当今社会人们看到的往往是钢铁行业高能耗、高排放的一面，而忽略钢铁绿色低碳的本身材料属性。实际上，从结构材料的全生命周期评价数据（如图1-2所示)可知，钢铁较铝、镁、钛等金属材料，工程塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料，其温室气体排放均少得多。相比水泥、碳纤等不可回收材料，中国转型发展更需要钢铁这一可回收、高比强度的绿色材料。钢铁生产自产废钢制造原材料开采用后废钢再利用/再制造循环再利用使用阶段图1-1钢铁生命周期示意图1.805025023051.61.00.804500钢铁铝镁二氧工程陶瓷玻璃水泥钢铁铝工程塑料陶瓷玻璃水泥化钛塑料6图1-2结构材料中钢铁材料的低排放特性一不同材料的碳排放因子对比（含镁金属）；一不同材料的碳排放因子对比（不含镁金属）1.2钢铁生产与能源效率·3简言之，钢铁是绿色材料，绿色社会离不开钢铁；钢铁制造绿色低碳技术创新，让钢铁更绿色。发展钢铁绿色低碳制造，引导社会选择绿色低碳钢铁材料，促进社会绿色低碳发展，从而走上可持续循环发展的良性道路，是钢铁从业者不可推卸的责任。1.2钢铁生产与能源效率1.2.1若千基本概念(1)能源效率。国际上对能源效率没有统一的概念和标准，也没有规范的测算指标，因此能源效率的测算是由众多学者在研究发展过程中逐渐丰富和完善的6。世界能源委员会在1995年出版的《应用高技术提高能效》中，把能源效率定义为：减少提供同等能源服务的能源投入[)。这是能源效率的一般性或传统概念，许多专家学者对这一定义表示认可。1997年，Boeoeuf等人[8-1o从经济上的能源效率和技术经济上的能源效率两方面对传统定义进行了拓展，经济上的能源效率指用相同或更少的能源获得更多产出或更好的生活质量；技术经济上的能源效率指由于技术进步、生活方式的改变、管理的改善等导致特定能源使用的减少(2)节能。按照世界能源委员会1979年提出的定义，节能是采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施以提高能源资源利用效率的行动8。这就是说，节能是旨在降低能源强度（单位产值能耗）。目前，国际普遍用提高能源效率来替代20世纪70年代能源危机后提出的节能一词8)。从国际权威机构对能源效率和节能的定义来看，节能与提升能源效率的含义是一致的，实现节能的根本目标就是提高能源效率。(3)能源生产率与能源消耗强度。能源生产率的概念来自生产率。生产率是指生产过程中产出与所需投入之间的比值，按照投入要素可分为单要素生产率和多要素（全要素）生产率1,2。能源生产率指标只是衡量能源投入与产出之间的比例关系，与统计年鉴上能源消耗强度互为倒数。由于能源生产率其本身包括了大量的结构因素，如能源与劳动、资本间的替代，能源价格的变动等都会影响能源生产率的数值。能源效率与真正效率一样，包含技术效率和配置效率两部分，前者是指现有资源最优利用的能力，即在各种投入要素的条件下实现最大产出，或者给定产出水平下投入最小化的能力：后者则要求一定的要素价格条件下实现投入（产出）最优组合的能力2(4)全要素能源效率。Pattero和Wadworth研究证实，仅以能耗强度（或者说能源生产率)作为能源效率改善的技术指标将会对政策制定和能源效率研究产生严重误导6。经过大量研究与探索，2006年Hu和Wag等人5指出产业的经济产出与包括能源投入在内的全部投入要素都具有相关性，并在此基础上提出。4。1绪论了全要素（包括人力、资本等）能源效率指标，弥补了传统指标能源生产率仅考虑能源这一单一要素的缺陷或不足。2007年，魏楚等人[6,2基于Hu和Wag等人的思路将能源效率定义为当前固定能源投入下实际产出能力达到最大产出的程度，或者说在产出固定条件下能实现最小投入的程度，其文章中还指出能源生产率与能源效率的对比差异，见表1-2。表12能源生产率与能源效率对比6，]类别能源生产率（能耗强度）能源效率定义生产过程中产出与所需投入之比投入资源最优利用的能力表达式产出/能源（能源/产出）投入法或产出法值的大小[0,+e][0,1]不同经济体之间横向比较，或者纵向评价方法越接近1越好比较是否有量纲有无计算简单，适用于技术效率差异较大经能够衡量投入要素被实际生产所利用的优点济体（如行业）之间的比较程度，更体现效率因素没有考虑其他配合要素的影响，不能体计算较为复杂，基于投人法和产出法的缺点现出技术效率的真实变化效率值不相等综上所述，传统意义上的能源效率实质上是能源生产率的定义，只把能源投人要素和产出进行比较，没有考虑其他投入要素的影响，是一种仅考虑能源这单一要素的单要素生产率评价方法，使能源效率与实际能源效率出现较大偏差，存在较大的局限性。全要素能源效率则考虑能源和其他要素（人力、资本等），该框架下的能源效率综合考虑投入要素和产出要素之间的相互作用，在投入角度不仅包含有能源，还包含了资本、劳动力等因素，同时在产出中加入了“坏”产出即污染等负向因素，使之成为衡量某个地区或行业能源效率的更准确科学的指标。1.2.2能效评价方法能源效率评价是对能源效率所处水平的判断，合理的能源效率评价方法可以为提高能源效率指出努力方向和改进途径。目前，关于能源效率评价方法的研究，主要可以分为两种，一种是单要素能源效率评价法，只把能源要素和产出进行比较，不考虑其他生产要素，如前所述的单要素生产率的计算，有量纲：另种是全要素能源效率评价方法，考虑各投入要素、产出要素之间的相互作用而进行评价，无量纲，取值0~16.0，四(1)单要素能源效率评价方法。