火力发电企业节能管理研究.pdf

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1、专业硕士学位论文火力发电企业节能管理砑究梅玉占年 月国内图书分类号国际图 分类号：学校代码：密级 ： 公开专业硕士学位论文火力发电企业节能管理研究硕士 研 究生： 梅玉占导师： 张桂芹串 请 学 位 工商管理硕士专 业 领 域 工商管理 （培 养 方 式 在职所在 学 院 经济与管理学院答 辩 曰 期： 年 月授予学位单位： 华北电力大学C l a s s i f ie d In d e x : F 2 7 3U . D .C : 3 3 8 .2T h e s i s fo r th e M a s t er D e g re eT h e R e s e a rc h o n E n e

2、r g y C o n s e r v a t i o n M a n a g em e n t o fT h e rm a l P ow e r G e n e r a t i o n C o rp o r a t io nC a n d id a t e ：华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明： 此处所提交的硕士学位论文 火力发电企业节能管理研究 是本人在导师指导下， 在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 据本人所知， 论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式注明。 本声明的

3、法律结果将完全由本人承担。 作者签名 ： 日期： 年 月 曰华北电力大学硕士学位论文使用授权书火力发电企业节能管理研究 系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。 本论文的研究成果归华北电力大学所有， 本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。 本人完全了解华北电力大学关于保存、 使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本， 同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 允许论文被查阅和借阅 ， 学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。 本人授权华北电力大学， 可以釆用影印、 缩印或扫描

4、等复制手段保存、 可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于 （请在以上相应方框内打“ ：保密 在 年解密后适用本授权书不保密作者签名： 办 曰期： 年 月 曰导师签名 ： 曰期丄 年 月 曰摘要摘 要近几年来， 我国的经济水平和社会素质得到了迅猛的发展， 但是这种发展是建立在过度消耗能源的基础之上， 带来了能源的匮乏和环境的破坏。 随着可持续发展的观念在中国的不断发展， 目前以过度消耗能源和破坏环境为代价的经济发展方式已经不再适用了 ， 节能管理成为中国乃至整个世界的重要研究方向 。 火力发电作为能源消耗和环境污染的主要原因， 更应该在节能管理的推行过程中起到带头作用。鉴于火力发电企业在节

5、能管理过程中的重要性， 本文从理论和实际两方面研究了火力发电企业节能管理的措施和评价方法。 在节能管理的理论方面， 从方法引导层面、 组织管理层面和技术推动层面上提出了节能减排的具体措施， 对企业推行节能管理提供了方法、 管理和技术上的参考； 在实施效果的分析方面， 根据指标 选的原则和步骤， 从综合经济技术， 锅炉经济技术， 汽轮机经济技术， 节水和燃料这五方面分别提出了节能管理实施效果的考核指标， 说明了每个指标的含义和计算方法， 形成了完善的指标体系 ，为实施节能管理的企业提供了容易量化的评价标准。在节能管理的案例分析方面， 以军粮城发电有限公司作为实例， 利用 矩阵分析法， 分析了公司

6、实施节能管理的外部环境和内部资源， 阐述了在这种资源和环境下，该公司为贯彻节能管理在方法上、 技术上和组织管理上所采取的措施， 以及公司针对节能管理而制定的考核评价体系。 为资源和环境上相似的企业提供了参考和指导。关键词： 节能管理； 火力发电； 考核评价； 供电煤耗率华北屯力大学硕士学位论文，：目录目 录顏職研究背景及意义选题背景选题意义国 外研究动态国外研究动态国内研究动态论文研究内容和框架第 章 火力发电和节能管理理论概述火力发电简介火力发电的定义及分类火力发电的用水、 燃料和能源分析节能管理理论研究节能管理内涵节能管理意义节能管理与火力发电的相互关系本章小结第 章 火力发电企业节能管理

7、方法研究方法引导层面的节能管理措施提高火力发电用煤的煤质优化煤配， 达到燃煤高效掺烧提高锅炉的燃烧效率提高汽轮机的工作效率组织管理层面的节能管理措施组织管理的创新改造建立高效而规范的节能管理制度建立标准的绩效考核系统技术推动层面的节能管理措施推行大容量、 高参数发电机组屮北 力人学硕 学位论文推行整体煤气化联合循环发电技术推行微油点火技术推行溴 锂吸收式热泵技术本章小结第 章 节能管理实施效果的考核评价节能管理实施效果考核指标挑选的原则节能管理实施效果考核指标体系的确定综合经济技术指标锅炉经济技术指标汽轮机经济技术指标节水指标燃料指标本章小结第 章 军粮城发电有限公司节能管理案例公司简介及实施

