火电厂能源管理

1、火电厂能源管理系统方案研究     随着我国节能法的颁布与实施，越来越多的企业开始重视能源管理工作，而能源审计是企业能源管理的一个重要环节。企业能源审计这一概念源于财会审计，1982年开始引人我国，随着经济的不断发展，现代审计活动已经远远超出了传统的审计范围，扩大到对企业的管理和经营决策进行评价，并提出指导性意见。企业能源审计是对企业能源利用状况进行全面的监督、考核的过程，分析企业的用能水平，查找企业的节能潜力，明确企业节能方向，为改进能源管理，实施节能技术改进，提高能源的利用率提供科学的依据。    火电厂是一次能源消耗的大户，据统

2、计，火电厂全年煤耗量占全国能源总产量的20%左右。因此，对电厂进行能源审计是电力行业节能工作的重点。企业节能主要体现在直接节能和间接节能两种方法上。近年来，人们往往把注意力放在直接节能上，而忽视了间接节能。据事实证明，间接节能的潜力是很大的，是提高企业能源利用率不可忽视的手段之一。企业能源审计就是一种间接节能方案，是近年来新兴的一种科学有效的能源管理方法，是审计工作在能源管理方面的延伸和渗透。1 电厂能源管理系统    1.1 电厂能源管理系统的生要内容    能源管理系统包括对企业能源管理机构的审核、企业能量平衡和企业能源审计等方面

3、的内容。对企业的能源管理机构进行审查，主要是火力电厂的人员结构情况、计量系统中计量表计的完善情况与精密程度等内容的考核，这一步的进行同时也保证了下一步能源审计工作的可靠性和真实性。企业能量平衡是以企业为对象的平衡.包括企业内使用的各种能源的收人与支出情况的平衡、消耗与有效利用和损失之间的平衡，企业的能量平衡的工作目标是建立企业能且的各种平衡关系。而企业能源审计是审计单位依据国家有关的节能法规和标准，对企业能源利用的全过程进行检查和监督，其工作目标是经过对利用过程的核查，市核企业用能的真实情况，审计结果不仅为企业节能工作提供科学的依据，同时还具有社会公正性。   

4、1.2 电厂能源管理模式    在对电厂的用能情况进行审计之前，首先对电厂的人员管理及计量系统进行考查，审核电厂能源管理机构、能源计量系统的完善情况，计量仪表的配备及准确情况，制定能源计量系统统计表。    电厂能源审计其实质就是能耗审计，即对投入电厂的各种能源的消费情况进行考核。电厂能源消费统计可根据各能源在厂内的流动方向进行，即由购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节逐一进行，每一环节又可分为若千个用能单元，以此为模式分析每一环节用能状况，了解电厂能源消费及分布情况，见图1。图1 能源审计模式  

5、60; 购入贮存环节：购入贮存环节包括电厂能源的供销、财务和贮运部门。在此，统计电厂各种能源购人量、库存增减量、亏损量、外供盘等等，根据能量守衡原则来计算每种能源在统计期内的消耗量，即：消耗量期初库存期末库存期内购入期内调出期内自产。电厂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、煤气、水、蒸汽、氧气、压缩空气等，在统计能源购入量时，应首先按各能源的等价折标系数将其折算成标煤，以便于比较。    加工转换环节：供入企业的能源有的直接使用，有的要经过转换后转变成二次能源和生产耗能工质供用能系统使用。加工转换环节是根据产品生产工艺要求，将投入企业的相

6、关能源经过转换单元转换成产品生产所需的能源形式。企业内加工转换的二次能源是本企业购入能源经加工转换而产生的二次能源，不包括企业购人的二次能源量。在电厂这一环节主要包括给水车间、锅炉车间和空压站等，分别产出高压给水、蒸汽和压缩空气，统计每一转换单元所消耗的能源量，分别建立这些单元的能量平衡式，来计算转换能源的等价折标系数。计算方法为：转换单元所消耗的各种能源折一次能源量之和等于产出各转换能源与其相应的折标系数乘积之和，即：        根据此式计算转换能源等价折标系数。    式中，mi单元消耗能源云的量

7、；    di单元能源i的等价折标系数；    n单元消耗能源种类数；    mzq该单元产出能源量(二次能源)；    xzq产出能源折标系数。    实际情况中，转换单元往往既消耗了直接使用能源又消耗了转换能源各转换单元之间存在一定牵连关系，单独进行某一单元的计算，误差较大，为了精确转换能源折标系数的计算，应将各转换单元联立方程组采用迭代的方式求解，当有同一转换单元产出多种转换能源的情况，采用增加附加方程的方法使方程个数与待求量个数相等，使方

8、程组闭合。附加方程的建立方法是按一定的比例关系将某一转换单元的能耗分摊到其产出的各种转换能源上。关于分摊原则的建立，不同的研究者存在不同的看法。本文提出的分摊原则是利用各转换能源的朋值或国家统计局公布的等价折标系数为权值进行分摊。这样计算出的转换能源折标系数比较准确，保证了后面电能指标训算的准确性。    输送分配环节，能源的输送分配分两大类：一类是管道输送的能源与耗能工质；另一类是电能输配。对电厂内部的输送分配环节而言主耍指第一类情况。管道输送能源包括：输送能源或耗能工质数量，管道进出口压力、温度等参数。耗能工质(蒸汽、热水)的输送损失量，以漏失量计算，统计计算

