企業(yè)的ie分析與改善學(xué)士學(xué)位論文

中國礦業(yè)大學(xué)2012屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目某企業(yè)的IE分析與改善所在系機(jī)電動(dòng)力與信息工程系專業(yè)班級工業(yè)工程（）班姓名指導(dǎo)教師教務(wù)處制中文題目：某企業(yè)的IE分析與改善外文題目：IEanalysisandimprovementofanenterprise畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）：共37頁完成日期：2012年5月15日答辯日期：2012年5月18日PAGEIIPAGEI某企業(yè)的IE分析與改善摘要在東部沿海經(jīng)濟(jì)繁榮的背景下，企業(yè)發(fā)展迅速，市場競爭日益激烈，客戶的需求越來越高，而且向產(chǎn)品的多樣化、高質(zhì)量、個(gè)性化方面發(fā)展，這對眾多的企業(yè)在生產(chǎn)和管理上提出了更高的要求。因此，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理革新變得非常緊迫，工業(yè)工程綜合改善是企業(yè)增強(qiáng)核心競爭力的途徑之一，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的重要手段。推行工業(yè)工程改善可以提高公司的整體運(yùn)作管理，降低生產(chǎn)成本，提高質(zhì)量，達(dá)到企業(yè)不斷追求效益最大化的目的。本文論述了某企業(yè)自備電廠在尋求發(fā)展的過程中由于企業(yè)內(nèi)部自身存在的問題成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸而不斷改革的過程。文中針對企業(yè)過去存在的問題，在進(jìn)行了總結(jié)和分析的基礎(chǔ)上，提煉了企業(yè)對存在問題的解決方案。并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況與工業(yè)工程的相關(guān)理論，從整體到局部對其提出了工業(yè)工程綜合改善方案。方案涉及火力發(fā)電廠的機(jī)組、運(yùn)輸、廠房、集控中心的優(yōu)化，目的是希望通過改善方案的實(shí)施能提高企業(yè)自身的實(shí)力，使其進(jìn)一步發(fā)展壯大。同時(shí)，經(jīng)過合理規(guī)劃，以提高火力發(fā)電廠的能源利用率，降低污染，降低造價(jià)，最終達(dá)到工業(yè)工程的目的：降低成本，提高生產(chǎn)效率和效益。關(guān)鍵詞：火電廠，工業(yè)工程，改善TheComprehensiveAnalysis&ImprovementofIEinaBusinessABSTRACTOntheeasterncoastofeconomicprosperityinthebackground,therapiddevelopmentofenterprises,themarketcompetitionisbecomingincreasinglyfierce,customersdemandmoreandmorehigh,andtothediversificationofproducts,highquality,personalitydevelopment,formanyenterprisesintheproductionandmanagementhasputforwardhigherrequirements.Therefore,theproductionandoperationofenterprisesmanagementinnovationbecomesveryurgent,industrialengineeringcomprehensiveimprovementisthecorecompetitivenessofenterprisesandoneoftheways,istheenterprisedevelopmentimportantmeans.Implementationofindustrialengineeringimprovementcanimprovetheoveralloperationofthecompanymanagement,reduceproductioncosts,improvequality,achieveenterprisecontinuetopursuebenefitmaximizationobjective.Thispaperdiscussesanenterpriseownedpowerplantinseekingdevelopmentintheprocessoftheenterpriseanditsowninternalproblemsbecomethebottleneckrestrictingthedevelopmentofenterprisesandthereformprocess.Aimingattheproblemsexistingintheenterpriseinthepast,aresummarizedandanalyzedbasedon,refiningtheenterprisesontheproblemsolution.Andonthisbasis,combinedwiththeactualsituationoftheenterprisesthemselvesandindustrialengineeringtheory,fromlocaltothewholeoftheproposedindustrialengineeringcomprehensiveimprovementplan.Solutiontothermalpowerplantunit,transport,plant,centralizedoptimization,aimingtoimprovetheschemecanimprovethestrengthoftheenterprisesthemselves,makeitsfurtherdevelopment.Atthesametime,throughtherationalplanning,soastoimprovethethermalpowerplantenergyutilizationrate,reducepollution,reducecost,eventuallyreachingthepurposeofIndustrialEngineering:reducecosts,improveproductionefficiencyandbenefit.KEYWORDS:theplantofthermalpower,industrialengineering,improve目錄1緒論 11.1研究的背景與意義 11.1.1研究的背景 21.1.2研究的意義 21.2改善的內(nèi)容與思路 31.2.1改善的內(nèi)容 31.2.2改善的思路 31.3論文分析改善的內(nèi)容及篇章結(jié)構(gòu) 32相關(guān)理論綜述 52.1工業(yè)工程（IE）的形成與發(fā)展過程 52.1.1工業(yè)工程的特點(diǎn) 72.1.2IE在該企業(yè)的應(yīng)用方法 82.2.火電的發(fā)展簡史及工作原理 112.2.1火電發(fā)展簡史 112.2.2火電分類 112.2.3火電發(fā)電廠的生產(chǎn)過程 112.3世界火電設(shè)備發(fā)展態(tài)勢分析 142.3.1火電設(shè)備發(fā)展態(tài)勢 142.3.2大型循環(huán)流化床爐火電機(jī)組 153火電機(jī)組的優(yōu)化 183.1.火電機(jī)組主要參數(shù)介紹 183.1.1負(fù)荷、主蒸汽壓力、溫度 183.1.2亞臨界，超臨界及超超臨界機(jī)組的區(qū)分 183.2本企業(yè)的情況介紹 183.2.1本企業(yè)的介紹 183.2.2本電廠機(jī)組的情況介紹 193.3.火電機(jī)組優(yōu)化的方案 193.3.1電廠并網(wǎng)及城鎮(zhèn)供熱 193.3.2增加4臺(tái)1100MW機(jī)組 203.3.3磨煤機(jī)中煤的質(zhì)量 213.3.4合理生產(chǎn) 234運(yùn)輸方案的優(yōu)化 244.1現(xiàn)有運(yùn)輸狀況 244.1.1煤礦介紹 244.1.2運(yùn)輸情況 244.2修建鐵路專線 244.2.1修建鐵路的可行性 244.2.2運(yùn)輸方案的改進(jìn) 244.3煤場設(shè)備的改進(jìn) 254.3.1側(cè)傾式翻車機(jī) 254.3.2懸臂式斗輪堆取料機(jī) 265廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化 275.1.廠房現(xiàn)有狀況 275.1.1電廠平面圖說明 275.1.2廠房介紹 275.2.廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化 285.2.1優(yōu)化后廠房平面圖 285.2.2廠房優(yōu)化分析 286集控中心的優(yōu)化 306.1.集控中心現(xiàn)有狀況 306.1.1集控中心介紹 306.1.2集控中心具體布局 306.1.3布局存在問題 316.2集控中心的優(yōu)化方案 326.2.1優(yōu)化后的布局圖 326.2.2優(yōu)化后的布局分析 327總結(jié)與展望 347.1總結(jié) 347.2展望 35致謝 36參考文獻(xiàn) 37PAGE2PAGE11緒論改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速、穩(wěn)定、健康發(fā)展的軌道。作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要支柱和標(biāo)志。