燃煤鍋爐節(jié)煤降耗1120(改)

燃煤鍋爐節(jié)煤降耗及精細(xì)化管理技術(shù)

報告人：王春河北京華油博聯(lián)信息技術(shù)有限公司2012年11月我國工業(yè)企業(yè)產(chǎn)能、用能居世界前列新疆近五年已成為全國能源生產(chǎn)能源消費(fèi)增長最快的地區(qū)之一，電力熱力建設(shè)總投資2010年超過600億元人民幣，火電裝機(jī)容量2010年達(dá)到550億千瓦小時。中國水泥、發(fā)電量、棉花、粗鋼、煤炭生產(chǎn)總量均居世界第一，其中中國電力生產(chǎn)的80%是由燃煤提供的火力發(fā)電實(shí)現(xiàn)。中國的二氧化碳排放量從2007年開始已成為世界第一，占全球二氧化碳排放總量的21.3%我國工業(yè)企業(yè)能耗優(yōu)化潛力巨大隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國企業(yè)的裝備技術(shù)水平不斷提升，已接近國際先進(jìn)水平，但企業(yè)整體運(yùn)行水平依然落后于發(fā)達(dá)國家。自用電率（%）

1990年2000年2005年2008年2009年中國6.96.285.875.805.76日本5.823.714.324.174.14加拿大2.993.143.19水泥綜合能耗（gce/t）

1990年2000年2005年2008年中國201181167151日本123126127118火電廠發(fā)電煤耗（gce/kwh）

1990年2000年2005年2008年2009年中國392363343322320日本317363301292294德國309309283

276火電廠供電煤耗（gce/kwh）

1990年2000年2005年2008年2009年中國427392370345340日本332336314310307究其原因，生產(chǎn)優(yōu)化水平、設(shè)備控制水平、管理水平均相對落后等現(xiàn)象，造成企業(yè)硬件投資大，而運(yùn)行管理水平跟不上國際水平。企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員個體技術(shù)水平較高技術(shù)發(fā)展要求管理意識的優(yōu)化提升造成企業(yè)運(yùn)行水平與效益差異大，優(yōu)化與精細(xì)化生產(chǎn)管理意識難以落實(shí)。沒有相應(yīng)恰當(dāng)?shù)墓ぞ呦到y(tǒng)支持，缺乏量化指導(dǎo)和執(zhí)行過程監(jiān)督的手段。普遍認(rèn)為：硬件絕對重要，軟件系統(tǒng)無關(guān)緊要劣勢優(yōu)勢趨勢提升企業(yè)生產(chǎn)管理軟件建設(shè)意識，強(qiáng)化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行精細(xì)、量化控制，積極運(yùn)用系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)不斷優(yōu)化企業(yè)運(yùn)行管理水平和持續(xù)長效的發(fā)展。優(yōu)化提升效益，細(xì)節(jié)決定成敗細(xì)化燃煤管理，提升工業(yè)用能企業(yè)競爭力核心：生產(chǎn)運(yùn)行成本的90%確定于設(shè)計階段，同樣，燃煤消耗成本絕大部

分取決于原煤科學(xué)采購、原煤科學(xué)配比和鍋爐燃燒效率。面臨能源資源和市場的壓力，工業(yè)用能企業(yè)急需提高市場競爭力，切實(shí)向管理要效益。優(yōu)化對能耗成本源頭——燃煤的管理?，F(xiàn)狀：燃煤用能企業(yè)的鍋爐運(yùn)行過程中，缺乏科學(xué)合理的系統(tǒng)工具以對燃

