【正文】 礦井下的礦車也大多用小型翻車 機(jī)卸車。 側(cè)傾式翻車機(jī)指一種用來翻卸鐵路敞車散料的大型機(jī)械設(shè)備。這些點點滴滴的改善，讓我們驚訝的同時也印證了一句話“優(yōu)化無處不在，這就是工業(yè)工程”。一天的運煤，公司就要支出4萬元，而鐵路運輸一天的費用不超過 1萬元，一年按 350 天來計算： 汽車運輸： 40000 350=14000000（元） 即： 1400 萬元 火車運輸： 10000 350=3500000（元） 即： 350 萬元 表 41 利潤分析表 鐵路運輸（元） 公路運輸（元） 一 天 10000 40000 一 年 3500000 140000000 運輸成本如表 41所示，一年下來多支出 14000000– 3500000=10500000（元），即 1050 萬元。 所以兩者的一天的運煤量是相同的。一天每 25 列車運輸一次。一天的運煤量 40 50=2020（噸）。 運輸方案的改進(jìn) 由于煤礦和電廠相距 500 公里，其中路途沒有高速，所以運煤卡車一天只能運輸一次。而且是在西部大開發(fā)的政策上成立的分公司，公司預(yù)計總投資 300億元人民幣 ，修建 500 公里的鐵路專線需要 3個億。 . 修建鐵路專線 修建鐵路的可行性 從地理位置來看，電廠和煤礦的距離是 500 公里，而兩個地方之間沒有山川河流，也無復(fù)雜地理結(jié)構(gòu)，所以完全可以修建從煤礦到電廠的運煤鐵路專線。 運輸情況 由于該企業(yè)在新疆的分公司投產(chǎn)不長，所以從煤礦到電廠的運煤一直依靠卡車來運輸。 這樣避免了因機(jī)器設(shè)備的缺陷而造成不必要的停機(jī)，也就不會有不必要的經(jīng)濟(jì)損失。這些缺陷在不停爐的情況下能修的就修，需要停爐修的，就記錄下來，到年終停爐大修的時候，停止整個機(jī)組的運行，然后將所有的缺陷修復(fù)完。在確保機(jī)組安全運行的情況下，才能創(chuàng)造豐厚的利益。由于白天用電量大，白天機(jī)組負(fù)荷加到 330MW，夜間用電量小，負(fù)荷降到 310MW。同樣，機(jī)組的運作也是這樣，實際負(fù)荷要是和額定負(fù)荷接近或相同時，會使機(jī)組解體，造成重大事故，后果不堪想象。 合理生產(chǎn) 該電廠機(jī)組的額定負(fù)荷為 360MW,實際生產(chǎn)過程中也不會把負(fù)荷加到額定值。必須把石塊、鐵塊等雜質(zhì)過濾掉，這樣，減少磨煤機(jī)的損傷，增加其壽命，保護(hù)機(jī)組整個運作過程的正常工作。打一比喻，磨煤機(jī)就相當(dāng)于人的胃，要讓胃能很好的吸收消化食物，必須吃的是易消化的食品。磨煤機(jī)在整個機(jī)組的生產(chǎn)運作過程中起著至關(guān)重要的作用，所以生產(chǎn)過程中磨煤機(jī)不能出意外，一旦所有磨煤機(jī)停運，會導(dǎo)致停止發(fā)電，那么一天一臺機(jī)組的損失就是 200 萬。經(jīng)分離后 ,一定粒度的煤粉隨氣流帶出磨外，粗顆粒的煤粉反回碾磨區(qū)重磨。煤塊在這兩組碾磨體表面之間 受到擠壓、碾磨而被粉碎。常見的有 23 平盤磨、碗式磨、 E 型磨和輥式磨。 磨煤機(jī)中煤的質(zhì)量 本廠安裝的是中速磨輥式磨煤機(jī)。在新疆 1噸煤 100 元， 6000 100=6000000 元，即 600 萬元 。普通的亞臨界機(jī)組的循環(huán)效率也只能達(dá)到 25%～ 35%。超超臨界機(jī)組技術(shù)也正趨于成熟，國外超超臨界機(jī)組發(fā)展的近期目標(biāo)為 1000MW 級機(jī)組，參數(shù)為 31MPa/600℃ /600℃ /600℃，并正在向更高的水平發(fā)展。其超超臨界機(jī)組比亞臨界機(jī)組無論從什么方面都要優(yōu)越。本人建議增加 4臺 1100MW機(jī)組。要是在增加 4臺 1100MW 機(jī)組，該電廠的利潤就相當(dāng)可觀了。該城鎮(zhèn)大約有 7000 戶人家，一年的供熱費按 1000 元來算， 7000 1000=7000000（元），即 700 萬的收入。就這點就是一個相當(dāng)可觀的收入。 1 度 =1千瓦 將該電廠的電并入國家電網(wǎng)，是一部分很大的利潤收入，首先該電廠發(fā)出的煤一度電成本只有 4 分錢，并入國家電網(wǎng)是 1 毛錢，其中一度電的利潤在 6分錢（ 元）。我認(rèn)為該電廠除了給廠區(qū)供電外，還應(yīng)將電并入國家電網(wǎng)，并且給城區(qū)供熱。