電力工業(yè)在二十世紀(jì)五十年代開始得到了蓬勃發(fā)展，截指2006年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到62200萬千瓦，居世界第二位，而今天，我國發(fā)電裝機(jī)容量已居世界第一位。強(qiáng)大的電力供應(yīng)已成為我國經(jīng)濟(jì)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)。隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，電力技術(shù)也有了巨大的進(jìn)步，新能源和各種潔凈煤發(fā)電技術(shù)正在加快步伐發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新工藝正在得到廣泛的應(yīng)用，二十一世紀(jì)中國電力工業(yè)正以一個(gè)嶄新的面貌出現(xiàn)在全世界面前。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，它以其良好的穩(wěn)定性和可靠性，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的能量。然而火力發(fā)電對資源的消耗和環(huán)境的污染是顯而易見的，所以電力工業(yè)的發(fā)展要迎合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策，推進(jìn)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(huì)是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。2011年9月27日，國務(wù)院也召開了全國節(jié)能減排工作電視電話會(huì)議，國務(wù)院總理溫家寶作重要講話，從調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、堅(jiān)持科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。完善節(jié)能減排長效機(jī)制、加強(qiáng)節(jié)能減排能力建設(shè)、推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排五個(gè)方面提出了重點(diǎn)要求。所以怎樣合理的利用能源，減少對環(huán)境的污染這是火力發(fā)電所面臨的問題。這就需要我們對火力發(fā)電進(jìn)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(yùn)營，以符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。1.1研究的背景與意義第二次世界大戰(zhàn)后，工業(yè)工程學(xué)科發(fā)展成為較有影響的科學(xué)技術(shù)，這時(shí)的工業(yè)工程吸收了統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)及行為科學(xué)的理論與方法，注重于對生產(chǎn)的整個(gè)系統(tǒng)效率的提高，為世界各國戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的武器。20世紀(jì)80年代以后，由于能源危機(jī)的顯現(xiàn)和國際市場競爭的日益激烈，客觀上要求各工廠、企業(yè)具備以低成本、高質(zhì)量、高效率進(jìn)行生產(chǎn)的能力，以便能在國際市場的競爭中取勝。此時(shí)的工業(yè)工程吸取了系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)工程以及社會(huì)科學(xué)的許多最新成果，形成了一套科學(xué)的管理技術(shù)體系，可以為生產(chǎn)、流通、軍事和行政管理等許多領(lǐng)域服務(wù)[1]。目前，大陸對工業(yè)工程的應(yīng)用涉及到汽車、鋼鐵、機(jī)械制造、家電、建材、信息等十幾個(gè)行業(yè)，包括第一汽車集團(tuán)、一汽大眾有限公司、廣東科龍集團(tuán)、廣東美的集團(tuán)、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。其特點(diǎn)是工業(yè)工程在商品經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用的范圍較廣，效果也比較顯著。不過由于企業(yè)管理水平不同，應(yīng)用工業(yè)工程的動(dòng)機(jī)不同，對工業(yè)工程的理解和掌握也有所不同，因此大陸企業(yè)應(yīng)用工業(yè)工程提高企業(yè)管理水平的過程一直是十分復(fù)雜和曲折的。