【正文】 廠房介紹 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 6 集控中心的優(yōu)化 ................................................................. 錯誤 !未 定義書簽。 布局存在問題 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 7 總結(jié)與展望 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 參 考 文 獻 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。強大的電力供應(yīng)已成為我國經(jīng)濟騰飛、人民生活水平和綜合國力迅速提高的可靠保障和重要基礎(chǔ)。 資源節(jié)約和環(huán)境保護是我國的基本國策，推進節(jié)能減排工作，加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。這就需要我們對火力發(fā)電進行 IE 的系統(tǒng)優(yōu)化，從而使火電節(jié)能、低排放、高效力的合理運營，以符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。目前，大陸對工業(yè)工程的應(yīng)用涉及到汽車、鋼鐵、機械制造、家電、建材、信息等十幾個行業(yè)，包括第一汽車集團、一汽大眾 有限公司、廣東科龍集團、廣東美的集團、深圳華為公司，以及東南沿海的眾多企業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用工業(yè)工程作為提高企業(yè)管理水平的重要手段，并取得了顯著效果。他們開始應(yīng)用IE 技術(shù)解決企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中存在的諸多問題，并已經(jīng)在增效降耗、生產(chǎn)管理、質(zhì)量保證、 現(xiàn)場管理、項目開發(fā)和實施等方面發(fā)揮了積極作用。目前的生產(chǎn)和運作管理績效離新的要求還有較大的差距。通過調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，尋求系統(tǒng)中各要素之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，優(yōu)化系統(tǒng)整體性能。在電力行業(yè)中工業(yè)工程的應(yīng)用還處于起步階段。而且電廠的優(yōu)化并沒有引起重視，在進行對火力電廠的綜合 IE 分析中看出，將工業(yè)工程的相關(guān)理論與實際相結(jié)合， 7 在這個過程中我深刻的體會到了工業(yè)工程對提高能源利用率的重要意義。 1 機組的改進和優(yōu)化（主要方向是并網(wǎng)及能源的利用率）。 改善的思路 本文以工業(yè)工程的相關(guān)理論的研究成果為基 礎(chǔ)，初步探索工業(yè)工程的概念、核心思想和運行機制。本論文在工業(yè)工程相關(guān) 理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)火電機組、燃煤運輸、廠房布置、集控中心布置等存在的問題，然后針對這些問題逐一分析，找出產(chǎn)生問題的根本原因。 第二部分回顧工業(yè)工程相關(guān)理論以及工業(yè)工程的核心思想、內(nèi)容和實施工 8 業(yè)工程的方法及工具，是本文研究的基礎(chǔ)部分。然后將 工業(yè)工程思想應(yīng)用于該公司的運作管理中，從火電機械設(shè)備和物料搬運設(shè)備改進、廠房及集控中心的設(shè)施規(guī)劃幾個方面來介紹該公司運用工業(yè)工程綜合改善的當(dāng)前具體情況。充分的利用現(xiàn)有空間，進行工業(yè)工程改善。通過對 IE 的發(fā)展歷程的回顧，我們一方面 9 能夠了解 IE 的技術(shù)方法體系的內(nèi)容和形成過程，另一方面也有助于更好的理解該方法在中小企業(yè)中的應(yīng)用 。