這樣，不但提高了控制速度，還避免了采用集中控制時，一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致所有控制失靈的危險。一條高速數(shù)據(jù)通道將所有的系統(tǒng)處理單元連接起來，完成處理單元之間或處理單元與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，用以彩色屏幕顯示器為中心的人機(jī)接口來實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的監(jiān)督控制。 21 DCS 是 1975 年美國最大的儀表公司首次向世界推出的分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)（ Distributed Control System,DCS）。磨煤機(jī)為中速磨輥式，哈爾濱生產(chǎn)。 本電廠機(jī)組的情況介紹 目前，該電廠為 4 360MW 亞臨界熱電機(jī)組，采用的是水冷方式（ 4 個冷卻塔），其中鍋爐是哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)，汽輪機(jī)為北京汽輪機(jī)廠生產(chǎn)。公司預(yù)計總投資 300 億元人民幣，建設(shè)總規(guī)模 160 萬噸再生鋁、 120 萬噸蘭炭、60萬噸碳素、 36萬噸瀝青。新疆農(nóng)六師煤電有限公司是山東信發(fā)集團(tuán)響應(yīng)國家西部大開發(fā)的政策，于 2020 年六月份開始到新疆五家渠市 102 團(tuán)投資興建的一家集發(fā)電、再生鋁、碳素、蘭炭等產(chǎn)品于一體的大型企業(yè)。本電廠現(xiàn)有 4 臺 360MW 機(jī)組屬于亞臨界，擴(kuò)建的優(yōu)化機(jī)組為 1100MW 屬于超超臨界。 亞臨界，超臨界及超超臨界機(jī)組的區(qū)分 火電廠超超臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組指的是鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力。 主蒸汽壓力：主汽輪機(jī)噴嘴閥前的蒸汽壓力。 負(fù)荷：電路執(zhí)行功能時所消耗的功率。 當(dāng)然由于世界各國的情況不同，電力工業(yè)的發(fā)展也是不相同的，就我國而言，火力發(fā)電仍占據(jù)主導(dǎo)地位，所以本次優(yōu)化要迎合我國國情及本企業(yè)的實際情況。與其這方面的需求會促進(jìn)相應(yīng)材料技術(shù)的發(fā)展。未來 5～ 10 年內(nèi)， 300～ 600MW 容量等級的循環(huán)流化床鍋爐將從生產(chǎn)車間走向商業(yè)運行，為進(jìn)一步提高機(jī)組效率，循環(huán)流化床鍋爐有向超臨界參數(shù)發(fā)展的需要。因而采用密相區(qū)徽欠氧燃燒方式，可提高 N2O 還原為氮氣的解離率，從而控制 N2O 生成。 5．控 制 N2O 生成 N2O 低溫燃燒時生成率高，而高溫燃燒時解離率高。既要使物料穩(wěn)定持續(xù)的返回爐膛，又要隔絕爐膛與分離器間的壓 19 差。 3．研制新型分離器及布置方式 對于分離器的研究，最主要的任務(wù)是優(yōu)化分離器的布置方式，同時開發(fā)緊湊型分離裝置，即非圓截面，可與水冷壁整裝的新型分離器。但是，如果想進(jìn)一步擴(kuò)大鍋爐機(jī)組容量到 400～600MW，則爐膛單元的容量應(yīng) 200MW 才行。 （二）循環(huán)床鍋爐大型化的技術(shù)發(fā)展趨勢 1．容量擴(kuò)大 目前，世界上單臺循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組的容量最大已達(dá)到 250MW， 300MW容量等級的機(jī)組馬上很快也要投入商業(yè)運行。開發(fā)這種技術(shù)可以使 EDF在拓展全球發(fā)電業(yè)務(wù)的競爭中處于有利地位。 法國電力公司（ EDF）認(rèn)為中國、印度以及許多東南亞和東歐國家在強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中迫切需要增加發(fā)電量，但是這些國家面臨一個十分困難的抉擇，一方面他們擁有大量等級很差或比較差的煤炭資源；而另一方面面臨著越來越大的環(huán)保壓力。因此，國際上普遍認(rèn)為，在未來 20～ 30 年內(nèi)常壓循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)將會有很大的市場。 