今天，越來越多的企業(yè)家認(rèn)識(shí)到工業(yè)工程在企業(yè)管理中的重要性。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(xiàng)目開發(fā)和實(shí)施等方面發(fā)揮了積極作用。工業(yè)工程成為企業(yè)加強(qiáng)科學(xué)管理、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變的切入點(diǎn)，隨著時(shí)間的推進(jìn)，必將產(chǎn)生更加顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。1.1.1研究的背景企業(yè)在市場的競爭是產(chǎn)品的競爭，是產(chǎn)品在技術(shù)、質(zhì)量、交貨、價(jià)格方面的競爭，企業(yè)的競爭優(yōu)勢要通過技術(shù)、質(zhì)量、交貨及成本等方面的管理來實(shí)現(xiàn)[2]。隨著市場競爭的日益加劇，公司在及時(shí)交付、質(zhì)量保證、庫存周轉(zhuǎn)和生產(chǎn)成本等方面提出了更高的要求。目前的生產(chǎn)和運(yùn)作管理績效離新的要求還有較大的差距。尤其本次工業(yè)工程對火力發(fā)電廠的優(yōu)化更是前所未有的，怎樣實(shí)現(xiàn)火電廠的低投入高產(chǎn)出的目標(biāo)？這將是本次優(yōu)化的重中之重。應(yīng)用工業(yè)工程無論是在幫助企業(yè)擺脫困境，還是在支持企業(yè)發(fā)展方面都是至關(guān)重要的。它通過解決長期沒有得到解決的效率問題，幫助企業(yè)恢復(fù)活力，盡快完成企業(yè)由外延式向內(nèi)涵式發(fā)展的過渡，求得生存和發(fā)展。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。1.1.2研究的意義工業(yè)工程（IE）是一門旨在提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的工程技術(shù)，其任務(wù)是研究經(jīng)營及管理的設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施：其方法是綜合運(yùn)用自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)知識(shí)，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、改善、評價(jià)和創(chuàng)新，把各種生產(chǎn)要素（人員、物料、設(shè)備、能源、場地和信息等）組成更富有生產(chǎn)力和有效運(yùn)行的整體系統(tǒng)，從而不斷降成本、確保質(zhì)量、提高生產(chǎn)率[4]。而作為改善生產(chǎn)狀況、提高生產(chǎn)效率、提升企業(yè)競爭力的杠桿——工業(yè)工程，則是企業(yè)擺脫困境，發(fā)展壯大的必由之路。本人在某煤電公司自備電廠實(shí)習(xí)，但在實(shí)踐和研究過程中發(fā)現(xiàn)，工業(yè)工程在我國往往還局限于制造業(yè)。在電力行業(yè)中工業(yè)工程的應(yīng)用還處于起步階段。尤其在火電廠的應(yīng)用，可以說還是空白。在對某煤電公司進(jìn)行了近兩個(gè)月的實(shí)習(xí)之后，我終于對該企業(yè)的自備電廠的整個(gè)運(yùn)作流程有所了解。在實(shí)習(xí)與了解的過程中我思考了如下所述的問題：公司現(xiàn)在正處于快速地改革及發(fā)展的過程中，其主要產(chǎn)業(yè)是電解鋁，而自備電廠只是為鋁廠供電，并沒有將發(fā)的電并入國家電網(wǎng)。而且電廠的優(yōu)化并沒有引起重視，在進(jìn)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(shí)際相結(jié)合，在這個(gè)過程中我深刻的體會(huì)到了工業(yè)工程對提高能源利用率的重要意義。本文通過對該企業(yè)進(jìn)行工業(yè)工程綜合改善的分析總結(jié)，讓我們更為清晰的了解到工業(yè)工程對電廠發(fā)展的重要性。1.2改善的內(nèi)容與思路1.2.1改善的內(nèi)容本次對某煤電公司自備電廠的IE分析與改善，初步分析和總結(jié)企業(yè)所存在的問題，在此基礎(chǔ)上結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況與工業(yè)工程的相關(guān)理論提出建議，希望通過改善能提高企業(yè)自身實(shí)力。其主要從以下4個(gè)方面來進(jìn)行課題研究。1機(jī)組的改進(jìn)和優(yōu)化（主要方向是并網(wǎng)及能源的利用率）。