单要素能源效率评价法的基本原理是将一1.2钢铁生产与能源效率·5.个经济体的有效产出直接与能源投入进行比较，其本质是单要素能源生产率。单要素方法使用起来简单，容易理解，但它忽略了资本与劳动力对GDP的贡献及能源使用、劳动力及资本之间的替代效应。(2)全要素能源效率评价方法。全要素能源效率评价法来源于微观经济学上的全要素生产理论，其实质在于确定能源效率前沿，通过实际效率与前沿效率的比值确定能源效率。全要素能源效率评价方法通过对各种生产要素的组合分析，弥补了单要素能源效率评价法只考虑能源单一要素的不足。主要有两种确定效率前沿的方法：第一种是非参数估计的分段线性逼近方法，后来发展为能源效率的非参数方法，非参数方法中最典型的是数据包络分析法(DEA)；第二种是通过参数函数来拟合数据，即能源效率的参数方法，评价原理是根据预先设定的函数形式进行预先参数估计，通过区分函数中的误差项来确定能源效率，参数法中最常用的是随机前沿分析方法(SFA)。全要素能源效率定义为在既定投入要素不变的条件下的最大产出，或产出不变条件下的最小投入水平，不受投入要素单位变动的影响，能真实的刻画能源效率的变动，但计算方法复杂，指标和模型不同也会使计算结果出现差异。1.2.3能效评价指标1996年，Pattero等人认为能源效率的衡量指标主要可分为四类：热力学指标、物理热量指标、经济热力学指标和纯经济指标[6，o,12.31。(1)热力学指标。这类指标依靠热力学的测度，按照不同的热量测度方法，又可以分为第一法则能源效率、第二法则能源效率及第三法则能源效率(2)物理-热力学指标。这类是混合性指标，能源的投入以热力学单位计算，以物理学单位测量产出，这些物理学单位设法测量工序服务传输，比如产品的吨数。(3)经济热力学指标。这类指标同样是混合性指标，工序的产出是根据市场价格测度的，能源投入依然是传统的热力学单位计量。(4)纯经济性指标。这类指标纯粹根据市场价格来测量能源效率的变化，能源的投入及其产出都是货币计量。尽管上述四种能效评价指标对能源效率给出不同的评价，但实际评价中存在较多的缺陷，评价结果之间往往缺乏可比性。首先是能源投入的测量问题，比如：如何将非同质要素加总，确定加总方法后采用何种指标（热量指标、价值指标)，如何界定能源边界问题等；其次是能源产出的测量界定问题，比如：如何判断产出是否无用2。1997年国际能源组织提出能源效率指标金字塔，Phylie等人在能源效率指标金字塔基础上进行了深入拓展研究[8.0,6.2000年，亚太能源研究中心指·61绪论出，能源效率指标的基本任务是后果评估、目标评价和在同等群体中的相对形势评估8.2001年，王庆一等人7认为，衡量能源效率的指标可分为经济能源效率、物理能源效率两类，经济能源效率指标包含单位产值能耗、能源成本效率两类指标，物理能源效率指标包括物理能源效率（热效率）、单位产品或服务能耗。1.2.4钢铁工序极限能耗钢铁工业经过几百年发展，无论是单体设备，还是工序、系统，能效已相当高。钢铁企业已建立一套完整的能源评价指标体系，有全厂性能源指标，如：吨钢综合能耗；也有炼焦、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等工序能耗指标：以及高炉炼铁过程焦比、煤比等单一设备能效指标：这为钢铁低碳绿色发展做出很大贡献。但是，由于受生产工艺流程、物料条件、装备水平、工序完整程度、加工深度、能源加工转换等多方面因素影响，指标体系在企业间可比性不强，也很难单独用一个或者某几个指标评价不同钢铁企业的整体能效水平。例如，评价钢铁企业综合能耗水平的吨钢综合能耗指标，特别是“长流程（高炉-转炉）”和“短流程（电炉）”企业，两者吨钢综合能耗相差甚远。正因如此，企业间指标值差异甚大，使外界误认为能效低下，影响了钢铁企业绿色低碳的认同。所以，应加强钢铁能耗先进性的研究。工序能耗指标用于评价企业某一生产工序能效水平，该指标虽然也受物料条件、装备大小等因素影响，但用于评价一个工序的能效水平相对比较准确。虽然不同钢铁企业间工序能耗存在工艺设备、工艺路线和产品差异，但与吨钢综合能耗的可比性相比，差异要明显缩小，具有一定可比性。工序能耗既是评价基本生产单元能耗水平的综合指标，又直接影响企业吨钢综合能耗指标水平，因此国内外学者对钢铁企业工序能耗开展大量的研究。美国CaiegieMello大学的R.J.Frueha教授I8对工序能耗理论最小值的研究，提出了理论极限模型。宝钢在2010年就对转炉炼钢工序进行了极限能耗的系统研究，最近又根据R.J.Frueha教授等人的研究，基于物质流与能量流往往相互耦合、相互影响规律，通过物料和能量平衡关系提出了三层极限能耗概念模型，即理论极限能耗、技术极限能耗与实际操作最佳能耗指标，将在本书第3章中详细阐述。1.2.5钢铁高能效技术研发理论上，高能效技术是最清洁、低碳的生产方式。实际生产条件下难以达到理论极限能效，通过管理攻关、操作改善、最佳可行技术(BetAvailaleTech-oloy,BAT)应用不断缩小实际生产能效与理论极限能效之间的差距；另外，通过开发新技术，逼近理论极限能效。钢铁高能效技术主要分为能源节约类、余···试读结束···...

2022-10-25 低碳相关概念 低碳化合物

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2022-05-10 高能量场所