能源和環(huán)境是當(dāng)今世界關(guān)注的兩大主題。經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)能源作為支撐，而能源的使用，尤其是化石燃料的大量使用，造成環(huán)境污染和氣候變暖。例如燃煤導(dǎo)致溫室氣體二氧化碳及氣態(tài)污染物二氧化硫、氮氧化物的大量排放。而且我國(guó)能源結(jié)構(gòu)分布嚴(yán)重不平衡，一是能源總量雖多，人均較低；二是煤炭?jī)?chǔ)量相對(duì)豐富，而石油、天然氣較為不足。同時(shí)，我國(guó)能源利用效率低的弊端也未得到根本扭轉(zhuǎn)。因此，節(jié)能減排在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都將是我國(guó)的基本國(guó)策。

　　摘要：面對(duì)全球資源日益緊張的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，作為耗能大戶的發(fā)電廠節(jié)能減排的壓力很大。提高能源利用效率是發(fā)電廠節(jié)能降耗的必然選擇，本文分別從管理和技術(shù)角度闡述了節(jié)能降耗的主要途徑和措施。能源統(tǒng)計(jì)是發(fā)電廠節(jié)能降耗工作的基礎(chǔ)，因此本文以實(shí)例探討了統(tǒng)計(jì)學(xué)原理在發(fā)電廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,火電廠,節(jié)能降耗

　　火電廠是耗能大戶，其消耗的煤炭資源占全部煤炭消耗量的50%左右，節(jié)能減排的壓力非常大。根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2012〕40號(hào)），到2015年火電節(jié)能降耗的指標(biāo)中供電煤耗要達(dá)到325，廠用電率實(shí)現(xiàn)6.2%，分別比2010年的333和6.33%下降8%和0.13%。中電聯(lián)《中國(guó)電力減排研究2012》披露，2012年全國(guó)6000kW及以上的火電機(jī)組平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗已達(dá)到326，非常接近“十二五”電力節(jié)能減排目標(biāo)了。所以，盡管火電廠節(jié)能減排壓力很大，節(jié)能降耗目標(biāo)仍然是現(xiàn)實(shí)的。但對(duì)于老發(fā)電廠節(jié)能降耗的任務(wù)還是不輕松。由于設(shè)備老化、長(zhǎng)期養(yǎng)成的節(jié)約意識(shí)差等原因，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)有很大的難度。無(wú)疑，加快設(shè)備改造和提高企業(yè)管理水平是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)的必由之路。提高管理水平的前提是科學(xué)管理，也就是基于客觀事實(shí)的分析和研究，在節(jié)能降耗工作中需要掌握大量客觀真實(shí)的數(shù)據(jù)和信息，這就有賴于準(zhǔn)確的計(jì)量和完善的統(tǒng)計(jì)手段。統(tǒng)計(jì)學(xué)原理是研究收集、整理和分析統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的科學(xué)和方法論，運(yùn)用好統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)意義重大，故此本文結(jié)合實(shí)例探討了老發(fā)電廠節(jié)能降耗工作中應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的方法。

　　1發(fā)電廠節(jié)能降耗的主要途徑與手段

　　1.1管理途徑

　　1.1.1建立節(jié)能管理體系，落實(shí)降耗責(zé)任制度

　　節(jié)能降耗是一個(gè)系統(tǒng)工程，發(fā)電廠應(yīng)建立完善的節(jié)能管理體系，依靠節(jié)能管理網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)展全方位的節(jié)能管理。管理網(wǎng)絡(luò)由廠級(jí)節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)小組、部門(mén)節(jié)能小組和班級(jí)節(jié)能員三級(jí)組成，通過(guò)將能耗指標(biāo)層層分解到班組、崗位，然后發(fā)揮崗位責(zé)任制的作用，以實(shí)現(xiàn)不斷提高能源利用效率的目的。

　　1.1.2加強(qiáng)運(yùn)行管理，保證節(jié)能效果

　　運(yùn)行管理是實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的前提，主要包括燃料、吹灰器、汽輪機(jī)、鍋爐、化學(xué)和綜合等環(huán)節(jié)的運(yùn)行管理對(duì)降耗影響很大。例如燃料運(yùn)行管理，煤種、配煤、煤粉粒度等因素直接影響標(biāo)準(zhǔn)煤耗，所以應(yīng)加強(qiáng)采購(gòu)、煤場(chǎng)管理。再如鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行和實(shí)時(shí)燃燒調(diào)整對(duì)能耗作用大，因而需采取保持燃燒穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、燃燒效率高、爐膛合理負(fù)壓等措施。

　　1.1.3完善檢修管理，提高機(jī)組效率

　　檢修質(zhì)量是確保生產(chǎn)平穩(wěn)、正常的基礎(chǔ)，所以應(yīng)加強(qiáng)檢修管理，嚴(yán)格執(zhí)行檢修計(jì)劃，采取合理的技術(shù)措施，提高檢修質(zhì)量，保證機(jī)組整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。目前，狀態(tài)檢修已獲得廣泛應(yīng)用，值得推廣。