2煤炭的運(yùn)輸改進(jìn)方案（運(yùn)輸成本的研究）。3廠房的布置規(guī)劃（設(shè)施規(guī)劃的合理性）。4集控中心的工業(yè)工程改善（設(shè)施規(guī)劃的合理性）。1.2.2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(yùn)行機(jī)制。以火電機(jī)械設(shè)備和物料搬運(yùn)設(shè)備改進(jìn)、生產(chǎn)流程優(yōu)化、廠房及集控中心的設(shè)施規(guī)劃為著力點(diǎn)，構(gòu)建課題分析與改善的路線和某企業(yè)工業(yè)工程綜合改善的推行理論與方法體系。論文主要分析該企業(yè)是如何運(yùn)用工業(yè)工程進(jìn)行綜合改善及從中得到的啟示，力求通過理論聯(lián)系實(shí)際的方法來說明如何有效運(yùn)用工業(yè)工程，提高企業(yè)績效，為企業(yè)降低成本，創(chuàng)造更多的價(jià)值。本文先介紹了該企業(yè)的基本情況，隨著外部環(huán)境的變化，企業(yè)在發(fā)展過程中遇到了一些問題，該企業(yè)該如何打破現(xiàn)狀，提高管理水平。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(jī)組、燃煤運(yùn)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。根據(jù)公司在運(yùn)作過程中存在的問題，運(yùn)用工業(yè)工程的方法，設(shè)計(jì)了適合某企業(yè)推行改革的方案，通過在實(shí)踐中不斷改進(jìn)、完善、優(yōu)化工作方式和方法，使企業(yè)逐步形成一種以追求管理卓越為核心的企業(yè)文化。最后對該企業(yè)進(jìn)行工業(yè)工程綜合改善的情況進(jìn)行總結(jié)，對改善過程中存在的不足予以展望。1.3論文分析改善的內(nèi)容及篇章結(jié)構(gòu)本論文分為五個(gè)部分，通過運(yùn)用工業(yè)工程相關(guān)理論和方法對某公司推行科學(xué)管理和生產(chǎn)進(jìn)行分析改善，研究內(nèi)容基本框架如下：第一部分在闡述的本論題研究背景的基礎(chǔ)上，對研究意義和內(nèi)容進(jìn)行介紹，并對企業(yè)所處的環(huán)境進(jìn)行概述，進(jìn)而提出研究的意義、分析改善方法和路線。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(shí)施工業(yè)工程的方法及工具，是本文研究的基礎(chǔ)部分。從工業(yè)工程的歷史背景開始，讓讀者了解工業(yè)工程。其次簡述火電發(fā)展史及火電廠的工作原理。第三部分首先簡要介紹該公司的生產(chǎn)運(yùn)作情況，分析公司在運(yùn)作過程中存在的問題，并在此基礎(chǔ)上，提出推行改革的重要性。然后將工業(yè)工程思想應(yīng)用于該公司的運(yùn)作管理中，從火電機(jī)械設(shè)備和物料搬運(yùn)設(shè)備改進(jìn)、廠房及集控中心的設(shè)施規(guī)劃幾個(gè)方面來介紹該公司運(yùn)用工業(yè)工程綜合改善的當(dāng)前具體情況。第四部分通過對電廠燃煤的運(yùn)輸?shù)姆治?，進(jìn)行公路運(yùn)輸與鐵路運(yùn)輸?shù)谋容^，然后對運(yùn)輸情況進(jìn)行優(yōu)化。從而降低運(yùn)煤成本，提高運(yùn)煤的效率。第五部分是該電廠的廠房優(yōu)化，主要是煤場、新增機(jī)組、化水車間、綜合樓等的設(shè)施規(guī)劃。充分的利用現(xiàn)有空間，進(jìn)行工業(yè)工程改善。第六部分對控制機(jī)組的主要機(jī)構(gòu)集控中心的布局規(guī)劃，使其能發(fā)揮更合理的作用，給員工提供更好的工作環(huán)境。第七部分是全文的總結(jié)和展望，介紹本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)以及未來的研究方向。2相關(guān)理論綜述2.1工業(yè)工程（IE）的形成與發(fā)展過程IE形成和發(fā)展演變過程，實(shí)際上就是各種用于提高效率、降低成本的知識(shí)、原理和方法產(chǎn)生和應(yīng)用的歷史。通過對IE的發(fā)展歷程的回顧，我們一方面能夠了解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。根據(jù)已有的資料總結(jié)，工業(yè)工程的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)重要的年代：（1）科學(xué)管理年代（二十世紀(jì)初～20年代中期）從18世紀(jì)初期，蒸汽機(jī)開始促進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)起至20世紀(jì)30年代中期的這段時(shí)期，被稱為科學(xué)管理年代，是IE的前身。