（技术经济及管理专业论文）马头电厂节能管理综合评价研究.pdf

j 彰上 螨 穆1。o， $ 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文马头电厂节能管理综合评价研究， 本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 明并表示了谢意。 学位论文作者签名：茎茔塑 日期：型哆腥：厣 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅：学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：垒塑 日期z 0 0 7 , j 啪 导师签名： 日期： 骅 雄心 口f 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文摘要 摘要 电力是国家的能源基础产业，随着经济的发展和社会的进步，电力生产消耗大 量的一次能源对环境造成了很大的污染，因此，电力行业是国家节能减排的重点 行业之一，而发电企业是节能减排目标实现的责任主体。 本文对马头电厂的节能管理进行了综合研究，通过对我国火力发电厂的节能现 状以及马头电厂自身节能管理的分析，建立了火电厂节能管理指标体系，最后通过 层次分析法建立模型进行综合评价，对马头电厂节能实践及综合效果进行全方位、多 层次的评估。 关键词：马头电厂，节能管理，指标体系，层次分析法 a b s t r a c t ，p o w e ri st h ec o u n t r y se n e r g yi n f r a s t r u c t u r ei n d u s t r y , w i t ht h ee c o n o m i cd e v e l o p m e n t a n ds o c i a lp r o g r e s s ，e l e c t r i c i t yp r o d u c t i o nc o n s u m e sl a r g ea m o u n t so fp r i m a r ye n e r g y c a u s e d t ot h ee n v i r o n m e n tag r e a td e a lo f p o l l u t i o n ，t h e r e f o r e ，t h ep o w e ri n d u s t r yi st h ef o c u so ft h e n a t i o n a le n e r g y - s a v i n ge m i s s i o nr e d u c t i o no n eo ft h ei n d u s t r i e s ，w h i l et h ep o w e rg e n e r a t i o n b u s i n e s si st h er e s p o n s i b i l i t yo fe n e r g y - s a v i n ge m i s s i o nr e d u c t i o nt a r g e t st oa c h i e v et h em a i n b o d y i nt h i sp a p e r , m a t o up o w e rp l a n tc o n d u c t e dac o m p r e h e n s i v es t u d yo fe n e r g y - s a v i n g m a n a g e m e n t ，t h r o u g ht h es t a t u sq u oo fc h i n a se n e r g y - s a v i n gt h e r m a lp o w e rp l a n t s ，a sw e l la s m a t o up o w e rp l a n t so w ne n e r g ym a n a g e m e n t , a n a l y s i s ，e n e r g ym a n a g e m e n ti n d i c a t o r so ft h e p o w e rp l a n ts y s t e m ，a n dt h ef i n a la d o p t i o no fa h pt h ee s t a b l i s h m e n to fac o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm o d e lo fm a t o up o w e re n e r g y - s a v i n gp r a c t i c e sa n dt h ec o m b i n e de f f e c to f a 1 1 r o u n d 。