火力發電廠廠用電率的影響因素和對策研究

范曉程

（中國水利電力物資集團有限公司，北京 100040）

火力發電廠廠用電率的影響因素和對策研究

范曉程

（中國水利電力物資集團有限公司，北京 100040）

文章通過分析汽機、鍋爐、環保及公用系統的耗電量和綜合廠用電量建立線性回歸模型，通過建立的模型分析各系統對用電率的影響程度，對降低火力發電廠廠用電率問題提出相應的對策。

線性回歸理論；廠用電率；數學模型

節能降耗對于提高資源利用效率，提高企業經濟效益具有重要意義。特別是在當前火力發電企業產能過剩，機組利用小時大幅降低的情況下，挖掘企業的自身潛力，優化企業運營管理，降低企業能耗水平。本文選取了火力發電企業的重要技術和經濟指標廠用電率作為研究對象，通過回歸分析的方法建立模型分析火力發電企業的用電率影響因素，并根據研究成果對降低廠用電率提出一定的對策。

筆者對某電廠在役2臺33萬空冷熱電聯產機組進行分析，該廠供熱面積有2 200萬平方米，2016年供熱量約360萬吉焦，發電量36億千瓦時。較之濕冷機組，空冷機組的能耗水平較高，廠用電率較同級機組高20%左右，加之供熱期間，供熱循環泵滿負荷運行；超凈排放改造后，環保系統耗電大幅增加。所以，降低廠用電成為該電廠降耗的關鍵所在。

1 數據選取和分析過程

本文選取了某電廠2016年共12個月的相關數據，分為汽機、鍋爐、環保及公用3個系統（見表1）。根據所給數據基于回歸分析理論建立數學模型，對火力發電廠廠用電量的影響因素進行分析并作出對策研究。

根據廠用電率的計算方法：廠用電率=廠用電量/發電量可知其影響因素有廠用電量和發電量，因發電量受市場因素影響較大，而降低廠用電量因屬企業內部管理內容，因此，分析廠用電量更具有現實意義。

分析過程：（1）基于線性回歸理論建立數學模型，通過分析汽機、鍋爐、環保及公用系統的耗電量和綜合廠用電量建立多元回歸模型，分析廠用電量的主要影響因素，通過excel對數據進行處理。（2）通過建立的模型分析各系統對用電率的影響程度，對降低火力發電廠廠用電率問題提出相應的對策。

表1 2016年電量統計

2 建模過程

2.1 模型假設

（1）假設發電量和上網用量對廠用電量沒有影響，只分析3個系統對廠用電量的影響。

（2）假設各系統之間耗電量無影響。

（3）假設時間對系統的耗電量無影響，12個月的日歷數相等。

2.2 數據處理

設Y為綜合廠用電量，X1為汽機系統耗電量，X2為鍋爐系統耗電量，X3為環保和公用系統的耗電量。

將每個月各系統的耗電量求和，得出X1，X2，X3的數據，然后分別作出因變量Y和自變量X1，X2，X3的散點圖（見圖1）。

圖1 散點圖

如圖1所示，3個自變量對因變量呈現線性關系，因此，可以建立多元線性模型[1]。將原始數據代入excel的數據回歸工具，得出表2—4。

表2 回歸統計

表3 方差分析

根據計算結果R Square=0.999 33，可解釋程度大于95%，3個自變量P-value數值較小，均小于1%，則方程特別有效。得出的方程為Y=234.52+1.28X1+1.3X2+0.41X3。

根據模型我們可以知道汽機系統和鍋爐系統耗電量對廠用電量的影響較大，而環保及公用系統對廠用電量影響較小。此模型總體來說具有較好的擬合程度，能夠表現出來三大系統對廠用電量的影響程度。

但是模型忽略了各系統中的小系統與廠用電量的關系，譬如，汽機系統中的熱網循環水泵的耗電量只有在供熱期間才發生。另外，由于大系統中各小系統也是互相影響的，其用電率也會有所影響。但直接用小系統分析其與廠用電量的影響是很復雜的，因此，直接使用大系統做分析，簡化了模型，對于分析影響廠用電率的關鍵因素具有局限性。

表4 模型分析

3 模型的應用

現在根據以上建立的模型分析降低廠用電率的方法，我們重點對汽機系統、鍋爐系統這些在廠用電率中占比較大的影響因素進行分析。

3.1 汽機系統設備管理

對于汽機系統，根據模型可以知道它的耗電量對廠用電量有較大的影響。因此，筆者對其相應子系統進行進一步分析。

汽機系統中各部分的耗電量分析如圖2所示，可以很明顯地發現給水泵的耗電量占汽機系統總耗電量的80%左右，因此，給水泵管理對降低廠用電率作用重大。從季節來看，夏季空冷島設備耗電量較大，八月份達到頂點。冬季熱網循環泵的耗電量增加，并且占比較大。

圖2 汽機系統各部分耗電量分析

因此，加強給水泵的管理對于降低廠用電率至關重要，運行管理者可以通過單給水泵運行，電泵改氣泵等方式降低給水泵耗電量。在冬季運行期間，熱網循環泵加裝變頻。夏季期間增加空冷島沖洗降溫，都是降低廠用電率重要手段。

3.2 鍋爐系統的設備管理

對于鍋爐系統，根據數據模型，所占比重與汽機系統相似，所以其對降低廠用電率的影響也至關重要。如圖3所示，引風機、磨煤機、排風系統的耗電量占主要，它們的耗電量與煤的質量有很大的關系。

由于我國電煤供應緊張，部分電廠是根據情況對煤進行摻燒的，而摻燒后的煤質量變差，發熱量降低，達不到原來設計煤種的要求，這種情況下為了保證發電量必定要增加鍋爐的給煤量，這就導致了引風機、磨煤機、排風系統的耗電量變大，因此，提高煤的質量可以有效減少鍋爐系統的耗電量。

圖3 鍋爐系統各部分耗電量分析

3.3 提高工作人員節能意識

從各系統分析來看，解決廠用電率問題應該用系統的思維考慮問題，這時候就可以從員工意識出發，提高現有各系統的經濟運行水平以達到降低廠用電率的效果。

[1]道格拉斯C.蒙哥馬利.線性回歸分析導論[M].王辰勇，譯.北京：機械工業出版社，2016.

Research on analysis and countermeasure of the influencing factors of plant power consumption in thermal power plant

Fan Xiaocheng
（China National Water Resources and Electric Power Materials and Equipment Co.,Ltd., Beijing 100040, China）

Through the analysis of power consumption of steam turbine, boiler, environmental protection and public system and integrated plant power consumption to establish the linear regression model, this paper analyzes the degree of influence of each system on the electricity consumption based on the model, and puts forward corresponding countermeasures to reduce power consumption rate problems.

linear regression theory; power consumption rate; mathematical model

范曉程（1981— ），女，河北衡水人，工程師，學士；研究方向：電廠物資采購與管理。