在這段時(shí)期中發(fā)生了兩件大事：一是第一次產(chǎn)業(yè)革命；二是泰勒的科學(xué)管理運(yùn)動(dòng)（1900年前后）。產(chǎn)業(yè)革命促進(jìn)了大批的技術(shù)革新項(xiàng)目，制造企業(yè)的規(guī)模和復(fù)雜性也大幅度增大了。這時(shí)在英國興起的零件可互換性和勞動(dòng)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(gè)重要的IE觀念。美國人把IE的開端歸功于20世紀(jì)初期的泰勒，奉泰勒為IE之父。他的《科學(xué)管理的原理》一書的內(nèi)容廣泛涉及制造工藝過程、勞動(dòng)組織、專業(yè)化分工、標(biāo)準(zhǔn)化、工作方法、作業(yè)測量、工資激勵(lì)制度以及生產(chǎn)規(guī)劃和控制等問題的改進(jìn)，其科學(xué)性和系統(tǒng)性引起了人們研究更富于系統(tǒng)思想的管理科學(xué)的興趣，為IE開創(chuàng)了通向今天的道路。1917年，美國成立了工業(yè)工程師協(xié)會(huì)，這是最早的獨(dú)立IE組織，1936年與“泰勒協(xié)會(huì)”合并為“管理促進(jìn)協(xié)會(huì)”。這個(gè)年代的特點(diǎn)是：生產(chǎn)的機(jī)械化程度還不高，還存在著大量的手工勞動(dòng)，因而提高工人的勞動(dòng)效率就成為當(dāng)時(shí)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。當(dāng)時(shí)所謂的管理科學(xué)原理主要產(chǎn)生于經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，還缺少科學(xué)試驗(yàn)和定量分析，各項(xiàng)工作沒有形成獨(dú)立于管理的工程意識(shí)和實(shí)踐。（2）工業(yè)工程時(shí)代（20年代后期～今）工業(yè)工程年代是開始于20世紀(jì)20年代后期直到現(xiàn)在還在延伸的年代，該年代的工業(yè)工程的發(fā)展是與相關(guān)工程技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)的。具體總結(jié)分析，這個(gè)年代又分為三個(gè)階段：（a）傳統(tǒng)的IE（20年代后期～40年代中期）。它是泰勒科學(xué)管理原理的繼承與發(fā)展，但有三個(gè)方面的變化：①正式出現(xiàn)了IE的概念、名詞、學(xué)系、研究機(jī)構(gòu)、專業(yè)人員和學(xué)會(huì)。②統(tǒng)計(jì)、概率等數(shù)理分析方法進(jìn)入IE領(lǐng)域，不僅改造了從科學(xué)管理年代繼承下來的各種方法的內(nèi)容，使之具有定量分析的能力和更高的理論基礎(chǔ)，而且還發(fā)展了一些新的方法，更適應(yīng)于機(jī)械化、自動(dòng)化的大量生產(chǎn)的需要。③重視與工程技術(shù)相結(jié)合，使IE本身具有獨(dú)立的專業(yè)工程性質(zhì)。一方面要求IE工程師具有相關(guān)的專業(yè)（例如機(jī)械工程）基礎(chǔ)知識(shí)；另一方面又要求IE的工作從技術(shù)設(shè)施改進(jìn)和技術(shù)發(fā)展方面去研究提高生產(chǎn)效率的途徑，而不單純地研究提高工人勞動(dòng)效率問題。于是在這個(gè)階段發(fā)展了工廠布置、設(shè)施設(shè)計(jì)、工具設(shè)計(jì)、人機(jī)關(guān)系、物料搬運(yùn)等富于工程技術(shù)內(nèi)容的IE理論和方法。由于以上三大變化，使IE不同于管理的概念和職能得到了確立，使之成為一種在技術(shù)與管理之間起著橋梁作用的新型工程技術(shù)。（b）IE與OR（運(yùn)籌學(xué)）結(jié)合（40年代中期～70年代中期）。IE早期的發(fā)展雖然取得了很多的成績，但在IE的統(tǒng)一名稱之下其內(nèi)容卻是一個(gè)個(gè)孤立、分散的理論、方法和技術(shù)。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)。40年代中期，英、美兩國發(fā)表了在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期研究出來的運(yùn)籌學(xué)（OR）成果的保密資料，立刻受到許多IE工作者的注意。OR有比較系統(tǒng)的學(xué)科體系，可以用來描繪、分析和設(shè)計(jì)多種不同類型的運(yùn)行系統(tǒng)。