8、节能管理的 分析公司简介实施节能管理的 分析军粮城发电有限公司节能管理的方法军电公司实施节能管理的组织结构军电公司实施节能管理的具体措施军粮城发电有限公司节能管理的考核办法节能奖惩制度时限和范围考核管理办法本章小结第 章 总结与展望辦展望参考文献致谢 绪论第 章 绪 论研究背景及意义选题背景近几年， 我国的经济和社会建设得到了迅猛的发展， 但是经济和社会的发展却带来了能源的匮乏和环境的破坏。 虽然中国的能源总储量占据了世界上的很大一部分， 但是由于中国的人口数量很多， 所以人均能源占有量远低于世界发达国家的人均能源占有量。 而由于在经济发展的初级阶段， 我国以能源的消耗换取经济的迅猛发展， 这

9、种以能源和环境为代价的经济发展方式并不适合中国的长期发展， 甚至在不久的将来会成为经济发展的瓶颈， 因此， 出于长期可持续发展的角度， 节能管理已经成为我国各个行业日常生产和管理中必不可少的引导思想。另外， 能源的消耗还给环境带来了巨大的污染， 包括由于二氧化碳排放过多引起的全球变暖的温室效应， 以及粉尘、 二氧化硫和氮氧化合物等造成的大气污染， 各种工业废水随意排放引起的水污染， 以及工业废料造成的土壤污染等等。 虽然环境保护已经成为全世界都在关注的领域， 但是中国的污染情况尤其严重， 为了社会和经济的可持续发展， 更为了全国乃至全世界人民的身体健康， 节约能源， 减少能源消耗造成的环境污染

10、已经成为刻不容缓的发展政策 。我国能源消耗状况我国的能源结构很不合理， 在中国能源总量生产和消费的架构中， 煤炭资源都占据了大部分的比重。 根据国家统计局 年报告的相关资料， 在能源生产结构中 ，年我国能源总生产量为 亿吨标准煤， 其中煤炭生产总量为 亿吨标准煤， 石油生产总量为 亿吨标准煤， 天然气生产总量是 亿吨标准煤， 其他能源 亿吨标准煤， 其他能源主要包括水电、 核电、 风电等； 在能源消费结构中， 年我国能源总消费量为 亿吨标准煤， 其中煤炭生产总量为 亿吨标准煤， 石油生产总量为亿吨标准煤， 天然气生产总量是 亿吨标准煤， 其他能源 亿吨标准煤 。 能源生产结构以及消费结构中各能

11、源的生产量和百分比如图 所示。同时， 根据折线图 所示， 我们可以看到自 年幵始， 历年煤炭生产和消费的趋势。根据图 （ 我们可知， 近几年煤炭的生产和消费都占据能源的 左右， 呈现比较平稳的关系。 由此可见， 有效节约煤炭资源的消耗对能源的节约占有非常重要的作用。发电对煤炭资源的影响发电是二次能源的主要生产行业， 同时也是一次能源消费的主要行业。 国家对发电屯力 人学颂 丨 ：学位论义单位： 千万吨标准煤 单位： 千万吨标准煤！：； ；“能源生产结构 （ 能源消费结构图 能源生产结构及消费结构饼状图 多 ， 一 中 煤炭占能源生产百分比麝 “煤炭占能源消费百分比“。图 近儿年煤炭能源生产和消

12、费 能源总量哲分比的趋势图行业所采取的节能政策及实施的状况会对我国一次能源的使用战略产生很大的影响。目前， 发电行业中的能源消耗具有以下的特点。发电所消耗的煤炭量始终占据煤炭消耗总量的较高百分比， 在 年， 煤炭总消费量为 亿吨， 而发电所消耗的就有 亿吨， 占据了大约 。 到了 年，煤炭总消费量为 亿吨， 此吋发屯消耗量己经增长到 亿吨， 占据了大约 。可见发电所用煤炭占据煤炭总消耗量的百分比一直呈上涨的趋势。 年到 年煤炭总量及发电消耗量的趋势图如图 所示 （单位： 亿吨） 。发电行业自用电超过了 亿千瓦时， 占据整个社会耗电总量的 左右 ， 线损电量高达 亿千瓦时， 占据了整个社会用电量

13、的 左右。我国发 行业自身耗电比例正在逐年下降。 全国 及以上电厂发电厂用电率 ， 相比去年下降了 。 其中 ， 火力发电企业的厂用电率为 ， 相比去年下降了 。结论； ：霧，圓 某炭 肩费里 发电消耗煤炭量 发电煤炭耗费百分比： 議图 发电煤炭 煤炭总消费足的发展趋势图我国燃煤电厂的供电煤耗平均水平正在逐年降低。 中国屯力企业联合会发布数据显示： “在 年， 全国 兆瓦以上发电厂供电标准煤耗完成 克每千瓦时 ， 比上年下降 克每千瓦时。火力发电带来了严重的大气污染近几年来， 我国大气污染主要是二氧化硫污染， 氮氧化合物污染以及烟尘、 粉尘污染。 在这三种主要的大气污染物中 ， 屯力生产和电力

