火電廠能源管理

1、火電廠能源管理系統(tǒng)方案研究     隨著我國節(jié)能法的頒布與實(shí)施，越來越多的企業(yè)開始重視能源管理工作，而能源審計(jì)是企業(yè)能源管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。企業(yè)能源審計(jì)這一概念源于財(cái)會(huì)審計(jì)，1982年開始引人我國，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代審計(jì)活動(dòng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)的審計(jì)范圍，擴(kuò)大到對(duì)企業(yè)的管理和經(jīng)營決策進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出指導(dǎo)性意見。企業(yè)能源審計(jì)是對(duì)企業(yè)能源利用狀況進(jìn)行全面的監(jiān)督、考核的過程，分析企業(yè)的用能水平，查找企業(yè)的節(jié)能潛力，明確企業(yè)節(jié)能方向，為改進(jìn)能源管理，實(shí)施節(jié)能技術(shù)改進(jìn)，提高能源的利用率提供科學(xué)的依據(jù)。    火電廠是一次能源消耗的大戶，據(jù)統(tǒng)

2、計(jì)，火電廠全年煤耗量占全國能源總產(chǎn)量的20%左右。因此，對(duì)電廠進(jìn)行能源審計(jì)是電力行業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)。企業(yè)節(jié)能主要體現(xiàn)在直接節(jié)能和間接節(jié)能兩種方法上。近年來，人們往往把注意力放在直接節(jié)能上，而忽視了間接節(jié)能。據(jù)事實(shí)證明，間接節(jié)能的潛力是很大的，是提高企業(yè)能源利用率不可忽視的手段之一。企業(yè)能源審計(jì)就是一種間接節(jié)能方案，是近年來新興的一種科學(xué)有效的能源管理方法，是審計(jì)工作在能源管理方面的延伸和滲透。1 電廠能源管理系統(tǒng)    1.1 電廠能源管理系統(tǒng)的生要內(nèi)容    能源管理系統(tǒng)包括對(duì)企業(yè)能源管理機(jī)構(gòu)的審核、企業(yè)能量平衡和企業(yè)能源審計(jì)等方面

3、的內(nèi)容。對(duì)企業(yè)的能源管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行審查，主要是火力電廠的人員結(jié)構(gòu)情況、計(jì)量系統(tǒng)中計(jì)量表計(jì)的完善情況與精密程度等內(nèi)容的考核，這一步的進(jìn)行同時(shí)也保證了下一步能源審計(jì)工作的可靠性和真實(shí)性。企業(yè)能量平衡是以企業(yè)為對(duì)象的平衡.包括企業(yè)內(nèi)使用的各種能源的收人與支出情況的平衡、消耗與有效利用和損失之間的平衡，企業(yè)的能量平衡的工作目標(biāo)是建立企業(yè)能且的各種平衡關(guān)系。而企業(yè)能源審計(jì)是審計(jì)單位依據(jù)國家有關(guān)的節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)能源利用的全過程進(jìn)行檢查和監(jiān)督，其工作目標(biāo)是經(jīng)過對(duì)利用過程的核查，市核企業(yè)用能的真實(shí)情況，審計(jì)結(jié)果不僅為企業(yè)節(jié)能工作提供科學(xué)的依據(jù)，同時(shí)還具有社會(huì)公正性。   

4、1.2 電廠能源管理模式    在對(duì)電廠的用能情況進(jìn)行審計(jì)之前，首先對(duì)電廠的人員管理及計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行考查，審核電廠能源管理機(jī)構(gòu)、能源計(jì)量系統(tǒng)的完善情況，計(jì)量儀表的配備及準(zhǔn)確情況，制定能源計(jì)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表。    電廠能源審計(jì)其實(shí)質(zhì)就是能耗審計(jì)，即對(duì)投入電廠的各種能源的消費(fèi)情況進(jìn)行考核。電廠能源消費(fèi)統(tǒng)計(jì)可根據(jù)各能源在廠內(nèi)的流動(dòng)方向進(jìn)行，即由購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用四個(gè)環(huán)節(jié)逐一進(jìn)行，每一環(huán)節(jié)又可分為若千個(gè)用能單元，以此為模式分析每一環(huán)節(jié)用能狀況，了解電廠能源消費(fèi)及分布情況，見圖1。圖1 能源審計(jì)模式  

