火用（exergy）及火用分析.pptxVIP

火用及火用分析了解如何优化能源利用效率和减少碳足迹。探讨火用及相关的分析方法,帮助企业和个人提高能源利用水平。作者：

什么是火用（exergy）1高质量能量火用是一种高质量的能量形式，与常规能量相比具有更强的做功能力。2系统有序性火用反映了一个系统的有序性和无序性之间的关系，表示系统的有用能量。3可被利用程度火用表示一种能量可被完全利用的程度，是一种可利用的能量。4环境参考火用的大小取决于系统和环境之间的温差和其他条件差异。

火用的定义能量品质火用反映了一种能量的品质或质量。不同形式的能量都有各自的火用。能量转换火用反映了在能量转换过程中产生的最大可用功。可以用来评估不同能量转换的效率。可用能火用定义了一种能量相对于环境的最大可利用能量,代表了能量的可用性。

火用与能量的关系能量（Energy）能量是系统中存在和转换的能力，可以以各种形式存在，如热能、电能、化学能等。火用（Exergy）火用是能量中能够完成有效工作的部分，代表了能量的质量或质量效用。关系火用是能量概念的补充，反映了能量的质量和利用价值，是衡量能量利用效率的重要指标。

为什么要研究火用提高能源利用效率火用分析可以准确评估各环节的能量转换和损耗,从而找到提高能源利用效率的关键环节。促进节能减排火用分析可以识别出能源系统中的低效环节,为节能减排提供重要依据。推动可再生能源利用火用分析有助于评估可再生能源系统的性能,为优化设计和提高利用率提供重要支持。

火用分析的意义评估能源利用效率火用分析可以量化能源转换过程中的损失,帮助识别提高效率的机会。优化能源系统设计通过火用分析可以为能源系统的设计和改进提供依据,达到能源利用的最优化。分析能源消费特征火用分析可以深入分析不同能源形式的消费结构和潜在价值,为能源政策制定提供依据。促进节能减排火用分析可以帮助发现能源利用过程中的无用损耗,为节约能源和减少排放提供指导。

火用分析的历史发展11950s-1970s早期应用于热力发电厂和化工行业21970s-1980s引入到制造业和交通运输领域31980s-1990s扩展至建筑节能和可再生能源41990s-至今广泛应用于各类能源系统优化火用分析作为研究能量利用过程中质量损失的一种方法，最早出现在1950年代，主要应用在热力发电厂和化工行业。到了1970年代和1980年代，其研究范围扩展到制造业和交通运输领域。1980年代和1990年代，火用分析开始应用于建筑节能和可再生能源利用领域。进入21世纪以来，火用分析在能源系统优化中的应用愈加广泛和深入。

火用分析的基本原理能量守恒定律火用分析建立在能量守恒定律的基础之上。能量在转换过程中总是保持不变，只是转化的形式和效用会发生改变。可逆性与不可逆性可逆过程是理想的、无损耗的过程,而现实中大多数过程都存在不可逆性,会产生无法利用的热量损失。自由能与约束能火用代表一个系统中可以完全转换为有用功的最大能量,也称为自由能。而无法转换的部分则称为约束能。参考环境火用分析需要设定一个参考环境作为基准,通常选择温度25℃、压力1标准大气压的标准环境。

火用分析的计算方法1输入输出分析法通过对系统的输入和输出进行分析计算得到火用2损耗分析法通过计算系统内部各个环节的能量损失得到火用3火用平衡分析法通过建立系统的火用平衡方程计算火用参数火用分析主要依靠三种基本计算方法:输入输出分析法、损耗分析法和火用平衡分析法。这三种方法从不同角度对系统的能量转换过程进行分析,计算得出系统的火用参数,为优化和改进系统提供依据。

输入输出分析法能量流向图输入输出分析法采用能量流向图的方式，清晰地展示了系统的能量输入、转换和输出过程。定量分析通过统计和量化各种形式的能量输入和输出，可以准确评估系统的能量利用效率。损耗分析输入输出分析可以发现系统中的能量损失点，为提高整体效率指明方向。

损耗分析法输入分析首先需要详细分析系统的输入参数，包括各种能量、物质等投入。了解输入结构有助于后续的损耗分析。过程分析深入研究系统内部的各个过程，识别出影响效率的关键环节，找出潜在的损耗点。输出分析量化系统的各种输出指标，包括有用产出和各类损耗，并计算出整体的火用效率。

火用平衡分析法1系统边界明确明确要进行火用分析的系统边界范围，包括投入的各种形式的能源资源和系统内部各工艺环节的能耗。2计算能耗和火用根据系统投入与产出的数据，采用公式计算各个环节的能量消耗量和火用量。3构建火用平衡表将计算结果以火用平衡表的形式展示，直观地反映系统内部各部分的能量转换状况。4分析火用损失根据火用平衡表识别系统中的主要火用损失环节，为优化提供依据。

火用效率指标5基本指标$100经济效益2.3能源效率95%火用效率火用效率指标包括基本指标、经济效益指标、能源效率指标和综合火用效率指标。这些指标反映了系统的整体性能