14、供应业都占据了主要地位。 根据中华人民共和共环境保护部发布的 年环境统计年报 ， 在调查统计的 个行业中 ， 重点行业废气中主要污染物排放情况如表 所示。表 丨 重点行业废气中主恶污染物排放情况统计表行 业 氧化硫 氣氧化物 烟土、 粉尘电力生产和供应业黑色金属冶炼及压延： 丨 ：业非金属矿物制品业合 计、力生产和供应所山 百分比根据表 可得到， 电力生产和电力供应业二氧化硫的排放量位于首位， 占调查会充计企业二氧化硫排放量的 电力生产和电力供应业氮氧化合物的排放量位居首位，占调查统计企业氮氧化合物总排放量的 电力生产和电力供应业的烟尘、 粉尘排放量仅次于非金屈矿物制品业， 排在第二位， 占调

15、查统计企业排放总量的 。当这些气体和灰尘排放到大气中 ， 会造成很严重的大气污染， 为人类的生存和发展带来困扰。 首先 ， 这些污染物在不同程度上危害着人类的健康， 高浓度而又作用突然的污染物会造成急性中毒， 严重情况甚至死亡， 对于低浓度的污染物， 长期接触也会使人得支气管炎、 肺气肿和哮喘等呼吸疾病， 或者能够加速其他慢性疾病患者的死亡； 其次，这些污染物对农作物、 机械设备、 建筑物和历史古迹等造成腐烛， 对人类经济的发展以牛北屯力大学硕 学位论文及历史文物的保存产生严重的影响 ； 再其次， 这些污染物对环境的危害很大， 影响了人类的长期发展， 产生温室效应、 酸雨等现象， 不利于人力社

16、会的可持续发展 】 。粮据上述的分析， 我们看到了目前火力发电企业对能源消耗的重要影响以及其对人类社会发展的危害， 由此可见， 对火力发电企业实施节能减排的战略已经成为了当前形势下很重要的一个研究课题。选题意义本文选择火力发电企业节能管理的研究主要有两方面的意义。首先， 节能管理有利于我国缓解资源紧张和环境污染的现状。 人均资源占有量紧张一直是我国经济发展过程中的重要不利因素， 严重制约了经济的快速、 可持续发展。 传统的经济发展方式已经不利于中国 目前的发展形势， 只有通过大力推行节能管理政策，才能改变我国传统的以能源和环境为代价的经济发展方式， 为低耗能、 高效率的经济发展方式拉开序幕。

17、并且随着全球各国对环境污染的重视， 我国政府和人民都已经重视到环境对于人类生存的重要性， 并且也都开始重视对环境的保护， 保护环境应该从源头出发， 降低污染物的排放， 而不是在环境造成污染之后再去改进， 从源头降低对环境的破坏和污染得从能源的消耗入手， 寻找新型无污染能源， 并同时减少传统的煤、 石油、 天然气等能源的消耗， 在节能的同时自然就达到了减排。其次， 对火力发电厂的节能管理可以有效提高其供电效率， 改进火力发电多年以来累积的不良的发展模式和管理体系， 这既是站在社会的角度促进经济社会的可持续发展， 也是站在火力发电行业和企业的角度 ， 为火力发电行业的持续改进和长远发展做好准备。

18、对单独的火力发展企业而言， 节能管理为他们提供了技术改进和发展的方向， 并提高盈利能力。 重视节能发展的企业能够更早地为将来该企业在市场上具有较强的竞争力奠定基础。国内外研究动态国外研究动态火力发电系统是一个非常复杂的系统， 要想在火力发电企业推行节能管理的工作具有一定的复杂性和难度。 首先火力发电企业是一个生产型的企业， 其产品是电力和热能，因此作为一个生产型企业， 其至少应包含生产运营管理、 人力资源管理、 设备管理、 财务管理等； 而作为企业， 盈利是其基本目的 ， 也是首要考虑的因素， 所以还要考虑在技术可行性、 生产安全性等因素的基础上， 尽可能地提高效率、 降低成本， 挖掘生产过程

19、中每道工序的最大潜力。在火力发电这个行业中 ， 供电煤耗是能源消耗方面的最重要指标， 对于这个指标，世界前三名的火力发电公司分别是： 德国巴伐利亚电力公司 、 法国电力公司和日本东京电力公司 。 在供电综合线损率这一指标上， 位于前三的分别是美国、 日本和德国 。 绪论对火力发电厂节能管理的研究， 各国的认识有所不同 ， 但是还有比较多的相通点。美国、 德国 、 荷兰和丹麦等几个发达国家根据自己国家的国情， 推广了绿色电力的发展模式 ， 尤其引入了绿色标签系统和绿色电力产品认证系统， 为我国提供了很好的参考。美国则从节能政策上入手， 采取一定的财政政策来实现全民参与的良好节能环境。 制定了火力