美國能源部制定了支持美國制造商的重要的清潔煤技術(shù)計劃，法國國家也有類似的計劃，還有若干國家的 R＆ D 計劃支持有關(guān)的研究發(fā)展工作，包括歐洲委員會（ EC）的支持工作。循環(huán)流化床鍋爐檢驗規(guī)程和安全規(guī)程已經(jīng)列入美國 ASME標(biāo)準(zhǔn)，這是其技術(shù)成熟和標(biāo)準(zhǔn)化的重要標(biāo)志 。 當(dāng)前世界上已有近千臺 CFB 鍋爐投入運行，國外約有 60 臺 100MW 以上容量的循 18 環(huán)流化床鍋爐，其中已經(jīng)投運的有 40余臺。作為公認(rèn)的最具發(fā)展前景的“潔凈”煤燃燒技術(shù)，循環(huán)流化 床是一種兼顧環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性并且得到廣泛驗證的新技術(shù)，大型流化床鍋爐已進(jìn)入商業(yè)市場，已投運最大的 CFB 鍋爐為法國普羅旺斯 250MW 鍋爐。煤粉燃燒鍋爐在這方面已經(jīng)邁過了超臨界和超超臨界兩個門檻。倘若像 siemens公司所期望的那樣：把亞臨界參數(shù)機(jī)組的供電效率改善為 %，那么高溫超超臨界參數(shù)機(jī)組可能實現(xiàn)的供電效率的極限值大約為 %。據(jù)報道，丹麥投運了 2 臺 412MW的超超臨界參數(shù)機(jī)組，一臺燃煤，一臺燃天然氣，蒸汽參數(shù)為 ℃/580℃ /580℃，凝汽器背壓為 ，熱效率可達(dá) 47%。 就發(fā)電動力而言，為實現(xiàn)電能生產(chǎn)的“高效、潔凈、經(jīng)濟(jì)、可靠、安全”之要求，蒸汽輪機(jī)電站的參數(shù)經(jīng)歷了低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界和超臨界參數(shù)的發(fā)展階段，目前正在向超超臨界參數(shù)的前沿挺進(jìn)，機(jī)組的單機(jī)容量已達(dá)1300MW，供電效率已超過 42%并將逐漸逼近 45%。日本 450MW 以上的火力發(fā)電機(jī)組全部采用超臨界或超超臨界機(jī)組，其容量占總裝機(jī)容量的 61%。目前世界上超超臨界機(jī)組的最高熱效率已達(dá) 47%，在美國已運行的超臨界機(jī)組總數(shù)有 166臺， 117 臺 800MW 及以上的火力發(fā)電機(jī)組均為超臨界機(jī)組，最大的單機(jī)容量為 1300MW。 外置高加：高溫加熱器的外置設(shè)備。 低加：低溫加熱器。 精處理：采用前置過濾及高速混床離子交換處理除去凝結(jié)水中金屬氧化物顆粒和各種其他離子，提高 凝結(jié)水純度的處理過程。 （ 4） 360MW 機(jī)組自然界水的利用及汽水流向過程，如圖 44所示。 凝汽器：使汽輪機(jī)排汽冷卻凝結(jié)成水，并在其中形成真空的熱交換器。 再熱器：將汽輪機(jī)高壓缸或中壓缸的排汽再次加熱到規(guī)定溫度的 鍋爐受熱面。 聯(lián)箱：儲存水的裝置。 水冷壁 : 敷設(shè)在鍋爐爐膛四周，由多根并聯(lián)管組成的水冷包殼。 汽包：是指氣壓通過水循環(huán)導(dǎo)致氣壓下降 或上升，也可以理解為汽包是氣體和水分融合后形成的氣壓變化，極限壓力中的空氣與水分子會提高氣體的壓力上升，導(dǎo)致高壓達(dá)到一定數(shù)值后產(chǎn)生的壓力集分子。汽水循環(huán)如圖 23 所示。 （ 3）汽水循環(huán)是把水加熱蒸發(fā)成具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽，推動汽輪機(jī)做功，達(dá)到從熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。 一次風(fēng)機(jī)：單獨供給鍋爐燃料制備和燃燒所需一次空氣的風(fēng)機(jī)。 圖 22 燃燒過程流程圖 預(yù)熱器：即，空氣預(yù)熱器。 （ 2）燃燒過程是在鍋爐里將燃煤和空氣充分燃燒，把水加熱成具有一定溫度和壓力的蒸汽，并把煙氣除塵后經(jīng)煙囪排出，把爐渣和灰排入會場。 （ 1）輸煤及制粉系統(tǒng)是把煤從煤場送到鍋爐車間，包括運煤、除去煤中雜質(zhì)，制成一定細(xì)度的煤粉，以滿足鍋爐對燃 料的要求。