5、60; 購入貯存環(huán)節(jié)：購入貯存環(huán)節(jié)包括電廠能源的供銷、財(cái)務(wù)和貯運(yùn)部門。在此，統(tǒng)計(jì)電廠各種能源購人量、庫存增減量、虧損量、外供盤等等，根據(jù)能量守衡原則來計(jì)算每種能源在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)的消耗量，即：消耗量期初庫存期末庫存期內(nèi)購入期內(nèi)調(diào)出期內(nèi)自產(chǎn)。電廠消耗的能源一般既有一次能源又有二次能源，如：原煤、重油、柴油、煤氣、水、蒸汽、氧氣、壓縮空氣等，在統(tǒng)計(jì)能源購入量時(shí)，應(yīng)首先按各能源的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)將其折算成標(biāo)煤，以便于比較。    加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)：供入企業(yè)的能源有的直接使用，有的要經(jīng)過轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)變成二次能源和生產(chǎn)耗能工質(zhì)供用能系統(tǒng)使用。加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求，將投入企業(yè)的相

6、關(guān)能源經(jīng)過轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品生產(chǎn)所需的能源形式。企業(yè)內(nèi)加工轉(zhuǎn)換的二次能源是本企業(yè)購入能源經(jīng)加工轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的二次能源，不包括企業(yè)購人的二次能源量。在電廠這一環(huán)節(jié)主要包括給水車間、鍋爐車間和空壓站等，分別產(chǎn)出高壓給水、蒸汽和壓縮空氣，統(tǒng)計(jì)每一轉(zhuǎn)換單元所消耗的能源量，分別建立這些單元的能量平衡式，來計(jì)算轉(zhuǎn)換能源的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)。計(jì)算方法為：轉(zhuǎn)換單元所消耗的各種能源折一次能源量之和等于產(chǎn)出各轉(zhuǎn)換能源與其相應(yīng)的折標(biāo)系數(shù)乘積之和，即：        根據(jù)此式計(jì)算轉(zhuǎn)換能源等價(jià)折標(biāo)系數(shù)。    式中，mi單元消耗能源云的量

7、；    di單元能源i的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)；    n單元消耗能源種類數(shù)；    mzq該單元產(chǎn)出能源量(二次能源)；    xzq產(chǎn)出能源折標(biāo)系數(shù)。    實(shí)際情況中，轉(zhuǎn)換單元往往既消耗了直接使用能源又消耗了轉(zhuǎn)換能源各轉(zhuǎn)換單元之間存在一定牽連關(guān)系，單獨(dú)進(jìn)行某一單元的計(jì)算，誤差較大，為了精確轉(zhuǎn)換能源折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算，應(yīng)將各轉(zhuǎn)換單元聯(lián)立方程組采用迭代的方式求解，當(dāng)有同一轉(zhuǎn)換單元產(chǎn)出多種轉(zhuǎn)換能源的情況，采用增加附加方程的方法使方程個(gè)數(shù)與待求量個(gè)數(shù)相等，使方

8、程組閉合。附加方程的建立方法是按一定的比例關(guān)系將某一轉(zhuǎn)換單元的能耗分?jǐn)偟狡洚a(chǎn)出的各種轉(zhuǎn)換能源上。關(guān)于分?jǐn)傇瓌t的建立，不同的研究者存在不同的看法。本文提出的分?jǐn)傇瓌t是利用各轉(zhuǎn)換能源的朋值或國家統(tǒng)計(jì)局公布的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)為權(quán)值進(jìn)行分?jǐn)?。這樣計(jì)算出的轉(zhuǎn)換能源折標(biāo)系數(shù)比較準(zhǔn)確，保證了后面電能指標(biāo)訓(xùn)算的準(zhǔn)確性。    輸送分配環(huán)節(jié)，能源的輸送分配分兩大類：一類是管道輸送的能源與耗能工質(zhì)；另一類是電能輸配。對(duì)電廠內(nèi)部的輸送分配環(huán)節(jié)而言主耍指第一類情況。管道輸送能源包括：輸送能源或耗能工質(zhì)數(shù)量，管道進(jìn)出口壓力、溫度等參數(shù)。耗能工質(zhì)(蒸汽、熱水)的輸送損失量，以漏失量計(jì)算，統(tǒng)計(jì)計(jì)算