20、发电相关系统、 设备以及过程的能效标准， 并通过各种的财政激励政策来鼓励火力发电企业实现能效标准 ， 甚至达到更高的能源效率 。在节能的绩效评估方面， 国际上评估方法比较有代表性的国家有四个 一是法国的公共政策评估， 这种评估是一种以定性分析作为基础， 结合定量分析的手段， 定性分析和定量分析相结合的方法； 二是美国的绩效分析， 这种评估分析方法也是将定性与定量相结合， 但是不同于法国的是， 这种分析方法以定量为主， 而定性只是辅助作用； 第三是日本的政策评价， 这是一种内部分析与外部分析相结合的方法， 各部门从政策的草拟、 确定和实施三个角度出发， 对政策进行内部评价， 同时在这个过程中 ，

21、 广泛考虑外部的反馈意见， 从而确保评价的客观性； 第四是韩国的制度评价， 这种评价制度是将专家和民众相结合， 组成绩效评估委员会在文献研究方面， 利用向量自回模型分析了能源、 资本、 国内生产总值以及就业率四者的关系， 得到了能源与国内生产总值以及就业的关系较为密切的结论；等提出利用市场手段来降低能源使用和污染物排放， 通过污染许可证的买卖使高耗能地区获得更多排污权， 低耗能的地区会得到经济补偿； 分析了苏格兰目前和未来可能的对能源的需求， 有针对性得提出节能管理的手段； 等人提出了要将节约能源的措施着重应用于最能节约的因素上， 从而实现最大程度的能源节约。国内研究动态国内有关火力发电节能管

22、理的研究主要集中在节能的环境和经济效益， 节能减排所采取的措施， 以及节能的绩效评价三方面 。在节能的环境和经济效益方面， 魏学好等人莉用了环境经济学的理论 ， 根据火力发电行业的污染物环境价值标准， 评估了国内火力发电企业节能减排的环境价值。 张旭等人根据火力发电的能量消耗和造成的大气污染以及水的消耗和水污染随着人均国民生产总值之间的变化， 建立了环境学习曲线， 分析了国内火力发电企业节能减排的巨大潜力 。在节能减排所采取的措施方面， 将供电客户的分布和时间效率都转化为发电时的固定成本， 从而分析了客户的选择和分布式发电对节能减排的影响。 姜海洋将煤炭供应商、 火力发电企业以及供电企业看作一

23、个整体， 建立了三方整体效益最大的价格联动模型， 其出发点是通过保证火力发电企业发电的稳定性来实现节能减排，并建立利益分配模型来合理分配利益 。 杨卓等人分析了基于节能管理背景下的电力系统短期调度的经济性， 构建了三种实现节能减排策略的模型 。卞北 力人学丨识 学位论义在节能管理的绩效评价研究方面， 陈園宏等人 用系统分析方法， 从多个层次和角度对节能管理的绩效进行评价； 陈国宏等人 研究了方法的相容性， 利用模糊聚类分析法确定相容方法集， 在此基础是建立综合评价模型。 黎涛等人 【 利用实例系统地研究了政府节能政策评价指标的时差性 ， 提出了将评价指标的值与节能政策水平的高峰低谷相结合， 两

24、者之间是先行、 同步或者滞后的关系 。 杨华峰等人 。 将研究重点放在了评价指标体系的设计方面， 从资源消耗、 污染物排放、 无害化、 支撑能力以及综合利用五个方面建立企业 能管理绩效评价的指标体系。 朱建军等人 将专家打分法和熵权法相结合來确定各个指标的权重， 对节能政策进行定量评价。论文研究内容和框架本文首先分析了火力发电引起的能源消耗量过大， 造成了能源需求紧张以及环境污染等问题， 引出了火力发电企业节能管理的必要性和重要意义， 然后针对火力发电企业节能管理的问题进行了文献研究， 总结了国内和国外的研究动态； 然后对火力发电的过程以及节能管理进行了理论研究； 并在此基础上提出了节能管理的

25、具体措施， 包括组织机构以及制度方面的 ； 而且提出了火力发电企业节能管理实施效果的考核评价方法； 最后以天津军粮城发电有限公司为实际案例 ， 对该企业节能管理的方法措施以及考核评价进行了研究。本文研究的框架图如图 所示。研究背景 、 怠义、 文献综述理论研究火力发电、 节能管理及二者关系火力发电企业节能管 力 管理考核评价研究么：二二 综合经济技术指标、 锅炉指标、 汽轮机指虑曲 、 杉觀 技 标、 节水抬标、 燃料指标军粮城发电有限公司节能管理实例研究分析、 节能管理方法、节能哲理考核办法图 本文研究的框架图火力发电节能管理理论概述第 章 火力发电和节能管理理论概述火力发电简介火力发电的定

26、义及分类火力发电定义火力发电是所有发电方式中历史最悠久的一种发电方式， 目前也是所有发电方式中发电量最多的、 最重要的方式。 火力发电 （ 是指利用固体、 液体或者气体燃料燃烧时产生的热能最终转化为发电机的动能的一类发电方式的总称， 常用的燃料有煤炭、 石油和天然气。火力发电分类火力发电可以按照发电方式分类， 也可以按发电程所用燃料来分类。按照发电方式分类， 是按照发电机种类来划分的， 可以将火 发电分为汽轮机发电，燃气轮机发电以及内燃机发电。 因发电所用原料不同 ， 发电过程中能量的转换途径也各不相同。 按过照发电程所用燃料的不同 ， 可以分为燃煤发电、 燃油发电和燃气发电， 在我国最主要的