m u l t i 1 e v e la s s e s s m e n t h a nx i a n g ( t e c h n i c a le c o n o m i c sa n dm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rz h a n gc a i q i n g k e yw o r d s ：m a t o up o w e rp l a n t ，e n e r g y - s a v i n gm a n a g e m e n t ，i n d e xs y s t e m ，a n a l y t i c h i e r a r c h yp r o c e s s 1 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文目录 目录 中文摘要 英文摘要 第一章引言1 1 1 研究背景及意义j 1 1 2 国内外研究现状2 1 3 研究内容3 1 4 论文的创新3 第二章综合评价方法理论研究5 2 1 综合评价概述5 2 2 综合评价方法的分类5 2 3 综合评价构成要素6 2 4 权重确定方法8 2 4 1 “功能驱动”的特征值法8 2 4 2 “差异驱动 的熵值法1 0 2 4 3 综合集成赋权法1 1 第三章我国火力发电厂节能管理现状1 3 3 1 国内火力发电厂节能管理现状1 3 3 1 1 我国火力发电厂节水管理现状l3 3 1 2 我国火力发电厂节煤管理现状1 6 3 1 3 我国火力发电厂节电管理现状1 7 3 2 马头电厂节能管理现状1 9 3 2 1 节能管理现状1 9 3 2 2 节能管理优化体系j 2 0 第四章火电厂节能管理评价指标体系2 4 4 1 建立节能管理指标体系的总体思路2 4 4 2 节能管理指标体系基本框架2 4 4 2 1 节能效果指标。2 4 4 2 2 可持续节能能力指标2 5 4 2 3 节能潜力指标一2 6 4 2 4 行业内节能改善质量评价指标一2 6 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文目录 第五章火电厂节能管理综合评价模型2 9 5 1 指标评价2 9 5 1 1 定量指标无量纲化2 9 5 1 2 定性指标专家打分。2 9 5 2 确定权重3 0 5 3 综合评价的总目标值。3 4 5 4 马头电厂节能管理综合评价3 4 5 4 1 指标评分3 5 5 4 2 综合权重的确定。3 6 5 4 3 综合评价3 6 第六章结论3 6 参考文献3 8 致 附 谢4 1 录一。4 2 在学期间发表的学术论文和参加科研情况4 3 i i 1 ， af； 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 1 1 研究背景及意义 第一章引言弟一早j ii 中国工业能源消费量占终端能源消费的比重长期高居7 0 左右。因此，中国节 能的重点领域一直以工业为主，无论是法律、法规、标准，还是政策、规划、措施， 都主要向工业领域倾斜。工业企业作为节能的主体，一直是节能工作重点和政策着 眼点。而电力工业作为全国基础能源工业，在发展中普遍存在能源产品利用率不高， 浪费严重等诸多问题。在未来的发展中，电力行业必须走与现实资源相协调的道路， 要在节能降耗方面有所突破。 在我国，火电厂不仅是我国电力工业的主力，同时也是用能大户，煤耗、电耗、 水耗这三大能耗使火电厂进行节能降耗，不但有利于创建节能型社会，还有利于提 高企业的核心竞争力。由于中国的能源结构以煤为主，因此中国的电力行业是以燃 煤发电为主的。1 9 5 2 年煤电曾占总装机容量的9 0 4 ，占总发电量的8 2 2 ，以后 虽然比重有所下降，但到2 0 0 0 年煤电仍占总装机容量的7 4 4 ，占总发电量的 8 1 o 。中国的几次能源发展战略研究都认为，中国电力工业的结构应当多元化， 利用多种能源资源，但是由于条件的限制，中国即使积极发展水电，适度发展核电， 积极发展新能源和可再生能源用于发电，预计到2 0 5 0 年燃煤发电占总发电量的比 重仍然在5 0 左右。由此可见，燃煤发电在中国电力行业中占有重要的地位。目前 电力工业消耗煤量占煤炭产量的5 0 左右。我国的燃煤火电厂煤耗相对于国际先进 国家还有很大差距，比工业发达国家的水平落后近2 0 年；厂用电率是电厂评价电 耗的主要技术经济指标，国产3 0 0 m w 机组的厂用电率平均为4 7 ，而进口( g e 公司) 机组为3 8 1 ，如何降低火电厂厂用电率已经成为火力发电厂所面临的日益严重的 问题；随着我国电力装机容量的不断增大，电力工业地耗水量也快速上升。我国火 力机组发电量占总发电量的8 0 以上，火力发电是我国取水量最大的行业之一，节 水工作的开展与否直接影响电力企业的生产经营和持续发展。我国火力发电行业 2 0 0 3 年用水量为5 2 1 0 5 亿m 3 ，占工业用水的4 4 3 ；火电消耗水量为5 3 0 5 亿m 3 ， 占工业总耗水量的4 5 ，火电工业用水重复利用率为6 9 5 ，还不及发达国家平均 工业用水重复利用率7 5 的水平，因此我国的工业节水潜力十分巨大，尤其以高耗 水的火电为最。 