煤的合理摻配和科學(xué)采購提供有效的優(yōu)化指導(dǎo)，同時，過程管理相

對粗礦。趨勢：燃煤科學(xué)采購和配比優(yōu)化勢必可在源頭上降低燃煤成本，加強(qiáng)過程

精細(xì)化管理手段，優(yōu)化和提升生產(chǎn)運(yùn)行水平，提高鍋爐運(yùn)行效率，

降低企業(yè)能耗。適應(yīng)全面的、系統(tǒng)的、專業(yè)化的燃煤鍋爐用能企業(yè)燃煤優(yōu)化配比、燃煤過程管理、生產(chǎn)關(guān)鍵參數(shù)（煤粉細(xì)度）優(yōu)化、設(shè)備缺陷管理、鍋爐生產(chǎn)排產(chǎn)優(yōu)化及全廠基于作業(yè)成本管理的日成本核算、對標(biāo)控制等全面優(yōu)化、精細(xì)化管理解決方案。實(shí)現(xiàn)成本控制系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)、生產(chǎn)統(tǒng)計系統(tǒng)的有效集成熱電廠基于日（周、旬、月）成本的核算模型建立適合熱電廠各部門成本控制的有效考核體系與模型基于日成本核算的成本控制系統(tǒng)統(tǒng)籌兼顧為其他生產(chǎn)廠生產(chǎn)成本核算水平的提高提供支持燃煤優(yōu)化配比系統(tǒng)燃煤過程管理系統(tǒng)作業(yè)日成本核算、對標(biāo)控制系統(tǒng)設(shè)備缺陷管理系統(tǒng)磨煤機(jī)煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度優(yōu)化系統(tǒng)燃煤用能企業(yè)優(yōu)化管理系統(tǒng)整體解決方案燃煤配比優(yōu)化計算模型的理論基礎(chǔ)——線性規(guī)劃在滿足約束條件的情況下，求線性目標(biāo)函數(shù)（通常是效益和成本）最大值或最小值把有限的資源（設(shè)備）配置給相互競爭的終端（不同的原料、不同的產(chǎn)品等）。目標(biāo)函數(shù)體現(xiàn)了企業(yè)的價值體系或企業(yè)目標(biāo)。通過單純形法尋找滿足所有約束方程最優(yōu)解最優(yōu)解將給出目標(biāo)函數(shù)的最好值（通常是最高利潤或最低成本）在短時間（一般5分鐘內(nèi)）就可以得到數(shù)以十萬計的變量和約束方程的最優(yōu)解什么是線性規(guī)劃LP變量X1X1煤源的進(jìn)煤量（單位：T）X2X2煤源的進(jìn)煤量（單位：T）約束條件可用煤總量約束；混煤發(fā)熱量平衡約束；入爐煤最低熱值約束；入爐煤全水、排煙損失、石子煤熱損、氧量、灰渣炭量等約束；目標(biāo)函數(shù)生產(chǎn)P1和P2獲取的最大收入，即產(chǎn)汽耗煤成本最低。燃煤配比優(yōu)化計算模型的建立模型的建立可行域燃煤配比優(yōu)化計算模型的求解20單位：T0246810142468121618201012141618X2X1單位：T氧化物含量約束2X1+1X2<=15混煤含硫約束0.2X1+0.5X2<=4目標(biāo)函數(shù)線200X1+300X2=目標(biāo)函數(shù)值LP模型求解燃煤配比優(yōu)化計算結(jié)果的應(yīng)用及成果提高鍋爐總體運(yùn)行效益提高生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)率減少過濾結(jié)焦次數(shù)，降低安全生產(chǎn)隱患最大限度低降低硫排放量為原煤的經(jīng)濟(jì)采購提供指導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)計成效燃煤過程管理燃煤過程控制——提供燃煤入廠、燃煤檢斤、燃煤入庫、燃煤化驗(yàn)、燃煤入爐、燃煤結(jié)算的全過程數(shù)據(jù)的采集與展示；

煤質(zhì)分析管理——提供入廠煤和入爐煤化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的存儲和展示，并對入廠及消耗煤質(zhì)進(jìn)行對比分析；

燃煤統(tǒng)計分析——提供入廠煤、入庫煤和入爐煤的日計量統(tǒng)計與分析；

過程編碼控制——通過自動生成的系統(tǒng)編碼，對全過程各階段的燃煤信息進(jìn)行保密控制。燃煤過程管理檢斤計量統(tǒng)計采樣合樣管理庫存管理入場入爐煤熱值分析燃煤合同管理明確企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際價值流是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)資源成本對象資源成本產(chǎn)品成本服務(wù)成本資源資源成本作業(yè)成本產(chǎn)品成本服務(wù)成本成本對象作業(yè)作業(yè)動因資源動因歸集歸集消耗消耗分配觀過程觀以裝置、機(jī)組、生產(chǎn)活動為核算對象——實(shí)現(xiàn)有效的裝置成本核算；機(jī)組及個人活動的成本核算分析，實(shí)現(xiàn)成本與生產(chǎn)活動的關(guān)聯(lián)對應(yīng)。作業(yè)作業(yè)鏈動因建立與實(shí)際生產(chǎn)工藝過程相對應(yīng)的生產(chǎn)過程成本信息流轉(zhuǎn)———實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程價值流、成本流的科學(xué)表示。遵循誰得益、誰承擔(dān)的原則，確定成本的科學(xué)真實(shí)歸集與分配的依據(jù)。作業(yè)成本理論和技術(shù)明確企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際價值流是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)基于作業(yè)成本理論進(jìn)行建模核算作業(yè)鏈明確企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際價值流是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)每日成本分析每日成本核算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取生產(chǎn)統(tǒng)計系統(tǒng)產(chǎn)品成本分析DCS實(shí)時數(shù)據(jù)庫工藝指標(biāo)分析車間日產(chǎn)品成本運(yùn)行狀況分析車間日生產(chǎn)成本生產(chǎn)消耗分析全廠日生產(chǎn)成本從企業(yè)目前的生產(chǎn)系統(tǒng)中獲取每天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行成本核算全廠日產(chǎn)品成本將成本經(jīng)濟(jì)信息與生產(chǎn)技術(shù)信息相結(jié)合成本控制基于經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)過程控制優(yōu)化建立基于生產(chǎn)流程的日成本核算模型分析生產(chǎn)過程中的操作控制指標(biāo)、生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)對各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)消耗指標(biāo)的影響針對鍋爐、汽機(jī)等車間的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)的生產(chǎn)控制優(yōu)化模型MES系統(tǒng)對標(biāo)控制成本分析趨勢圖明確企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際價值流是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的基礎(chǔ)精細(xì)化的熱電生產(chǎn)成本管理思想轉(zhuǎn)變成本管理思想，細(xì)化成本控制對象和成本核算周期，構(gòu)建生產(chǎn)和財務(wù)協(xié)同一致的、基于生產(chǎn)全過程的成本管理平臺，是切實(shí)提高熱電生產(chǎn)企業(yè)精細(xì)化管理水平和生產(chǎn)經(jīng)營效益的必行之路?！?/p>