27、发电方式是燃煤发电， 其指的是利用动力煤发电， 燃煤发电的装机总量占据总体的 以上。下面主要介绍一下按照发电方式不同进行分类的火力发电种类 。汽轮机发电汽轮机发电也就是常说的蒸汽发电， 它是通过燃料燃烧时产生的热能对水进行升温， 使其变成高压水蒸汽， 利用水蒸汽来推动汽轮机， 汽轮机带动发电机的发电方式。这种发电方式是火力发电中最主要的方式， 占据了火力发电机组容量的 以上。 在汽轮机发电的过程中能量的转化是： 燃料的化学能转化为水蒸汽的热能， 然后转化为汽轮机的动能， 最后由发电机将动能转化为电能， 完成发电过程。燃气机发电燃气机发电是先将空气经过压气机压缩， 然后将压缩空气送入燃烧室， 在

28、燃烧室内与喷入的燃料燃烧， 产生高温、 高压的燃气， 燃气进入透平机后推动发电机发电。内燃机发电内燃机发电是以内燃机作为原动机进行发电的方式， 这种发电方式一般规模比较小， 可以分为固定式内燃机发电和移动式内燃机发电， 前者适用于采矿企业的 自备电厂或者备用的电厂， 或者用于火车、 汽车等移动设备上 。综上所述， 燃煤的蒸汽机发电是我国火力发电最重要和最常见的发电方式， 也是我们一般所说的狭义的火力发电， 它的发电主系统是由燃烧系统、 汽水系统和电气系统和卞北 力 人学 学位控制系统等组成。 其中燃烧系统的主要设备是锅炉， 负责对燃料进行燃烧， 将燃料的化学能转化为热能； 汽水系统的 要设备有

29、各类泵、 给水加热器、 凝汽器、 管道、 水冷壁等， 负责形成并运输高温高压蒸汽； 电气系统的主要设谷有汽轮机、 发电机、 主变压器等， 负责将热能转化为机械能， 进一 转化为电能： 控制系统的主要设备是各种控制面板， 其主要负责发电过程的各种设备之叫的衔接及安全运转。 在这四大系统中 ， 燃烧系统是消耗能量、 产生污染物的主要系统。燃烧系统由输煤、 磨煤、 粗细分离、 排粉、 给粉、 锅炉、 除尘、 脱硫等流程组成。煤炭首先经过碎煤机进行初 ！ 的粉碎， 然后进入磨煤机进行再次的细致磨碎， 成为粉末，磨好的煤粉通过干燥热风进行预热 ， 并到达粗细粉分离器， 分离出合格的煤粉进入锅炉喷燃。 燃

30、烧的目的是将煤炭的化学能转化热能， 但是出于燃烧产生的气体烟气和固体粉尘会带走一部分热量， 这个过程小的热能转化率相对较低 ， 同时烟气和粉尘如果不经过处理还会对环境造成污染， 其中燃烧产生的烟气首先对汽包产生的饱和蒸汽再次加热，使之变成过热蒸汽 ， 过热蒸汽进入蒸汽透平， 将热能转变成动能， 驱动发电机进行发电。低温烟气再次通过省煤器、 空气预热器之后进一步降温， 然后通过引风机送入除尘器去除粉尘， 再进入脱硫塔去除二氧化硫， 最后排入大气， 既提高了能量利用率又降低了环境污染。 燃烧系统详细的流松图如阁 所示 。煤 、 卜合格的 煤粉煤粉 合格的煤粉锅炉燃烧 喷燃器 粉仓粗细分离器丨 给粉

31、机丨 丨 给粉机 排粉机丨 、 、太 热风炉濟、煤灰 炉濟、 空气预热器； 灰烟、 引风机除尘设备 脱硫装置 末端治理 大气图 火力发屯燃烧系统流程图火力发电的用水、 燃料和能源分析火力发电的用水分析在火力发电的过程中 ， 水是必不可少的传递能量的介质， 按照发电过程中水资源的.火力发屯节能管理理论概述不同用处及对用水水质的要求不同， 可以将火力发电过程所用的水资源分为五类， 分别是循环冷却水、 闭式冷却水、 锅炉补给水、 冲灰水以及其他杂用水五类 。循环冷却水循环冷却水是通过冷凝器对汽轮机低压紅排汽进行冷却， 然后回到冷却塔进行散热的循环过程。 低温冷却水吸热后变成高温冷却水， 通过冷却塔内