建设节能型社会是建设节约型社会的重要组成部分。电力工业作为国民经济各 部门的支柱产业，对经济的发展做出了巨大贡献，如何评价电厂的节能状况、缩小 与先进的国家和地区的差距、进一步推动火电厂节能降耗工作的开展，需要建立合 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 理、可行的节能效果评价指标体系，科学的评价电厂在节能管理过程中取得的成绩、 存在的问题和改进措施，使我国的电力工业走上一条高产出、低能耗的可持续发展 之路。本文的研究意义在于通过建立马头电厂的节能效果评价指标体系，综合各方 面对发电企业节能实践的综合效果进行全面评估，为制定和调整后续节能政策提供 支持，并引导发电企业的节能实践给予评价、指导和监督，促进节能目标的全面 实现。 1 2 国内外研究现状 国际上许多国家很早就把节约能源作为其能源战略的重要组成部分，颁布了很 多法律法规并采取多种措施鼓励民众节能。在过去1 0 余年间，美国共出台了 2 1 世纪清洁能源的能源效率与可再生能源办公室战略计划、国家能源政策等1 0 多个政策或计划来推动节能。自然资源缺乏的日本从1 9 7 9 年开始实施节约能源 法，对能源消耗标准作了严格的规定，2 0 0 2 年修改的节约能源法又提高了部 分产品的节能标准并且日本政府资源能源厅每年财政预算的四成用于节能和新能 源工作。英国政府自2 0 0 1 年起，每年拿出5 0 0 0 万英镑的“能源效率基金鼓励企 业节约能源。 ： 由于世界各国能源供需状况差异较大，因此，各国节能工作的重心也各有不同。 参考文献国家发展和改革委员会的节能中长期发展n 1 介绍了发达国家的节能政 策和经验，强调了市场经济条件下政府在节能中的作用。日本是一个资源贫乏的国 家，一直致力于建设“省能型社会 ，参考文献节能规划目标宏大任重道远1 从单位产值能耗和结构节能等方面分析了日本的产业节能成果，介绍了日本节能管 理组织的演变过程，并着重对产业节能投资方向及鼓励投资的税收优惠政策进行了 论述。参考文献能源效率和节能口1 ，依靠科技进步构建节能型社会哺1 对巴西、 韩国、菲律宾等发展中国家为鼓励提高能效、发展可再生能源等方面制定的相关政 策做出详细介绍。 目前，国内相关研究主要集中在能源形势分析、主要耗能领域分析、可再生能 源开发与利用以及节能政策等方面。其中，能耗形势分析对节能工作的开展提出方 针和思路，为建设节能型社会设计出总体框架；主要耗能领域的分析指出了现实和 潜在的节能方向；可再生能源的开发和利用分析了我国可再生能源在开发利用过程 中存在的问题以及相应的措施和建议；提出大力发展风力发电、核电、和太阳能发 电等节能政策，在火力发电厂进行能效指标竞赛、技术创新竞赛等措施。近年来， 我国也开始了对火电厂节水与循环用水的研究，并取得了较大进展。目前，我国对 火力发电厂的节水研究主要集中在改进电厂用水设备的技术研究方面，比如采用先 进的处理工艺和用水工艺，使循环冷却水在高浓缩比下运行，这一处理方法和理论 2 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 研究在近年取得了很大的突破，浅析火力发电厂循环冷却水的高浓缩倍率n 刁一 文中对高浓缩倍率与节水、经济效益的关系进行了比较透彻的分析。关于火力发电 厂的节煤研究也很广泛，火力发电厂降低能耗的主要途径n 如一文就主要对如何 改变以往的管理模式，对下属各电厂进行有效节煤降耗，已成为各发电集团公司共 同面对的难题针对各发电企业的这一共性问题，经过研究，提出了一系列的计算方 法和管理办法对于煤耗管理着重从运行管理和燃料管理两方面进行了深入地分析， 该研究对于各发电集团节煤降耗，加强对下属发电厂的节能管理具有重要的现实意 义。而电厂厂用电率及对策n 射、火力发电厂节电技术探讨n 司则对火力发电 厂的节电管理进行了深入的分析，认为我国火力发电厂的节电能力还有巨大的提升 空间。 1 3 研究内容 本文共五章，各章的主要内容如下： 第一章，引言。在提出研究背景及研究意义后，对国内外研究现状进行综述。 接着阐述了本文的主要内容及结构安排。 第二章，综合评价方法理论研究。首先，介绍了综合评价方法的分类，然后明 确了评价时权重确定的三种方法。最后，主要介绍了模糊综合评价方法和分层递阶 综合评价方法。 。 第三章，我国火力发电厂节能管理现状。在对国内的火力发电厂关于节水、节 煤、节电各方面的节能管理现状进行分析后，又阐述了当前马头电厂节能管理的现 状。 第四章，马头电厂节能管理评价指标体系研究。在提出了建立节能管理指标体 系的总体思路后，详细阐述了节能指标体系的基本框架，分为了节能效果指标、可 持续节能能力指标、节能潜力指标和行业内节能改善质量评价指标。 第五章，马头电厂节能管理综合评价研究。首先，根据上一章建立的指标体系， 共选取了1 2 个评价指标；然后，利用综合评价方法进行综合评价。 最后，文章的结论部分对全文的研究成果进行了总结，提出了相关政策建议， 并指出了本研究中存在着的不足和以后进一步研究的方向。 