　　1.2技術(shù)手段

　　1.2.1提高設(shè)備效率

　　提高鍋爐效率可從控制鍋爐的給水溫度、降低飛灰可燃物含量與排煙溫度、減少本體汽水損失等方面入手。提高機(jī)組效率應(yīng)通過(guò)運(yùn)用熱力學(xué)理論、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)在線運(yùn)行參數(shù)及診斷分析能耗的特點(diǎn)、大小，制定合理的節(jié)能技術(shù)措施。

　　1.2.2降低廠用電率

　　降低廠用電率可通過(guò)提高機(jī)組負(fù)荷率、降低輔助設(shè)備電耗和減少低負(fù)荷電能消耗等措施實(shí)現(xiàn)。如提高機(jī)組負(fù)荷率可從優(yōu)化運(yùn)行方式和提高電網(wǎng)負(fù)荷率兩個(gè)途徑加以解決，在保證安全、可靠的前提下保持最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。

　　1.2.3技改節(jié)能措施

　　技改可從能耗高的設(shè)備入手，為適應(yīng)錯(cuò)峰填谷措施可對(duì)風(fēng)機(jī)等輔機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)，加強(qiáng)管路、預(yù)熱器的密封性能，更換陳舊落后的設(shè)備，應(yīng)用熱電聯(lián)產(chǎn)，采用超超臨界發(fā)電技術(shù)，應(yīng)用節(jié)能燈具和照明變壓器等。

　　2發(fā)電廠加強(qiáng)能源統(tǒng)計(jì)的措施與方法

　　2.1企業(yè)能源統(tǒng)計(jì)的作用與意義

　　關(guān)于能源統(tǒng)計(jì)的意義，有句話說(shuō)得好“數(shù)據(jù)不能說(shuō)明一切，但沒(méi)有數(shù)據(jù)說(shuō)明不了任何問(wèn)題”。發(fā)電廠加強(qiáng)能源統(tǒng)計(jì)工作，至少有以下作用：一是掌握企業(yè)能耗的差距和節(jié)能努力的方向，例如通過(guò)與節(jié)能先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行對(duì)標(biāo)，可找出本企業(yè)的差距和不足，進(jìn)而確定降耗的方向；二是內(nèi)部挖潛，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析確定在工藝、技術(shù)、管理等方面可以改進(jìn)的地方；三是改善外部環(huán)境，利用差別電價(jià)政策識(shí)別和分類高能耗企業(yè)，為電企贏得更多發(fā)展資金。

　　2.2建立科學(xué)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的方法

　　2.2.1建立統(tǒng)計(jì)調(diào)查系統(tǒng)

　　調(diào)查是統(tǒng)計(jì)工作的起點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)的調(diào)查方法采集所需要的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)必須保證全面性、準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性，就要設(shè)計(jì)靈活多樣的調(diào)查途徑。

　　2.2.2完善指標(biāo)評(píng)價(jià)體系

　　指標(biāo)體系是統(tǒng)計(jì)的度量工具，合理的能耗指標(biāo)體系是節(jié)能降耗的可靠依據(jù)。目前能耗統(tǒng)計(jì)有三大指標(biāo)體系，即國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的能耗統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系、國(guó)家發(fā)改委的能源統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系和國(guó)資委的中央企業(yè)節(jié)能減排指標(biāo)體系，這三大指標(biāo)體系各有偏重，發(fā)電央企一般運(yùn)用國(guó)資委的節(jié)能減排指標(biāo)體系，主要指標(biāo)是供電煤耗。雖然企業(yè)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)較好、資料齊全、具備折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算條件，但指標(biāo)體系系統(tǒng)性不強(qiáng)、全面性不夠，交叉重疊現(xiàn)象較多，不便于不同類型企業(yè)比較。文獻(xiàn)提出將指標(biāo)體系架構(gòu)分為核心指標(biāo)、重點(diǎn)指標(biāo)和基礎(chǔ)指標(biāo)�；痣娖髽I(yè)的能耗指標(biāo)體系如表1所示。評(píng)價(jià)體系就是企業(yè)在指標(biāo)體系基礎(chǔ)上所進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)比較和評(píng)價(jià)，了解企業(yè)的節(jié)能降耗處于什么樣的水平。評(píng)價(jià)體系可以源于國(guó)家行業(yè)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也可以是對(duì)標(biāo)的參考標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2.3科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析

　　統(tǒng)計(jì)分析是通過(guò)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析與處理，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所揭示的本質(zhì)及其變化規(guī)律，以便作出評(píng)估或預(yù)測(cè)，為企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的決策提供依據(jù)。