32、喷嘴扩散， 并形成水滴喷溅到填料上， 通过填料增加与空气的接触面积， 与逆流而过的空气进行换热， 在低压、低密度状态下汽化， 产生水蒸气并大量吸收汽化潜热， 使高温冷却水温度降低。 在此过程中 ， 由于产生大量水蒸气扩散到空气中， 因此， 需要大量补充水以维持系统的正常运转。 循环冷却水是火力发电过程中耗水量最大的一种用水， 在火力发电过程中 ， 循环冷却水的用量大约占据发电过程总用水量的九成或者更高。 对这类水的水质要求不太严格， 普通地表水就可以满足要求， 但在工艺过程中需要对水质进行一些处理， 以减轻对设备的危害。闭式冷却水闭式冷却水是为某些重要的、 对冷却水质要求比较严格的设备而专门准

33、备的冷却水。 这类水吸热后， 通过热交换器与低温的循环冷却水进行换热， 成为一套独立的、 密闭的系统， 从而保证不受散热介质的污染。 由于使用这类水冷却的设备非常重要， 所以对水质的要求非常严格， 必须完全去除水中的盐份及溶解气体。 闭式冷却水主要应用于发电机定子绕组、 主冷油器、 辅机冷油器和发电机空气冷却器等设备 。锅炉补给水锅炉给水在汽水系统的循环过程中会有所损耗， 导致汽水系统内部的介质逐渐减少， 需要定期给锅炉补充水份， 补充的水份就叫锅炉补给水。 由于水在汽水工艺过程中发生多次相变， 并要达到高温、 高压的状态， 若水中存在固体或气体杂志 ， 将会对工艺系统及设备产生强烈腐蚀， 严

34、重影响设备安全。 对这类水水质的要求相对前两类要高很多， 因此， 在火力发电厂内有专门的水处理生产系统， 地表水经过澄清、 过滤、 反渗透后再进行阴阳离子树脂交换设备， 就可以作为补给水进入除氧器， 去除气体杂质后进入系统。冲灰水冲灰水顾名思义， 这类水就是用来带走燃料燃烧后产生的灰澄， 并输送到指定的灰场进行储存。 一般情况下， 炉渣在锅炉底部， 粉煤灰在除尘器底部， 在不具备干灰分选的情况下， 需要水力除灰， 用冲灰水将灰渔输送到灰场， 并通过浓缩、 沉淀等工艺过程进行灰水分离， 分离后的冲灰水重新回到系统再次利用。 对这类水的水质要求很低， 只是有时为了防止煤灰结塘 （污拒一般是碱性物质

35、 ， 会在普通水中加入少量微酸性物质。其他杂用水其他杂用水输煤系统的冲洗用水、 消防用水及脱硫系统的工艺水等其他的杂用水对水质没有特殊的要求， 可釆用一般的生活用水， 一般取自循环冷却水。由于用水在火力发电的过程中是一类消耗大又必不可少的资源， 而水资源的短缺和平北屯力人学硕 学位论文污染也成为很严重的社会问题， 因此火力发电企业对水资源的节约使用以及减少废水排放对环境造成的污染已经成为其重要的任务。 近几年， 受国家政策及价格等因素的影响，火力发电企业幵始注重水资源的循环使用以及废水的零排放， 取得了比较显著的效果。比较受到火力发电企业青睐的废水处理系统是零液态水排放处理系统， 这种系统是将

36、发电过程中产生的废水进行循环利用， 不能被再次利用的水经处理后令其蒸发 ， 防止有污染的水直接排放到地表或者江河中 ， 保证人们生活用水的安全性 。 这个系统对用水的处理示意图如图 所示。水供给？ 生发液平衡 补允水处 非污染与综合 理装置 性排放 一过滤器反先 奸斤 密封水 杂项的非污从柴 染性废水 蒸发热 蒸汽 冷 炉腔 锅炉 凝汽器 冷却塔循环 冲、尤 ” 维修废液废液 丨污染现场的 方处蒸发池 卩 校 流 理装置灰 、蒸发个 河泥一 一 污泥 同体调整 表面水体洗潘剂 和稳定 零排放 排污补充？图 火力发屯 水资源循环图火力发电的燃料分析火力发电的主要燃料是煤炭， 煤炭运输到火力发电的

37、企业， 经过初步加工和破碎之后 ， 放入锅炉燃烧， 用其加热的热量将锅炉屮的水转化为高温高压的蒸汽， 从而发电。燃烧后产生了固体和气体的物质， 分别是固态的煤灰和炉邊， 这部分物质可以堆放在环境中 ， 不会对环境造成污染， 甚至可以再利用 ， 而产生的气体物质有二氧化硫、 氮氧化合物以及烟尘， 这些都是对环境有害的气体， 需要经过处理， 保证其对大气不会造成污染之后 ， 才能排放到大气中 。 火力发电的燃料分析图如图 所示。火力发屯节能管理理论概述 粉煤灰、 濟破碎煤炭 锅炉 燃烧 二氧化硫烟气 氮氧化物 处理 大 烟尘图 火力发电的燃料分析图火力发电的能量分析火力发电的最终目的是要将燃料中的