1 4 论文的创新 如何全面、客观的评价发电企业的节能效果，目前尚未形成科学、统一的评价 方法体系。本文打破了以往只注重于节水、节煤、节电等节能管理的某一方面的管 3 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 提出了一套适用于火力发电厂节能效果评估的指标体系，可以对企业的节 综合管理进行全方位、多层次的评价。 4 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 2 1 综合评价概述 第二章综合评价方法理论研究， 评价是人类社会中一项经常性的、极为重要的认识活动。在我们的日常生活中 经常遇到这样的判断问题：哪个学生的素质高? 哪个高等院校的声望高? 在经济管 理中也经常遇到这样的判断问题：哪个企业的绩效好? 哪个地区发展的状况好? 等 等。 现实社会生活中，对一个事物的评价常常要涉及多个因素或多个指标，评价是 在多因素相互作用下的一种综合判断。比如要判断哪个搞笑的声望高，就得从若干 个搞笑的在校学生规模、教学质量、科研成果等方面进行综合比较；要判断哪个企 业的业绩好，就得从若干企业的财务管理、营销管理、生产管理、人力资源管理、 研究与开发能力等多个方面进行综合比较；等等。可以这样说，几乎任何综合性活 动都可以进行综合评价。随着人们的活动领域的不断扩大，人们所面临的评价对象 日趋复杂，人们不能只考虑被评价对象的某一方面，必须全面从整体的角度考虑问 题。 我们知道，评价的依据就是指标。由于影响评价事物的因素往往是众多而复杂 的，如果仅从单一指标上对被评价事物进行评价不尽合理，因此往往需要将反映评 价事物的多项指标的信息加以汇集，得到一个综合指标，以此来从整体上反映被评 价事物的整体情况。这就是多指标综合评价方法。多指标综合评价方法是对多指标 进行综合的一系列有效方法的总称。它具备以下特点：它的评价包含了若干个指标， 这多个评价指标分别说明被评价事物的不同方面：评价方法最终要对被评价事物做 出一个整体性的评判，用一个总指标来说明被评价事物的一般水平。 2 2 综合评价方法的分类 综合评价可以从不同角度进行分类。不同类型的综合评价具有不同的特点或应 用条件。因此实践中必须正确选择或判定综合评价的基本类型。 ( 1 ) 从综合评价对象所属时间看，有实绩评价与预期评价 实绩评价是对己经发生的情况进行评判，属于一种事后评价预期评价则是指 对现象未来发展情况进行的评判，如建设项目可行性分析时，财务评价或国民经济 评价就属于预期评价。由于二者侧重点不同，因此对评价方法的要求也略有不同 预期评价由于涉及到的是将来情况，因此需要将价值量评价指标按货币时间价值进 行转化，即需要考虑现值与将来值的问题。 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 ( 2 ) 从综合评价对象的结构看，有动态评价与静态评价 若对一个现象若干年( 至少两年) 的发展变化情况进行综合评价，称为动态评 价，若对同一时间不同单位、不同地区、不同部门、不同国家进行综合评价，则属 于静态评价。动态评价可以看出一个现象的综合水平发展过程，因此可以用时间数 列中的有关方法对综合评价值进行“深加工”，增强统计分析力度。静态评价主要 是对现象进行排序比较，评价结果可以看作是截面数据，因此统计学中的有关分析 方法也是可以使用的。 一 ( 3 ) 从评价目标看，有相对评价与绝对评价 任何综合评价都必须有一个评价标准或依据，这个标准或依据就成为参照系。一 参照系可以是固定的，也可以是根据样本情况进行调整确定的若综合评价标准是 独立于样本，我们称之为绝对评价，否则称这相对评价。绝对评价的优点在于评价 标准可以根据综合评价意图进行调节，可以发挥人的主观能动性。相对评价的优点 是“客观性强，但由于评价目标与样本有关，样本构成的变化对评价结论将产生 一定的影响，从而使这种评价结论给人以“不唯一一的感觉。不同样本之间不可比， 两次评价之间不可比。 ( 4 ) 从评价最终结果看，单纯性排序评价、价值排序评价、价值分类评价之 分 综合评价的直接结果通常表现为一个量化的综合评价值人们可以据之对若干 个现象的综合水平或综合规模进行排序，以了解综合水平或综合规模的变动方向与 优劣顺序，也可以据之对现象的综合水平或综合规模高低、好坏、类型进行判断。 前者称为广义排序评价，包括“单纯性排序评价 与“价值排序评价两种，其中 的单纯性排序评价也称“狭义排序评价 ，本文不加说明时的排序评价都是指这种 单纯性的排序评价后者称为价值评价，包括“价值排序评价 与“价值分类评价 两种可见，广义排序评价与价值评价存在交叉部分。综合评价的最终结果也可分 为，搿( 狭义) 排序评价 与“价值评价，或分为“( 广义) 排序评价与分类评价 。 2 3 综合评价构成要素 ( 1 ) 评价目的 必须首先要明确评价的目的，这是评价工作的根本性指导方针。对某一事物开 展综合评价，首先要明确为什么要综合评价，评价事物的哪一方面( 评价目标) ， 评价的精确度要求如何，等等。 ( 2 ) 被评价对象 6 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 评价对象可能是人、是事、是物，也可能是它们的组合。同一类评价对象的个 数要大于1 ，否则也就没有判断和评价的必要了。这一步的实质是明确对象系统。 评价对象系统的特点直接决定着评价的内容、方式以及方法。 ( 3 ) 评价者 评价者可以使某个人( 专家) 或某团体( 专家小组) 。评价目的的确定、被评 价对象的确定、评价指标的简历、权重系数的确定、评价模型的选择都与评价者有 关。因此，评价者在评价过程中的作用是不可轻视的。 ( 4 ) 评价指标 所谓指标是指根据研究的对象和目的，能够确定地反映研究对象某一方面情况 的特征依据。每个评价指标都是从不同层面刻画对象所具有的某种特征。所谓指标 体系是指由一系列相互联系的指标所构成的整体。它能够根据研究的对象和目的， 综合反映出对象各个方面的情况。指标体系不仅受评价客体与评价目标的极度制 约，而且也受评价主体价值观念的影响。 ( 5 ) 权重系数 相对于某种评价目标来说，评价指标之间的相对重要性是不同的。评价指标之 间的这种相对重要性的大小，可用权重系数来刻画。指标的权重系数，简称权重， 是指标对总目标的贡献程度。很显然，当被评价对象及评价指标都确定时，综合评 价的结果就是依赖于权重系数了。即权重系数确定的合理与否，关系到综合评价结 果的可信程度。因此，对权重系数的确定应特别谨慎。 ( 6 ) 综合评价模型 所谓多指标综合评价，就是指通过一定的数学模型将多个评价指标值“合成” 为一个整体性的综合评价值。可用于“合成”的数学方法较多。问题在于我们如何 根据评价目的及被评价对象的特点来选择较为合适的合成方法。 ( 7 ) 评价结果 输出评价结果并解释其含义，依据评价结果进行决策。应该注意的是，应正确 认识综合评价方法，公正看待评价结果。综合评价结果只有相对意义，即只能用于 性质相同的对象之间的比较和排序。 7 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 2 4 权重确定方法 如何确定权重系数，是综合评价中的核心问题，也是最头疼的问题。概括的说， 权重系数的确定方法可分为三大类：一时基于“功能驱动原理的赋权法( 主观赋 权法) ；二是基于“差异驱动 原理的赋权法( 客观赋权法) ；三是综合集成赋权法。 2 4 1 “功能驱动”的特征值法 基于“功能驱动 原理的赋权法，其实质是根据评价指标的相对重要程度来确 定其权重系数的，其确定途径可分为两大类，即客观途径和主观途径。客观途径主 要有结构性、机理性或成因性的构造方法。然而客观现实中的系统在运行过程中或 一 受环境影响，或受评价者主观愿望的影响而呈现出不同方面的特征，这就给确定权 重系数带来了困难，因而在很多场合下，往往是通过主观途径来确定权重系数。“功 能驱动”法在一定的时间区间，权重系数具有保序性和可继承性。 层次分析法一般可分为四个步骤：首先，分析系统中各因素的关系，建立描述 系统功能或特征的递阶层次结构；其次，选择合理的标度，将同层因素间对上层某 因素重要性进行评价，构造两两判断矩阵；再次，求解判断矩阵，得出特征根和特 征向量，并进行一致性检验；最后得出各层因素的权重。 ( 1 ) 递阶层次结构的建立 建立递阶层次结构是层次分析法的第一步。分析问题所包含的因素及其相互关 系，将有关的各个因素按照不同的属性自上而下地分解成若干层次，同一层次的诸 因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受下一 层因素的作用。层次结构通常分为： 目标层：这是最高层次，表示需要解决的问题。 准则层：第二层次为评价准则或衡量准则，也可分为因素层、约束层。表示 按某种方式来实现或论证解决问题所牵涉的中间环节。 指标层：项目评价的具体指标或参量，即准则层下的各个具体的指标。 方案层：对不同问题有不同的描述，同样，可再分为子方案层。 ( 2 ) 选取标度 目前，在项目评价中通常采用的区分的标度有a l s a y t t 的1 - 9 标度。卜9 级 的标度法是将思维判断数量化的一种方法，人们总是用相同、较强、强、很强、极 端强的语言再进一步细分，可以在相邻的两极之间插入折中的提法。对大多数评价 判断来说，1 - 9 级的标度是合适的。 ( 3 ) 判断矩阵的构造 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 判断矩阵是层次分析法的基本信息，也是进行相对比较计算的重要依据。构造 两两比较判断矩阵时，评判者要反复比较评判指标，即：4 与彳，哪个指标对上层次 因素影响更大到什么程度，需要对重要程度采用一定的数值来说明。 ( 4 ) 权值的计算方法 对评价因素进行两两比较后，得到判断矩阵彳= ( a o ) 舢，需进一步计算各指标 的相对权值。计算权重向量和特征根的方法有“和积法 、“方根法和“根法。 理沦上，应该计算各指标权值的精确值即矩阵a 的特征值，但在一般情况下采用的 权值为矩阵a 的近似估计值，实践中通常采用计算较简单的和积法计算矩阵的特征 值的近似值。 