這時在英國興起的零件可互換性和勞動專業(yè)化分工，被認(rèn)為是促使大量生產(chǎn)成為可能的兩個重要的 IE 觀念。 這個年代的特點是：生產(chǎn)的機械化程度還不高，還存在著大量的手工勞動，因而提高工人的勞 動效率就成為當(dāng)時的最重要的研究課題，研究的主題就集中在人的問題上，而人的問題被看作是管理。它是泰勒科學(xué)管理原理的 繼承與發(fā)展，但有三個方面的變化：①正式出現(xiàn)了 IE 的概念、名詞、學(xué)系、研究機構(gòu)、專業(yè)人員和學(xué)會。于是在這個階段發(fā)展了工廠布置、設(shè)施設(shè) 10 計、工具設(shè)計、人機關(guān)系、物料搬運等富于工程技術(shù)內(nèi)容的 IE 理論和方法。與其他工程專業(yè)相比， IE 一直缺少一種統(tǒng)一的科學(xué)理論基礎(chǔ)。人們普遍認(rèn)為可以把 OR 作為 IE 的理論基礎(chǔ)，不僅是因為可以用 OR 的原理來改進 IE 的傳統(tǒng)方法，使之提高到一個新的水平，而且還因為 OR 的系統(tǒng)性可以把 IE 的各種方法綜合起來用于解決較大的系統(tǒng)問題。但 OR 的各種方法雖具有較強的系統(tǒng)性，但方法與方法之間，以及 OR 方法與 IE 傳統(tǒng)方法之間仍然缺少自然的聯(lián)系，因而常被局部地、孤立地應(yīng)用，而難以取 得綜合的效果。使 IE 既可對小至一個勞動崗位進行分析，也可對整個生產(chǎn)線、整個企業(yè)、大至整個工業(yè)系統(tǒng)進行分析和設(shè)計，正像機械工程作為一門完整體系的學(xué)科一樣，既可以設(shè)計一個小零件，也可以設(shè)計一整套機器系統(tǒng)。計算機數(shù)控（ CNC）、計算機輔助設(shè)計（ CAD）、計算機輔助作業(yè)計劃（ CAP）、計算機輔助質(zhì)量控制（ CAQ）、計算機輔助工程（ CAE）以及其他計算機輔助作業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用無不涉及 IE。隨著計算機技術(shù)綜合能力的進步，人們已能把某些孤島似的計算機輔助技術(shù)綜合成可共同運作的系統(tǒng)，賦予更高級的功能，例如 DNC， CAD/CAM， FMS 等。 IE 管理的目標(biāo)就是使生產(chǎn)系統(tǒng)投入的要素得到有效利用，是降低生產(chǎn)成本、保證質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運行狀態(tài)而獲得巨大整體效益。只有為社會創(chuàng)造并提供質(zhì)量合格的產(chǎn)品和服務(wù)，才能得到有效的產(chǎn)出，否則不合格產(chǎn)品生產(chǎn)越多浪費越大，反而會降低生產(chǎn)率。 IE 十分重視研究入的因素，包括人機關(guān)系、環(huán)境對人生理和心理的影響、人的工作主動性、積極性和創(chuàng)造性、激勵方法等，尋求合理配置人和其他因素，建立適合人的生理和心理特點的機器和環(huán)境系統(tǒng)，使人能充分發(fā)揮能動作用。這樣，才能發(fā)揮各要素和各子系統(tǒng)的功能，協(xié)調(diào)、有效地運行 [6]。 第二，揭示成本升降的原因，正確地查明影響成本高低的各種因素及其原因，進一步提高企業(yè)管理水平。 對比分析法 13 對比分析法是根據(jù)實際成本指標(biāo)與不同時期的指標(biāo)進行對比，來揭示差異，分析差異產(chǎn)生原因的一種方法。若不可比，則可能使分析的結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至可能得出與實際情況完全不同的相反的結(jié)論。 相關(guān)分析法 相關(guān)分析法是指在分析某個指標(biāo)時，將與該指 標(biāo)相關(guān)但又不同的指標(biāo)加以對比，分析其相互關(guān)系的一種方法。 在后面的機組優(yōu)化和運輸優(yōu)化均采用的是成本分析方法中的對比分析法。這是最早的布局方法。