OR在IE中經(jīng)過一段時(shí)期的改進(jìn)研究和試用，取得了進(jìn)展。人們普遍認(rèn)為可以把OR作為IE的理論基礎(chǔ)，不僅是因?yàn)榭梢杂肙R的原理來改進(jìn)IE的傳統(tǒng)方法，使之提高到一個(gè)新的水平，而且還因?yàn)镺R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。50年代的10年是IE與OR結(jié)合試驗(yàn)最活躍的年代，美國和其他國家的一些大學(xué)的IE系把OR定為必修課程；有些原有的IE學(xué)系和研究單位改名為工業(yè)工程與運(yùn)籌學(xué)系或研究所；美國工業(yè)工程師學(xué)會(huì)成立了美國運(yùn)籌學(xué)學(xué)會(huì)（ORSA）的分會(huì)機(jī)構(gòu)；IE的書籍增添了OR的篇章。（c）IE與SE結(jié)合（70年代中后期至今）。IE與OR結(jié)合確實(shí)是一大進(jìn)步。但OR的各種方法雖具有較強(qiáng)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。此外，OR雖然擴(kuò)大了IE的應(yīng)用范圍，但OR畢竟只分析事理，還只能使IE限于處理一定范圍內(nèi)的工程問題，即企業(yè)內(nèi)部或工程項(xiàng)目等微觀系統(tǒng)問題，而現(xiàn)代的工業(yè)企業(yè)的事務(wù)越來越復(fù)雜，微觀和宏觀問題交織在一起，只探討微觀問題已嫌不足。恰在50、60年代，系統(tǒng)科學(xué)（SS）也有了長足進(jìn)展，系統(tǒng)工程（SE）脫穎而出，受到人們廣泛的重視。許多IE學(xué)者認(rèn)為：SE重視系統(tǒng)哲學(xué)思想的培養(yǎng)和系統(tǒng)分析方法的訓(xùn)練，又包含有較豐富的自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的知識(shí)，正是IE所需要的一種“統(tǒng)帥”學(xué)科，可以把SE的方法論、OR的數(shù)理分析、IE的傳統(tǒng)技術(shù)與工業(yè)專門知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)比較完備的學(xué)術(shù)體系。使IE既可對小至一個(gè)勞動(dòng)崗位進(jìn)行分析，也可對整個(gè)生產(chǎn)線、整個(gè)企業(yè)、大至整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，正像機(jī)械工程作為一門完整體系的學(xué)科一樣，既可以設(shè)計(jì)一個(gè)小零件，也可以設(shè)計(jì)一整套機(jī)器系統(tǒng)。但這些分析和設(shè)計(jì)都要在一定的整體系統(tǒng)思想指導(dǎo)下進(jìn)行。（d）“先進(jìn)制造技術(shù)”悄然來臨。信息技術(shù)的長足發(fā)展變革了人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)的方方面面，對IE也不例外。計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)計(jì)劃（CAP）、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量控制（CAQ）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）以及其他計(jì)算機(jī)輔助作業(yè)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用無不涉及IE。它們的發(fā)展和應(yīng)用固然得助于計(jì)算機(jī)（硬件和軟件）技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，但計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，它與其他生產(chǎn)技術(shù)和作業(yè)的恰當(dāng)結(jié)合，沒有現(xiàn)代IE的系統(tǒng)知識(shí)做基礎(chǔ)是不可設(shè)想的。另一方面，這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用則要求IE的一些原理、原則和技術(shù)方法作相應(yīng)的變革，推動(dòng)了IE新的發(fā)展。