38、化学能转化为可供人们使用的电能， 能量的转化共经历了三个阶段。 首先 ， 通过燃烧燃料， 将燃料中的化学能转化为热能释放出来，并转化为发电用水的热能， 形成水蒸气； 然后， 蒸汽推动汽轮机的做功， 将蒸汽机的热能转化为汽轮机的机械能； 最后， 汽轮机带动发电机发电， 将汽轮机的机械能转化为电能， 并向外输出 。 在能量的各级转换过程中 ， 会造成能量的消耗和浪费， 为了保证能量的充分利用 ， 在能量的各个传递级别中 ， 可以分别形成供暖、 供汽以及供电的梯级利用方案， 使每一阶段的能量尽可能被充分利用 。 火力发电企业的能量转化图如图 所煤、 燃油燃烧 汽轮机 发电机化学能 ；能 机械能 电能

39、， 供暖 供汽 供电图 火力发电企业能量转化图节能管理理论研究节能管理内涵节能 ， 即节约能源， 它包括两部分： 节约能源的使用 ， 减少能源的浪费。 根据 中华人民共和国节约能源法 的规定， 节能， 也就是节约能源， 是指加强用能管理， 采取技术上可行、 经济上合理以及环境和社会可以承受的措施， 从能源生产到消费的各个环节， 降低消耗、 减少损失和污染物排放、 制止浪费， 有效、 合理地利用能源 。上面提到的能源即是能量的源头， 指的是能够提供某种能量的取自 自然界没有经过人工加工转换的物质。 按照能源获得的途径的不同 ， 可以将其分为两种， 一次能源和二次能源。 一次能源是从自然资源中直接

40、获得的 ， 是自然资源的一种， 不需要经过任何的加工或者转换， 常见的一次能源包括煤、 石油、 天然气、 太阳能 、 核能、 风能、 水能、平北屯力人学硕 丨 ：学位论文潮沙能、 生物质能等； 二次能源则是通过将一次能源进行人工加工转换而形成的， 往往是通过一种能源向另一种能源转换的层层过程而得到 ， 比如我们常说的电能， 以及常用至 煤气等都是二及能源厂 次能源根据其在一定时间内能否再生， 分为可再生能源与不可再生能源， 目前火力发电用到的煤、 石油、 天然气等都属于不可再生能源， 可再生能源包括了太阳能、 风能、 潮沙能等， 但是它们在火力发电行业还是能源中的新起之秀，有待经一部的技术幵发

41、和改进。 对于以传统的不可再生能源为主的火力发电行业， 随着能源的消耗， 能源的逐渐减少直至匮乏以及环境的不断污染是不可改变的影响经济和社会发展的两大难题。 这也是现实生活中节能与减排被一起提到和重视的原因 。在 国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 中， 明确给出了节能减排的广义和狭义的定义。 广义的节能减排是指节约物质资源和能量资源， 减少废弃物和环境有害物， 包括三废和噪声等排放； 狭义的节能减排是指节约能源、 降低能源消耗和减少环境有害物排放。 由于发电行业中主要是对能量资源的消耗以及产生对环境有害的物质， 所以 ， 我们本文指的节能管理， 实质就是对发电过程中所需的煤、 石油、 天

42、然气等能源的节约使用和减少能源传输过程中的浪费， 而能源传输过程包括能源转换以及能源的供应和配送， 减少能源转换过程的浪费需要提高每一次能源转换的效率， 提高一次能源转换成二次能源的效率， 而减少能源供应和配送的浪费则主要是指二次能源 （ 电能） 从发电企业到达用户手中这个过程中损耗的能源 。节能管理意义众所周知， 中国是世界上的资源大国 ， 同时更该考虑到中国人口的数量占据了世界上更大的比例， 因此能源的人均占有量远远低于世界各国人均占有量的平均水平。 而且，在改革开放以来， 为了取得经济上的突破性发展， 我们很多时候采用了消耗和投入更多的资源来获取眼前的利益， 目前我国又正处在工业发展的上

43、升阶段， 对能源的消耗不减反增， 能源的消耗日益严重， 同时能源消耗带来的环境问题也越来越明显。 资源匮乏和环境污染已经成为影响人们正常生活的两大重要问题。 无论是为了解决眼前的问题还是为了能够有更长远的发展， 节能管理都已经成为了非常重要和紧迫的话题 。首先， 节能管理是有效治理环境污染的根本方法。 目前世界环境中的酸雨以及气候变暖两大问题都是能源的消耗过程中产生的， 尤其是在火力发电的过程中产生的 。 排放二氧化硫形成的酸雨已经覆盖了我国三分之一的地方， 煤炭、 石油、 天然气等能源的的燃烧形成的二氧化硫占据了主要部分， 在火力发电的过程中 ， 还伴随有氮氧化合物以及烟尘和粉尘的排放。 而