其基本生產(chǎn)過程是將燃料的化學(xué)能在鍋爐中穿變成熱能，再在汽輪機(jī)里將熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，最后在發(fā)電機(jī)里將機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實施熱電聯(lián)供。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。 火電分類 火力發(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。到 80 年代后期，世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠，容量為 4400 兆瓦?；鹆Πl(fā)電機(jī)組的容量由 200 兆瓦級提高到 300～ 600 兆瓦級（ 50年代中期） ，到 1973 年，最大的火電機(jī)組達(dá) 1300 兆瓦。最早的火力發(fā)電是 1875 年在巴黎北火車站的火電廠實現(xiàn)的。 . 火電的發(fā)展簡史及工作原理 火電發(fā)展簡史 火力發(fā)電是利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料（該電廠用的是煤）燃燒時產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動力裝置（包括電廠鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及其輔助裝置）轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。 該企業(yè)的廠房和集控中心的優(yōu)化都運用的是擺樣法。 Muther 除了提出 SPIF 外，還對于工廠布局等五個子系統(tǒng)提出了一套統(tǒng)一化系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計方法，即系統(tǒng)布局的 SLP 法。其優(yōu)點在于將擺樣法與數(shù)學(xué)模型結(jié)合起來，但在實踐中應(yīng)用較少。 （ 3）圖解法。首先，當(dāng)問題的條件過于復(fù)雜時，簡化的數(shù)學(xué)模型很難得出負(fù)荷實際要求的準(zhǔn)確結(jié)果；其次，布局設(shè)計最終希望得到布局圖，但用數(shù)學(xué)模型得不到。運用運籌學(xué)、系統(tǒng)工程中的模型優(yōu)化技術(shù)研究最優(yōu)布局方案，為工業(yè)工程師提供數(shù)學(xué)模型，以提高系統(tǒng)布置的精確性和效率。它利用二維平面比例模擬方法，將按一定比例制成的樣片在同 意比例的平面圖上表示設(shè)施系統(tǒng)的組成、設(shè)施、機(jī)器或活動，通過相關(guān)關(guān)系的分析，調(diào)整樣片位置可得較好的布置方案。布局設(shè)計方法可分為： （ 1）擺樣法。 （二） 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的方法 從工業(yè)工程的角度考 察，設(shè)施規(guī)劃由場址與設(shè)施設(shè)計兩個部分組成，設(shè)施設(shè)計又分為布置設(shè)計、物料搬運系統(tǒng)設(shè)計、建筑設(shè)計、公用工程設(shè)計及信息系統(tǒng)設(shè)計五個相互關(guān)聯(lián)的部分，如圖 21所示： 如圖 21 設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計組成 14 工廠布局是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計的核心，必須首先進(jìn)行。再如，產(chǎn)品產(chǎn)量的變化，會引起成本隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，利用相關(guān)分析法找出相關(guān)指標(biāo)之間規(guī)律性的聯(lián)系，從而為企業(yè)成本管理服務(wù)。企業(yè)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間存在著相互聯(lián)系的依存關(guān)系， 在這些指標(biāo)體系中，一個指標(biāo)發(fā)生了變化，受其影響的相關(guān)指標(biāo)也會發(fā)生變化。在成本分析中采用因素分析法，就是將構(gòu)成成本的各種因素進(jìn)行分解，測定各個因素變動對成本計劃完成情況的影