　　3統(tǒng)計(jì)學(xué)原理應(yīng)用于發(fā)電廠節(jié)能降耗的實(shí)例

　　3.1供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗對(duì)標(biāo)分析

　　火電廠的標(biāo)準(zhǔn)煤耗是綜合性能耗指標(biāo)，反映其經(jīng)營(yíng)管理水平。運(yùn)用對(duì)標(biāo)分析比較標(biāo)準(zhǔn)煤耗水平是一種簡(jiǎn)便易行的方法，通過(guò)與國(guó)內(nèi)外同行業(yè)先進(jìn)企業(yè)之間進(jìn)行對(duì)比分析，確定達(dá)到甚至趕超的標(biāo)桿。下面以實(shí)例分析標(biāo)準(zhǔn)煤耗對(duì)標(biāo)分析應(yīng)用。

　　某發(fā)電公司擁有30余座火電廠，與行業(yè)領(lǐng)先的標(biāo)桿公司比較標(biāo)準(zhǔn)煤耗。該公司整體供電煤耗率按下式計(jì)算：

　　式中B為整體供電煤耗率（g/kWh）；為某容量機(jī)組供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率（g/kWh）；為某容量機(jī)組供電量占整體供電量之比例（%）。

　　令機(jī)組煤耗差異量為，裝機(jī)結(jié)構(gòu)影響差異量為，則整體供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗差距。表2是經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算所得某公司與標(biāo)桿公司標(biāo)準(zhǔn)煤耗率差異結(jié)果，表3是裝機(jī)結(jié)構(gòu)差異比較情況。

　　通過(guò)表2可見(jiàn)，某公司與標(biāo)桿公司的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗差距為13.62g/kWh，其中煤耗水平差距為5.06g/kWh，裝機(jī)結(jié)構(gòu)因素影響為8.56g/kWh。再通過(guò)表3可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，該公司≥600MW機(jī)組裝機(jī)比例優(yōu)于標(biāo)桿公司，但空冷機(jī)組比例偏高，而供熱機(jī)組比例偏低，所以該公司可以在裝機(jī)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向進(jìn)行努力，以達(dá)到或趕超標(biāo)桿公司的煤耗水平。

　　3.2發(fā)電機(jī)組能耗參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

　　目前，發(fā)電企業(yè)熱力機(jī)組DCS系統(tǒng)積累了長(zhǎng)期、完整的原始運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)適當(dāng)篩選，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以找出機(jī)組運(yùn)行能耗的變化規(guī)律，從而為運(yùn)行管理提供可靠的依據(jù)。圖1是統(tǒng)計(jì)某發(fā)電廠2臺(tái)600MW機(jī)組近1年數(shù)據(jù)得到的煤耗率與負(fù)荷關(guān)系圖。

　　接下來(lái)的問(wèn)題是2臺(tái)機(jī)組在不同負(fù)荷下優(yōu)化分配方案。由于電網(wǎng)錯(cuò)峰填谷愈來(lái)愈頻繁，如何選擇最優(yōu)分配方案對(duì)于煤耗率有重要影響。目前有平均分配法、最大效率法和二次規(guī)劃法等方法。平均分配法是2臺(tái)機(jī)組等量平均調(diào)節(jié)負(fù)荷，也是該廠主要采用的方法。最大效率法是根據(jù)圖1（a）、（b）負(fù)荷曲線分別選擇2臺(tái)機(jī)組最低煤耗工況。如1#機(jī)組在500MW處煤耗率最小，2#機(jī)組在400～600MW處煤耗率維持較低范圍（圖中虛線框內(nèi)），當(dāng)在900～1100MW時(shí)可以將1#機(jī)組固定在500MW處，2#機(jī)組則在400～600MW調(diào)節(jié)可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果。二次規(guī)劃法是利用非線性規(guī)劃二次目標(biāo)函數(shù)原理求解最優(yōu)化方案。表4是這幾種方案的比較結(jié)果。由表4可見(jiàn)，最大效率法效果最好，其次是二次規(guī)劃法，該廠使用的平均分配法最差。以最大效率法與平均分配法進(jìn)行比較，平均差距約在1t/h，按10h/日、300日/年、500元/t運(yùn)行情況計(jì)算，采用最大效率法每年可節(jié)約150萬(wàn)元。這個(gè)例子生動(dòng)說(shuō)明了運(yùn)用好統(tǒng)計(jì)學(xué)原理能實(shí)現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　結(jié)語(yǔ)

　　發(fā)電廠節(jié)能降耗是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須采取科學(xué)管理才能有效實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。而統(tǒng)計(jì)分析是科學(xué)管理的基礎(chǔ)，所以也是發(fā)電廠節(jié)能降耗工作的有力支撐。因此，發(fā)電廠應(yīng)加強(qiáng)能源管理的統(tǒng)計(jì)分析，為創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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