細(xì)化成本管理對象——將成本管理對象細(xì)化至鍋爐、機(jī)組、減溫減壓器器等具體的成本消耗單元◆構(gòu)建科學(xué)的成本核算模型——依據(jù)水、電、汽等產(chǎn)品的生產(chǎn)流程構(gòu)建科學(xué)的熱電成本核算模型◆建立汽電比計算模型——依據(jù)蒸汽和電生產(chǎn)過程中的能量消耗規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)的汽電成本分配比例◆實(shí)現(xiàn)對燃煤成本的科學(xué)核算——根據(jù)燃煤消耗過程和各環(huán)節(jié)的燃煤熱值，分別對入廠煤、爐前煤和庫存煤的成本核算模型◆分析產(chǎn)品成本的構(gòu)成——對水、電、汽等產(chǎn)品的成本進(jìn)行還原追溯，挖掘?qū)Ξa(chǎn)品成本的形成產(chǎn)生影響的實(shí)際工藝技術(shù)環(huán)節(jié)◆細(xì)化過程成本控制——實(shí)現(xiàn)基于生產(chǎn)過程各控制環(huán)節(jié)調(diào)整優(yōu)化的成本控制◆提供生產(chǎn)優(yōu)化方案——以成本和能耗最低，效益和效率最高為目標(biāo)，對熱電生產(chǎn)計劃進(jìn)行優(yōu)化。關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)行優(yōu)化—煤粉細(xì)度優(yōu)化磨煤機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的煤粉細(xì)度優(yōu)化降低自用電率在電廠主要耗電設(shè)備中，磨煤機(jī)耗電比例較大且其控制優(yōu)化既能降低煤耗，又能降低電耗。對磨煤機(jī)的煤粉細(xì)度，對應(yīng)的鍋爐產(chǎn)汽耗煤成本和產(chǎn)汽耗電成本數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，可確定不同運(yùn)行條件下的經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度及磨煤機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電流。關(guān)鍵設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)行優(yōu)化

最終建立不同熱值條件下，燃煤的經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度：①燃煤熱值在（4501，4700）時F（X）=0.07699*X^2-4.0812*X+135.59752X—（12.25，35.35）取T=min[F（X）]得到經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度X=26.5；產(chǎn)汽成本T=81.51元/噸②燃煤熱值在（4701，5000）時

F（X）=0.0559*x^2-3.096*X+118.68335X—（15.92，31.96）取T=min[F（X）]得到經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度X=

27.69；產(chǎn)汽成本T=72.93元/噸

鑒于煤粉細(xì)度對磨煤機(jī)耗電和鍋爐耗煤成本均有影響并且與兩個成本項(xiàng)目之間有著此消彼長的關(guān)系，因此需要確定一個產(chǎn)生綜合最小成本的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為成本控制的目標(biāo)和依據(jù)，煤粉細(xì)度的目標(biāo)函數(shù)如下所示：F（X）=MIN[f（x）+g（x）]

其中，f（x）—噸汽耗煤成本；g（x）—噸汽耗電（磨煤機(jī)耗電）成本；X-煤粉細(xì)度設(shè)備缺陷管理（1）設(shè)備缺陷管理就是在生產(chǎn)的過程中及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患及時進(jìn)行填報、審批、分派、處理、統(tǒng)計最后消除安全隱患。缺陷填報設(shè)備缺陷管理（2）缺陷處理缺陷消除設(shè)備缺陷管理（3）缺陷統(tǒng)計優(yōu)化煤