9、电厂内各使用能源的利用系数。    最终使用环节：这一环节可分为两部分，一部分是电能生产中消耗的各种能源及耗能工质，另一部分是非生产单位、职工生活及外供的各种能源和耗能工质。在统计生产中消耗的各种能源时主要包括以下几个系统：主要生产系统、辅助生产系统、采暖、照明和其它等用能系统所使用各种能源和耗能工质的数量，计算电厂电能生产总综合能耗、单位发电量综合能耗、单位产值综合能耗等指标。    非生产用能的统训包括：转供外销的各种能源数量，基建项目使用的各种能源数量及其它非生产使用的各种能源数量等，这部分能源消耗不计入电厂生产能耗中。2 能源

10、管理系统软件的结构    电厂能源审计的流程图见图2。本软件是在Windows系统下主要利用数据库语言Foxpro开发研制而成的，本软件在制作过程中充分利用了结构化程序设计的特点，分模块进行编制的，该软件主要由数据录人模块、计算模块、报告生成模块及输出模块等组成。图2 软件流程框图    数据录入是输入审计所需的各类幕础数据，即进厂能源的对外校核数据，包括了购入贮存、加工转换、输送分配和最终使用四个环节及其中一些主要耗能设备和技改项目的基础数据。为确保审计结果的可靠性，程序中所输如的数据即电厂消耗的每一种能源，包括直接使用能源与转换能

11、源，都应该真实、可靠且满足能量守恒。    计算及报表生成模块的主要功能是首先完成电厂使用的各种能源折标系数的计算，前面曾提到过，投入电厂使用的各种能源有的直接利用(如煤、燃油)，其折标系数可直接按能源供人时提供值进行折算，此处折标系数的计算主要是指厂内用于发电的二次能源的折标系数的计算，如锅炉车间消耗一次能源将水转化为二次能源(蒸汽)，将蒸汽供入汽机车间带动汽机发电，为使最终的计算指标具有行业之间的可比性，需进行转换能源等价折标系数的计算。在转换能源折标系数计算及产品能耗指标计算完成的基础上，软件自动生成具备一定格式的审计报表，包括：企业能量平衡表、能耗指标表、

12、能源节超情况表(不同审计时期或行业之间对比)及技改后节能情况表。    报告生成模块为企业编写审计报告提供了一个文书编辑环境。这部分内容卞要包括审计工作计划、企业概况、审计结果数据分析及整改措施等。3 电厂能源审计结果    电厂能源审计中主要包括以下内容：    (1) 反映电力生产能源消耗情况的能0网络图；    (2) 电厂能量平衡表；    (3) 电能生产的各项能耗指标表；    (4) 统计期内电力生产能

13、源节超情况表；    (5) 技改措施节能情况表。    能量平衡表是反映全厂能源消耗情况的总表。能耗指标的计算主要在最终使用环节进行，该环节可分为两部分，一部分是电能生产中消耗的各种能源及耗能工质，另一部分是非生产单位、生活及其它部门所消耗的各种能源和耗能工质。在统计生产中消耗的各种能源时，主要包括以下几个系统：主要生产系统、辅助生产系统、采暖、照明和其它等用能系统，电能生产的各项能耗指标主要有：    电能生产直接综合能耗：，其中Ezi为直接生产所消耗的能源i的实物量，di为能源i的等价折标系数，n为

14、直接生产消耗的能源种类数。    单位发电量直接综合能耗：EczEz/Mi(Mi统计期内发电量)。    电能间接直接综合能耗：，其中Efi为间接生产所消耗的能源i的实物量，di为能源i的等价折标系数，n为间接生产消耗的能源种类数。    单位发电量间接直接综合能耗：EcfEj/Mi(Mi统计期内发电量)。    注：非生产用能的统计包括转供外销的各种能源数量，基建项目使用的各种能源数量及其它非生产使用的各种能源数量等，这部分能源消耗不计入电厂生产能耗中。 

15、0;  能源节超情况表包括：    发电总节能量：统计期内按单位发电综合能耗计算出的节能量与期内总发电量的乘积。    即：EcEd×M    Ec总节能量；Ed单位发电节能量；M期内发电量。    产值总节能量：统计期内按单位产值综合能耗计算出的节能量与期内净产值的乘积。    即：EGEg×G    EG节能量；Eg单位产值节能量；G净产值。    技改

16、后节能量表包括：    技术措施节能员：某项技术措施实施后比采取该项措施前单位发电量能源消耗减少的数量，各项技术措施节能量之和等于技术措施节能量。    即：    Er技术措施节能量；Eti第i种单项技术措施节能量；m技术措施项目数。    单项能源节能量：电厂按能源品种讨算的实物节约量为单项能源节能量。    节能率：统计报告期比基期的单位产量(产值)综合能耗降低率。    产量节能率：，其中EDj基期的单位产量

17、综合能耗量。    产值节能率：，其中Egj期内的单位产值综合能耗量。4 电厂能源管理方案的实施    电厂能源审计的实施分为3个阶段:技术准备、现场审计测试和分析总结。    技术准备阶段：该阶段是审计实施的前期阶段，主要进行审计小组成立、现场调查及审计技术方案的编写。要明确小组成员的任务分工，对电厂的能源管理机构、能源计量系统及能源购销、加工转换、输送分配和最终使用环节进行考查，制定厂内主要用能设备的测试方案。    现场审计测试阶段：这个阶段是实施能源审计的重要阶段，主要包括有关资料的收集、现场调查分析和现场测试。数据收集是为电厂能量平衡表及能源消耗网络图的制作做准备，同时还要收集各环节主要耗能设备、生产及技措项目有关的数据资料，在此基础上进行必耍的设备效率测算。    分析总结阶段：这一阶段是依据上述的调查及测试数据结果，对电厂的总体用能悄况进行分析，计算出电能生产的各响应指标，并