9、電廠內(nèi)各使用能源的利用系數(shù)。    最終使用環(huán)節(jié)：這一環(huán)節(jié)可分為兩部分，一部分是電能生產(chǎn)中消耗的各種能源及耗能工質(zhì)，另一部分是非生產(chǎn)單位、職工生活及外供的各種能源和耗能工質(zhì)。在統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)中消耗的各種能源時(shí)主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、采暖、照明和其它等用能系統(tǒng)所使用各種能源和耗能工質(zhì)的數(shù)量，計(jì)算電廠電能生產(chǎn)總綜合能耗、單位發(fā)電量綜合能耗、單位產(chǎn)值綜合能耗等指標(biāo)。    非生產(chǎn)用能的統(tǒng)訓(xùn)包括：轉(zhuǎn)供外銷的各種能源數(shù)量，基建項(xiàng)目使用的各種能源數(shù)量及其它非生產(chǎn)使用的各種能源數(shù)量等，這部分能源消耗不計(jì)入電廠生產(chǎn)能耗中。2 能源

10、管理系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)    電廠能源審計(jì)的流程圖見圖2。本軟件是在Windows系統(tǒng)下主要利用數(shù)據(jù)庫語言Foxpro開發(fā)研制而成的，本軟件在制作過程中充分利用了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，分模塊進(jìn)行編制的，該軟件主要由數(shù)據(jù)錄人模塊、計(jì)算模塊、報(bào)告生成模塊及輸出模塊等組成。圖2 軟件流程框圖    數(shù)據(jù)錄入是輸入審計(jì)所需的各類幕礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即進(jìn)廠能源的對(duì)外校核數(shù)據(jù)，包括了購入貯存、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用四個(gè)環(huán)節(jié)及其中一些主要耗能設(shè)備和技改項(xiàng)目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為確保審計(jì)結(jié)果的可靠性，程序中所輸如的數(shù)據(jù)即電廠消耗的每一種能源，包括直接使用能源與轉(zhuǎn)換能

11、源，都應(yīng)該真實(shí)、可靠且滿足能量守恒。    計(jì)算及報(bào)表生成模塊的主要功能是首先完成電廠使用的各種能源折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算，前面曾提到過，投入電廠使用的各種能源有的直接利用(如煤、燃油)，其折標(biāo)系數(shù)可直接按能源供人時(shí)提供值進(jìn)行折算，此處折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算主要是指廠內(nèi)用于發(fā)電的二次能源的折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算，如鍋爐車間消耗一次能源將水轉(zhuǎn)化為二次能源(蒸汽)，將蒸汽供入汽機(jī)車間帶動(dòng)汽機(jī)發(fā)電，為使最終的計(jì)算指標(biāo)具有行業(yè)之間的可比性，需進(jìn)行轉(zhuǎn)換能源等價(jià)折標(biāo)系數(shù)的計(jì)算。在轉(zhuǎn)換能源折標(biāo)系數(shù)計(jì)算及產(chǎn)品能耗指標(biāo)計(jì)算完成的基礎(chǔ)上，軟件自動(dòng)生成具備一定格式的審計(jì)報(bào)表，包括：企業(yè)能量平衡表、能耗指標(biāo)表、

12、能源節(jié)超情況表(不同審計(jì)時(shí)期或行業(yè)之間對(duì)比)及技改后節(jié)能情況表。    報(bào)告生成模塊為企業(yè)編寫審計(jì)報(bào)告提供了一個(gè)文書編輯環(huán)境。這部分內(nèi)容卞要包括審計(jì)工作計(jì)劃、企業(yè)概況、審計(jì)結(jié)果數(shù)據(jù)分析及整改措施等。3 電廠能源審計(jì)結(jié)果    電廠能源審計(jì)中主要包括以下內(nèi)容：    (1) 反映電力生產(chǎn)能源消耗情況的能0網(wǎng)絡(luò)圖；    (2) 電廠能量平衡表；    (3) 電能生產(chǎn)的各項(xiàng)能耗指標(biāo)表；    (4) 統(tǒng)計(jì)期內(nèi)電力生產(chǎn)能

13、源節(jié)超情況表；    (5) 技改措施節(jié)能情況表。    能量平衡表是反映全廠能源消耗情況的總表。能耗指標(biāo)的計(jì)算主要在最終使用環(huán)節(jié)進(jìn)行，該環(huán)節(jié)可分為兩部分，一部分是電能生產(chǎn)中消耗的各種能源及耗能工質(zhì)，另一部分是非生產(chǎn)單位、生活及其它部門所消耗的各種能源和耗能工質(zhì)。在統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)中消耗的各種能源時(shí)，主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)、采暖、照明和其它等用能系統(tǒng)，電能生產(chǎn)的各項(xiàng)能耗指標(biāo)主要有：    電能生產(chǎn)直接綜合能耗：，其中Ezi為直接生產(chǎn)所消耗的能源i的實(shí)物量，di為能源i的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)，n為