将矩阵a 按列归一化 2 吻 ，i = 1 公式( 2 1 ) 将每一列经正规化后的判断矩阵按行相加，即： 形= 公式( 2 2 ) j = l 将得到的和向量正规化，即得权重向量 谚：形公式( 2 3 ) 形 ，i = 1 计算矩阵最大特征根k k ：窆陋谚 ，z 氟 | 】 f = i 公式( 2 - 4 ) 得到k 后，需进行一致性检验，以保持评价者对多因素评判的思想逻辑的一 致性，使各评判之间协调一致，而不会出现内部矛盾的结果。这也是保证评价结论 可靠的必要条件。完全一致时，应存在如下的传递关系： a 豫= 口妒口皿 ( i ，j ，k = 1 ，2 ，n ) 反之，就是不一致。 当判断完全一致时，应该有k 。= n 。，其余特征根均为零。一致性指标c i 为： c j = q 。一n ) n 公式( 2 5 ) 9 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 当不一致时，一般因此给出了表2 4 关于平均随机一致性指标c r 表2 - 4 均随机一致性指标r i n34567891 0111 2 r 10 5 80 8 91 1 21 2 61 3 61 4 l1 4 61 4 91 5 21 5 4 只要满足c r = ( c j r i ) o , k 2 0 ，_ r k l + k 2 = 1 ) 显然，综合集成赋权法的关键问题是待定系数k l ，k ，的确定。 这时，系统j ，的综合评价值为 y f = w l 确+ w 2 t 2 + + y ，勃f = 1 , 2 ，3 公式( 2 一1 1 ) 这也是体现被评价对象之间最大差异的一种主客观信息综合集成的赋权方法。 当然，毛，k 2 也可由体现决策者( 或评价者) 的偏好信息来确定。 1 2 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 第三章我国火力发电厂节能管理现状 3 1 国内火力发电厂节能管理现状 3 1 1 我国火力发电厂节水管理现状 国外从7 0 年代就开始了对火力发电厂节水与循环用水的理论研究和实践，已 有成熟的经验和技术，8 0 年代初就在一些电厂实现了废水的循环利用，甚至实现了 废水的真正零排放。污水的回用在国外电厂中很常见，美国西南部几个主要发电厂 普遍使用城市污水作冷却水，南非从4 0 年代就开始了用城市污水作电厂的冷却水， 英格兰至少有3 个电厂使用城市污水，回用水量达到5 0 0 0 m 3 d ，美国、日本在火电 厂废水循环利用领域一直处于领先地位。对于冲灰水的闭路循环及干除灰、冷却水 在高浓缩倍率的情况下运行、空冷技术的应用、城市污水用于电厂补水以及电厂废 水的循环利用模式都进行了很深入的研究。 近年来，我国也开始了对火电厂节水与循环用水的研究，并取得了较大进展， 逐渐在火力发电厂的节水管理方面取得比较明显的成效，对于火电厂各个用水子系 统进行系统的划分和分析，以及国内一些发电集团制定的内部节水管理办法等。 3 1 1 1 火力发电厂节水与循环用水管理概况 火力发电厂节水与循环用水管理工作主要是通过制订用水考核制度、报告汇总 制度、技术监督制度及其它相关标准、规范、管理办法，定期组织全厂水平衡测试 及各水系统水质分析测试，加强对主要供排水系统的监控调节等，有针对性地制定 出切实可行的节水技术措施和规划，使火力发电厂达到用水合理化和管理科学化。 火电厂节水与循环用水地管理必须贯穿在规划、选厂、设计、建设及运行全过程中， 要求合理使用水源和废水资源化，以求最经济和最节约用水。 国内近几年来也开始认识到加强电厂用水管理的重要性和紧迫性，大型火电厂 装机水耗从8 0 年代的1 5m 3 ( s g w ) 降到了9 0 年代的0 9 4m 3 ( s g w ) ，2 0 0 4 年 大机组的平均水耗达到了o 8 7m 3 ( s g w ) 。而少数管理水平较高的火电厂如山西 神头第二发电厂2 3 5 0 m w 机组装机水耗为0 5 8 m 3 ( s g w ) ，山东石横电厂一、二 期4 3 0 0 m w 机组装机水耗为o 6 8m 3 ( s g w ) ，已达到国际先进水平。 3 1 1 2 强化节约用水管理 作为现代化的企业，同时兼顾经济效益与社会效益。经济效益是企业生存之基 础，不能获取利润的企业必将最终被市场经济的大潮淹没；然而，社会效益亦是企 业必须重视的社会责任，是社会与企业实现可持续发展的基本条件。因此，通过强 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 化管理达到节约用水的目的，从而以最小的管理成本获取最佳的经济效益必将成为 企业节约用水的首选途径。 ( 1 ) 搞好节约用水宣传，树立全员节约用水意识。通过召开节约用水工作会议， 强调节约用水工作的重要性和必要性，树立全员节约用水意识。电厂可以根据自身 特点，进行节约用水宣传活动：在电厂网站主页上增设节约用水宣传画，并不断更 新：在厂闭路电视台进行节约用水宣传活动，宣传国家的水务政策，强化职工家属 节约用水意识等。