44、温室效应的是由于二氧化碳的排放量增多引起的， 我国能源消费的主体是煤炭， 煤炭的消费一直占据能源消费总量的 左右， 而且煤炭是燃烧过程中产生二氧化碳最多的一种能源， 目前中国的二氧化碳排放量已经占据了世界第二的位置， 仅次于美国。 因此， 中国实施节能管理， 减少对环境的污染已经成为对国内 、 外的重要责任和承诺 。其次， 节能管理才能保证经济和社会的可持续发展。 人类社会对需求的无限追求以火力发屯节能管理理论概述及自然能源的有限供给是各国经济发展过程中所面临的共同问题， 在工业发展初期， 发达国家将能耗大、 污染多的产业转移到发展中国家， 加之我国之前以能源和环境为代价的经济发展方式已经严重

45、导致了能源资源的匮乏， 据统计， 按照目前资源消耗的速度及其增长的速度推算， 在已经探明的能源中， 煤炭还能使用 年， 石油能使用 年，天然气能使用 年； 同时， 伴随着能源消耗对环境造成的污染导致各种自然灾害的频发， 威胁着人类居住和生存的环境， 也影响着现代人的生存。 因此， 想要保证经济的持续发展， 社会的稳定进步， 节能管理必须被广发推动， 从而达到减少资源消耗和环境污染的 目的。再次， 节能管理能够使人们形成合理消费、 节约能源的理念， 这种理念会引起人们消费方式的变革， 并逐渐影响未来的社会， 逐步形成节约、 文明的社会发展模式。节能管理与火力发电的相互关系节能管理是火力发电企业生

46、存发展的需要火力发电企业是依靠将化学能转化为电能而获得收益的， 这种盈利必须建立在安全生产以及能源供应足够的情况之下， 如果对能源无节制地使用和浪费， 会导致未来能源的严重短缺， 不利于火力发电这一行业的长远发展。 并且， 火力发电企业与其他企业一样， 其最终的目的就是最大限度地获取利润， 在发电规模一定和国家电价统一的情况下，只有通过降低成本才能够创造更多的利润， 据统计火力发电企业大约有 以上的成本消耗在燃料上， 要想节约成本首先要从节约燃料能源开始做起， 一般情况下， 年发电量为 亿 的中型火力发电企业， 其每年用于燃料方面的费用达到了 亿到 亿元， 可见燃料所耗成本之高， 节能管理己经

47、成为火力发电企业获取利润的重要手段， 以天津军粮城发电有限公司为例， 若全公司年供电煤耗下降 克每千瓦时， 则可以降低年燃料成本 万元。 国家的各项政策有力地支持了节能管理的贯彻实施， 国内很多地区已经将评定机组发电量的方法变为机组耗煤量指标和污染物排放量指标， 这响应了国家节能管理的战略， 对于整个火力发电行业的长期可持续发展是有很大益处的， 但是对于大部分能源消耗很大的火力发电企业而言， 如果不能及时响应国家政策， 贯彻实施节能管理， 就会影响企业的生存和发展， 大大降低了这种企业在整个行业中的竞争力 。电力企业在国家节能管理大政策中具有重要作用目前我国的经济的发展是建立在对能源的过度消耗

48、和对环境过度污染的基础上的 ，中国单位 的能耗大约是发达国家单位 能耗的 倍左右， 这是影响中国经济未来可持续发展的重要因素， 同时也说明了在技术水平上实现节能管理的可实现性。 火力发电行业能能源消耗量一直占据着能源消耗的很大一部分， 截止到 年， 火力发电煤炭消耗量占据了煤炭消耗总量的 ， 用水消耗量占据了工业用水的 ， 而其供电效率却只有 左右； 不仅如此， 发电的过程中还伴随着有害气体和固体颗粒的排放，火力发电排放的 占据 排放总量的将近 ， 氮氧化合物的排放占据了总量的将中北屯力大学硕 丨 学位论文近 ， 烟尘、 粉尘的排放占据了总量的 左右， 而灰澄的排放则占到了 ， 由此可见电力行

49、业在能源使用和污染物排放方面的重大比例， 是国家进行节能管理的重中之重。 并且在如今社会， 电力已经成为工业正常运转以及人们正常生活不可或缺的能源，火力发电企业的发展关系到国家经济的发展和社会的进步， 在电力行业推行节能管理政策， 提高一次能源转化的效率， 降低电能运输过程中的损耗， 降低污染物的排放量， 会对我国节能管理政策的推行和实施产生重要的影响， 也是保证我国经济和社会的可持续发展的重要举措。火力发电企业面临的难题中国是一个人均能源占有量比较少的发展中国家， 一方面面临着经济发展的压力 ，经济发展势必需要消耗更多的能源， 另一方面面临着资源逐渐匮乏的压力 ， 我国经济的发展不应该只注重眼前的利益， 而超过资源或者环境所能承受的最大压力。 在经济和能源的双重压力之下， 火力发电企业要实行节能管理自然也会有诸多的