14、直接生產(chǎn)消耗的能源種類數(shù)。    單位發(fā)電量直接綜合能耗：EczEz/Mi(Mi統(tǒng)計(jì)期內(nèi)發(fā)電量)。    電能間接直接綜合能耗：，其中Efi為間接生產(chǎn)所消耗的能源i的實(shí)物量，di為能源i的等價(jià)折標(biāo)系數(shù)，n為間接生產(chǎn)消耗的能源種類數(shù)。    單位發(fā)電量間接直接綜合能耗：EcfEj/Mi(Mi統(tǒng)計(jì)期內(nèi)發(fā)電量)。    注：非生產(chǎn)用能的統(tǒng)計(jì)包括轉(zhuǎn)供外銷的各種能源數(shù)量，基建項(xiàng)目使用的各種能源數(shù)量及其它非生產(chǎn)使用的各種能源數(shù)量等，這部分能源消耗不計(jì)入電廠生產(chǎn)能耗中。 

15、0;  能源節(jié)超情況表包括：    發(fā)電總節(jié)能量：統(tǒng)計(jì)期內(nèi)按單位發(fā)電綜合能耗計(jì)算出的節(jié)能量與期內(nèi)總發(fā)電量的乘積。    即：EcEd×M    Ec總節(jié)能量；Ed單位發(fā)電節(jié)能量；M期內(nèi)發(fā)電量。    產(chǎn)值總節(jié)能量：統(tǒng)計(jì)期內(nèi)按單位產(chǎn)值綜合能耗計(jì)算出的節(jié)能量與期內(nèi)凈產(chǎn)值的乘積。    即：EGEg×G    EG節(jié)能量；Eg單位產(chǎn)值節(jié)能量；G凈產(chǎn)值。    技改

16、后節(jié)能量表包括：    技術(shù)措施節(jié)能員：某項(xiàng)技術(shù)措施實(shí)施后比采取該項(xiàng)措施前單位發(fā)電量能源消耗減少的數(shù)量，各項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量之和等于技術(shù)措施節(jié)能量。    即：    Er技術(shù)措施節(jié)能量；Eti第i種單項(xiàng)技術(shù)措施節(jié)能量；m技術(shù)措施項(xiàng)目數(shù)。    單項(xiàng)能源節(jié)能量：電廠按能源品種討算的實(shí)物節(jié)約量為單項(xiàng)能源節(jié)能量。    節(jié)能率：統(tǒng)計(jì)報(bào)告期比基期的單位產(chǎn)量(產(chǎn)值)綜合能耗降低率。    產(chǎn)量節(jié)能率：，其中EDj基期的單位產(chǎn)量

17、綜合能耗量。    產(chǎn)值節(jié)能率：，其中Egj期內(nèi)的單位產(chǎn)值綜合能耗量。4 電廠能源管理方案的實(shí)施    電廠能源審計(jì)的實(shí)施分為3個(gè)階段:技術(shù)準(zhǔn)備、現(xiàn)場審計(jì)測試和分析總結(jié)。    技術(shù)準(zhǔn)備階段：該階段是審計(jì)實(shí)施的前期階段，主要進(jìn)行審計(jì)小組成立、現(xiàn)場調(diào)查及審計(jì)技術(shù)方案的編寫。要明確小組成員的任務(wù)分工，對(duì)電廠的能源管理機(jī)構(gòu)、能源計(jì)量系統(tǒng)及能源購銷、加工轉(zhuǎn)換、輸送分配和最終使用環(huán)節(jié)進(jìn)行考查，制定廠內(nèi)主要用能設(shè)備的測試方案。    現(xiàn)場審計(jì)測試階段：這個(gè)階段是實(shí)施能源審計(jì)的重要階段，主要包括有關(guān)資料的收集、現(xiàn)場調(diào)查分析和現(xiàn)場測試。數(shù)據(jù)收集是為電廠能量平衡表及能源消耗網(wǎng)絡(luò)圖的制作做準(zhǔn)備，同時(shí)還要收集各環(huán)節(jié)主要耗能設(shè)備、生產(chǎn)及技措項(xiàng)目有關(guān)的數(shù)據(jù)資料，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必耍的設(shè)備效率測算。    分析總結(jié)階段：這一階段是依據(jù)上述的調(diào)查及測試數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)電廠的總體用能悄況進(jìn)行分析，計(jì)算出電能生產(chǎn)的各響應(yīng)指標(biāo)，并