从而做到节约用水从人人做起，从小事做起，从思想观念上转变 对用水节水的态度。 ， ( 2 ) 严格执行用水管理制度，加强节约用水管理与考核。电厂职能部门出台一 些用水管理制度，并同时纳入节约能源的统计和考核，企管办、环监站等类似部门 定期或不定期对用水情况进行检查、考核，及时督促相关单位做好节约用水管理， 彻底杜绝公共设施长流水现象。 ( 3 ) 加大耗水大户的管理工作。一是抓好循环冷却水的运行管理工作，做到勤 检查、勤调整，在满足循环水质的前提下控制冷却塔排污水量；二是抓好冲灰用水 管理工作，努力降低灰水比，严禁冲灰工业水池溢流；三是加强灰水闭式循环的运 行维护管理，确保灰场回水回用率显著提高。 ( 4 ) 完善电厂水价制度。目前，水价制定和水资源费的收取办法各地都不统一， 随意性较强，没有形成规范、有效的水价机制，没有发挥市场配置资源的作用。需 要运用经济杠杆激发企业节水的积极性和创造性，运用市场机制合理调整水价。 3 1 1 3 加大资金投入 节水治污需要大量的资金投入。当前一些火力发电厂的新建和改扩建工程中， 节水治污资金还没有确定的来源渠道。由于资金不足，以往建设的节水治污设施大 多技术陈旧落后、配置不全，有的只能处理部分污水，运行效率低，可靠性差，多 数电厂监测表计量不全，不能满足按机组实行定量管理的要求。 ( 1 ) 制定企业节约用水中长期规划，统一协调各系统节约用水工作。从单独的 用水系统来看，大多数电厂已经采取了一些有效的节约用水措施，取得了局部效果， 但电厂整体用水量偏大，节水效果并不理想。节约用水工作分散，没有贯彻全厂性 水务管理是造成局部节约用水脱节、全厂节约用水不理想的根本原因，这也是目前 火电厂在节约用水工作中普遍存在的问题。因此，有必要制定企业中长期节约用水 规划，并根据各系统节约用水的潜力与投资收益( 包括环保排污费用) 情况，逐步逐 年投入资金进行技术改造，逐步提高企业用水率，对企业加强水务管理具有及其重 要的作用。 1 4 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 ( 2 ) 搞好机组的查漏、消缺工作，尤其是要通过加强化学监督，努力降低锅炉 补水率，当水汽品质合格时立即关闭有关的排污阀。锅炉补水率是衡量机组经济运 行的重要指标，同时锅炉补水也是电厂制水成本最高的工业用水，因此降低锅炉补 水率历来被火电厂作为重要工作来抓。 ( 3 ) 加大设备技术改造，努力降低机组用水量。从多数电厂的普遍情况来看， 节约用水改造可以从以下几方面进行：一是通过对厂区、生活区消防水系统进行改 造，消除长期存在的跑、冒、漏、滴现象；二是通过对冷却水系统改造，将开式冷 却系统改为循环冷却水冷却，减少除盐水消耗量。三是冲灰水系统改造，加强冲灰 水的回用，提高灰水比，从而节约新鲜水用水量。四是对脱硫系统进行改造，建设 闭式循环的脱硫系统。五是冲灰水、循环冷却水等安装计量装置，制定用水定额。 六是通过提高循环冷却排污水浓缩倍率，降低循环水排污率。七是加强对电厂废水 的处理工作，积极进行中水回用。 ( 4 ) 定期开展水平衡测试，为水务管理和节约用水改造提供基础数据，通过对 水平衡测试数据进行评价与分析，找出企业用水存在的问题，为企业调整管理重点 和合理安排技术改造资金提供科学依据。 3 1 1 4 制订水务管理手册 要更好的开展节水和循环用水工作，各个电厂的领导必须高度重视，组织电厂 的相关技术人员制定出切实可行的水务管理手册。水务管理的手册应包含以下的内 容： ( 1 ) 要对电厂的各个用水系统以及用水源的情况进行详细的介绍。对于每个子 系统的用水方式要有记录。 ( 2 ) 建立一个完备的电厂水量平衡信息表。它包括各个用水子系统的用水量、 耗水量和排水量，还有整个电厂的用水量。 ( 3 ) 要对电厂中所有的用水的监测点和报警点进行详细的介绍和记录。 ( 4 ) 对电厂中的水处理设备进行详细的介绍。它包括一些设备的容量、厂家要 求、实际运行中的效果等。 ( 5 ) 要建立一个运行人员的职责表，做到分工明确，责任到人。 ( 6 ) 要对实际运行中常出现的故障及解决办法进行介绍。 以上这些手册中的内容会对电厂节水和循环用水的实现有很好的帮助作用，它 的一些内容要在电厂的运行过程中不断改进。 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 3 1 2 我国火力发电厂节煤管理现状 我国火力发电厂目前主要从三个方面进行节煤管理，一是从电厂系统方面进行 节煤降耗，二是从燃料管理上进行节煤降耗，三是从节能技术改造方面进行节煤降 耗。 ( 1 ) 电厂系统节煤降耗 电厂系统性能设计对电厂运行成本影响很大。应加强基建项目审查，从源头上 力行节能。不同参数机组供电煤耗不同，参数越高，性能越高。从单机指标看，目 前我国1 0 0 、1 2 5 、2 0 0 、3 0 0 m w 机组供电煤耗平均分别约3 9 4 、3 7 4 、3 6 8 、3 3 8 9 k w h 目前，在正式生产运行机组中，供电煤耗最低的是引进的6 0 0 m w 超临界机组，为3 0 7 2 g k w h 。