但是用數(shù)學(xué)模型解決布局問題存在兩大困難。它產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 50 年代，有螺線規(guī)劃法、簡化布置規(guī)劃法及運輸行程圖等。這是當(dāng)前工廠布局設(shè)計的主流方法。在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，也是最重要的一種。大機組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高，每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)電成本也不斷降低。按原動機分汽輪機發(fā)電、燃?xì)廨啓C發(fā)電、柴油機發(fā)電。 火電發(fā)電廠的生產(chǎn)過程 火力發(fā)電廠單元機組主要由鍋爐、汽輪機和發(fā)電機構(gòu)成。 通常流程為煤場 —— 斗輪機及皮帶運煤機 —— 破碎機 —— 皮帶輸煤機 —— 煤斗 —— 給煤機 —— 磨煤機 —— 煤粉倉（或燃燒器）。利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒 所需空氣以提高鍋爐效率的熱交換設(shè)備。廢汽冷凝后和補充水一起回到鍋爐，保證汽水的循環(huán)。工業(yè)中汽包罐是能夠承受汽包產(chǎn)生的空氣壓力和水位壓力的一種工業(yè)設(shè)備。 過熱器：將飽和溫度或高于飽和溫度的蒸汽加熱到規(guī)定過熱溫度的受熱面。 除氧器：給水回?zé)嵯到y(tǒng)中，使給水加熱到飽和溫度，能去除給水中溶解氣體的混合式加熱器。 化水：對自然界中的水進行去鹽去雜的處理。 . 世界火電設(shè)備發(fā)展態(tài)勢分析 火電設(shè)備發(fā)展態(tài)勢 火電設(shè)備的主要發(fā)展趨勢為：以高效率、低污染、低能耗、低造價的發(fā)電設(shè)備和新型的清潔煤燃燒發(fā)電技術(shù)為開發(fā)重點，具體表現(xiàn)為： 1．普遍采用單機容量為 600～ 1100MW 容量火電機組； 2．工業(yè)發(fā)達國家廣泛應(yīng)用單機容量為 600MW 及以上的大容量超臨界機組； 3．大容量 、高效率燃?xì)廨啺l(fā)電機組迅速發(fā)展； 17 4．空冷發(fā)電機組、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機組向大型化發(fā)展； 5．機組運行自動化水平不斷提高； 隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，迫使燃煤電廠要采用更高的參數(shù)以獲得更高的效率，同時新材料的開發(fā)成功也使得超臨界機組從技術(shù)上具備了發(fā)展高參數(shù)的條件。俄羅斯 300MW 以上容量機組全部采用超臨界參數(shù)，共有超臨界機組 224 臺。 倘若對汽輪機的元件效率等進行改進，尚能把機組的效率提高 2 個百分點，即高溫超超臨界參數(shù) 機組可能實現(xiàn)的供電效率大約是 %。循環(huán)流化床鍋爐（ CFB）正向高參數(shù)，大容量目標(biāo)挺進，必將在未來電站鍋爐中占有一席之地。共 37家公司生產(chǎn)流化床鍋爐，其中27家生產(chǎn) CFB爐。國外研究表明，采用超臨界蒸汽參數(shù)的循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)電熱效率可以達到 %，這和傳統(tǒng)的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電熱效率相比已毫不遜色，但其成本卻大大降低。而循環(huán)流化床技術(shù)最適合于滿足此種情況。目前技術(shù)成熟的爐膛單元的容量為125MW，增加爐寬可以合成到 250MW；采用加中間隔墻方式，合成為三爐室爐膛時，容量即達到 300MW 規(guī)模。 4．回送裝置型式趨同 循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)物料回送裝置也稱回料閥、返料閥等，是循環(huán)床的關(guān)鍵部件之一。燃燒氮轉(zhuǎn)化生成 N2O的過程主要發(fā)生在密相區(qū)初始燃燒階段。 7．應(yīng)用新的防磨和耐火材 料 內(nèi)置翼墻和管屏的防磨覆層材料的性能直接關(guān)系到循環(huán)流化床鍋爐運行的可靠性和可用率水平以及運行維修成本等，密相區(qū)和分離器內(nèi)壁的耐火材料襯層同樣也需要有良好的抗腐蝕性能。 20 3火電 機組的優(yōu)化 . 火電機組主要參數(shù)介紹 負(fù)荷、主蒸汽壓力、溫度 火力發(fā)電廠集控中心控制的最主要的是三個參數(shù)： 1負(fù)荷， 2 主蒸汽壓力， 3汽水溫度。 汽水溫度：進入汽輪機時蒸汽的溫度。 . 本企業(yè)的情況介紹 本企業(yè)的介紹 山東信發(fā)鋁電集團有限公司始建于 1972 年，現(xiàn)有所屬企業(yè)及控股公司 50余家，職工 15000 余人，是一家集發(fā)電、供熱、電解鋁、氧化鋁、碳素、氟化鹽、中高密度板、味精、鋁深加 工等十大產(chǎn)業(yè)鏈條于一體的現(xiàn)代化大型企業(yè)集團。目前公司一期工程投資 70 億元人民幣，建設(shè) 37萬噸再生鋁、四臺 36 萬千瓦熱電機組、 60萬噸蘭炭、 30萬噸碳素及電器開關(guān)、保溫材料、氧氣乙炔、鋁深加工 等其他配套項目。機組的控制系統(tǒng)為 DCS 系統(tǒng)。全系統(tǒng)的信息綜合管理和現(xiàn)場控制想分離，這是分布式控制系統(tǒng)的重要標(biāo)志。從中獲取很大的利潤。時 用電量（度） =功率（千瓦）使用時間（小時） 一臺機組： 一天發(fā)電量： 320200 24=7680000（度） 一年發(fā)電量： 7680000 350=2688000000（度） 一天發(fā)電利潤： 7680000 =460800（元） 一年發(fā)電利潤： 2688000000 =161280000（元） 表 31 利潤分析表 實際發(fā)電量（度） 利潤（元） 一 天 7680000 460800 一 年 2688000000 161280000 四臺機組： 同理： 22 表 32 利潤分析表 實際發(fā)電 量（度） 利潤（元） 一 天 30720200 1843200 一 年 10762020000 645120200 由表 3表 32可得，就剛把電并入國家電網(wǎng)，一年的收入就是六億四千五百多萬元。那么并入國家電網(wǎng)和城鎮(zhèn)供熱一年的 總收入為六億五千多萬。前者屬于亞臨界機組，后者屬于超超臨界機組。一些政府組織、國家和制造廠商已經(jīng)公布了發(fā)展下一點高效超臨界機組的計劃，主蒸汽溫度將提高到 700℃，再熱蒸汽溫度達 720℃到 2020 年，主蒸汽溫度將達到 650～ 700℃，機組循環(huán)效率有望達到 50%～ 55%?？梢姶髾C組在能源利用率，降低污染，降低成本方面的作用是顯而易見的。它們的共同特點是碾磨部件由兩組相對運動的碾磨體構(gòu)成。 中速磨煤機具有設(shè)備緊湊、 占地小、 電耗?。s為鋼球磨煤機的 50～75%）、噪聲小、運行控制比較輕便靈敏等顯著優(yōu)點；但磨煤機結(jié)構(gòu)和制造較復(fù)雜，維修費用較大，而且不適宜磨制較硬的煤。同理，磨煤機也一樣，所以要嚴(yán)格控制和把關(guān)煤場中煤的質(zhì)量。就像汽車一樣，額定的里程表中是 180km/h,但實際汽車的時速是達不到180km/h，即便能達到，持續(xù)時間也不長，因為長時間行駛有可能會使汽車解體，造成事故。這樣機組在額定范圍內(nèi)，才能長時間的安全生產(chǎn)。從新起爐后，機組設(shè)備也就能長時間的正常安全生產(chǎn)?？ㄜ?40輛，一輛卡車載重 50噸。所以公司完全有那個經(jīng)濟實力來修建鐵路專線。 在專線上有 2列運煤火車，一列有 20節(jié)車皮，每車皮載重 50噸。在運煤量相同的前提下，卡車運輸?shù)馁M用一輛車按 2020 元來算， 20 2020=40000（元）。 . 煤場設(shè)備的改進 側(cè)傾式翻車機 采用鐵路運輸時，在火電廠的煤場就需要一種專門用來卸煤的設(shè)備，側(cè)傾式翻車機正好取代了傳統(tǒng)的人力卸煤的方法。如圖 41所示：