另外，科学的负荷分配方法是降低煤耗的有效途径。火电厂负荷优化分配 系统存在的问题，从软件理论和具体应用方面提出了在线的解决方案，通过建立各 单元机组的性能模型，应用二次曲线进行拟合，在线确定机组的煤耗特性曲线，从 而为实现负荷优化分配提供了可靠的依据。 ( 2 ) 燃料管理节煤降耗。 火电厂实际上就是通过发电机组将煤炭的化学能转换成电能的工厂，燃料成本 自然成为主要成本，火电厂的变动成本基本上就是燃料成本。深刻挖掘燃料管理节 煤潜力，从加强入厂煤的检验，尽最大努力减少亏卡亏吨；逐步作好选购燃煤的经 济性分析；加装入厂煤采样工业电视监视系统与自动采样装置，加强入厂煤的监督， 确保采制样的准确性和煤质情况的真实性、准确性和及进性：加强配煤管理等各方 面对电厂燃料管理进行了深入研究，充分采用了现代化的管理方法、技术手段和工 具。 ( 3 ) 节能技术改造节煤降耗 火电厂影响机组供电煤耗的因素很多，主要有凝汽器真空、主蒸汽温度、主蒸 汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压损等。火电厂的运行管理节煤潜力就是分析各 机组的这些参数，定量计算以上各参数变化对机组煤耗的影响，得出各机组的运行 节煤潜力。影响煤耗的各运行因素中有可控因素和不可控因素，如主汽温、主汽压 等为可控因素，负荷率、煤质为不可控因素，电厂各机组运行节煤潜力主要是考虑可 控因素对煤耗的影响，它的值是理想节煤潜力减去不可控因素对煤耗的影响。另外， 要加强热力设备系统试验与监督。热力设备系统的经济性能是随设备健康水平、环 境条件、辅机及系统运行方式等多方面因素变化而变化的，而且是随时的，经常 的，不断变化着的。节能工程师和试验人员要定期、经常、及时地进行锅炉j 汽 轮机设备及热力系统的试验与监督工作。确定节能重点指标机组设备、系统，正常 运行中对经济性影响最大的是凝汽器真空度。真空度每降低一个百分点，发电煤耗 1 6 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 升高2 6 克千瓦时左右。当前，必须提高对凝汽器各项技术经济指标的认识， 并采取有力措施使其保持在最佳状态下运行。充分发挥节能专用设备的作用节能专 用设备有凝汽器胶球清洗设备、锅炉排污系统、锅炉吹灰器设备等是专门为保持 其服务设备、系统有良好指标水平而装置的。2 0 0 3 年大规模的设备治理基本完成后， 节能降耗基本完成了通流改造，但煤耗仍高于发达国家同类机组3 以上，节能技术 改造的空间仍然很大。 3 1 3 我国火力发电厂节电管理现状 厂用电率是电厂主要技术经济指标之一，如何降低火电厂厂用电率已经成为火 力发电厂所面临的日益严重的问题，世界各国的火力发电厂的节电管理很早就已经 展开。 孟加拉国吉大港电厂2 2 1 0 m w 燃汽机组建设项目( 2 0 0 0 年和2 0 0 4 年各1 台议 标的项目) 技术建议书提出厂用电率6 ，业主没有提出超标罚款的要求。 伊朗阿拉克4 3 2 5 m w 燃油电厂建设工程( 2 0 0 0 年中标项目) 仅为汽机岛和锅炉 岛，业主没有提出要求也不进行考核。 马来西亚古晋2 5 0 m w 燃煤电厂建设项目( 1 9 9 9 年议标项目) 是1 9 9 9 年5 月签 的合同，设计院的设计说明书提到该厂的厂用电率为8 5 ，业主也没有提出超标 罚款的要求。 孟加拉国库尔纳电厂1 2 i o m w 燃油或天然气的火电机组扩建项目( 2 0 0 0 年开 始投标的项目) 业主在招标书中要求电厂辅助用电超过计划保证值，业主有权根据 辅助用电超过的功率，减少合同价格。同时提出厂用电的测量计算：在发电机出口 测量发电总功率，减去在输出功率系统测量得到的净功率。厂用电率每增加1 ， 合同总价相应降低1 。也就是说，如果厂用电率绝对值每提高1 ，罚款将如下 式： ( 性能实测厂用电率一投标厂用电率) 投标厂用电率= 厂用电率提高百分比，也 就是说在性能实测时的厂用电率比合同厂用电率高出0 1 时，罚款将超过合同总 价的l 。标书要求是很严格的，厂用电范围的概念，超过了我国电力行业界定的 厂用电范围。同时，如果超出保证值，相应的罚款额将大幅度降低合同价格。 印度r a y a l a s h i m a 电厂2 2 1 0 m w 燃煤机组项目( 1 9 9 9 年开始投标的项目) 业主 在招标书中要求，如果电厂辅助用电超过了计划保证值，将根据辅助用电超过的功 率( k w ) 数，减少合同价格。厂用电功率数每增加l k w ，合同总价相应降低2 5 2 万卢 比( 4 7 卢比= 1 美元) 。经过换算，基本上是厂用电每增加1 ，合同总价降低1 。 1 7 华北电力大学高校教师在职攻读硕士学位论文 中国政府也很早就深刻地认识到了火电厂节能尤其是节电的重要性，电力行业 比较特殊，属于自然垄断行业，在国民经济中占有重要地位。在垄断体制下，电力 行业形成了一种相对固定的运行模式，电力企业的安全生产成为首要目标，因此需 要的是常规式的、成熟的、长期积累经验养成的生产流程管理方法，