各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，開始都是個(gè)別地孤立地進(jìn)行的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)綜合能力的進(jìn)步，人們已能把某些孤島似的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)綜合成可共同運(yùn)作的系統(tǒng)，賦予更高級的功能，例如DNC，CAD/CAM，F(xiàn)MS等。1973年美國IE學(xué)者J．哈里恩頓更提出了CIM（計(jì)算機(jī)集成制造）的戰(zhàn)略思想，設(shè)想把生產(chǎn)企業(yè)的全部生產(chǎn)作業(yè)（包括計(jì)劃、控制，產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)裝備）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助化，并作某種合理的綜合集成，借助于中央數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)控制，構(gòu)成一個(gè)高度自動(dòng)化和柔性（機(jī)動(dòng)靈活性）的生產(chǎn)系統(tǒng)，以增強(qiáng)企業(yè)適應(yīng)多變的市場競爭的需求。這一思想受到世界工業(yè)界的普遍重視，引發(fā)了廣泛的積極的研究，人們提出了許多設(shè)計(jì)方案和模型，并建造了若干條實(shí)體的CIMS系統(tǒng)[5]。2.1.1工業(yè)工程的特點(diǎn)IE是實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科。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(dòng)生產(chǎn)率，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠處于最佳運(yùn)行狀態(tài)而獲得巨大整體效益?，F(xiàn)代IE本質(zhì)的基本特點(diǎn)，可概括為以下幾個(gè)方面：（1）IE的核心是降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率《工業(yè)工程手冊》指出，如果要用一句話來表明工業(yè)工程師的抱負(fù)的話，那就是提高生產(chǎn)率。提高生產(chǎn)率是IE的出發(fā)點(diǎn)和最終目標(biāo)。IE的產(chǎn)生就是為了減少浪費(fèi)、降低成本、提高效率。只有為社會(huì)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(fèi)越大，反而會(huì)降低生產(chǎn)率。（2）IE是綜合性的應(yīng)用知識(shí)體系知識(shí)范圍大是IE的一個(gè)明顯特點(diǎn)，一個(gè)企業(yè)要提高其經(jīng)濟(jì)效益，必須運(yùn)用IE全面研究、解決生產(chǎn)和經(jīng)營中的各種問題，既有技術(shù)問題又有管理問題：既有物的問題，又有人的問題。因而，必然要用到包括自然科學(xué)、工程技術(shù)、管理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及人文科學(xué)在內(nèi)的各種知識(shí)。（3）注重人的因素生產(chǎn)系統(tǒng)的各組成要素之中，人是最活躍的和不確定性最大的因素，IE為實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施控制和改善的過程中，都必須充分考慮到人和其它要素之間的關(guān)系和相互作用，以人為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)。IE十分重視研究入的因素，包括人機(jī)關(guān)系、環(huán)境對人生理和心理的影響、人的工作主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性、激勵(lì)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(diǎn)的機(jī)器和環(huán)境系統(tǒng)，使人能充分發(fā)揮能動(dòng)作用。（4）IE的重點(diǎn)是面向微觀管理為了達(dá)到減少浪費(fèi)、降低成本的目的，IE重點(diǎn)面向微觀管理，解決各環(huán)節(jié)管理問題，從制定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和勞動(dòng)定額、現(xiàn)場管理優(yōu)化直至各職能部門之間的協(xié)調(diào)和管理改善，都需要IE發(fā)揮作用。（5）IE是系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)IE所強(qiáng)調(diào)的優(yōu)化是系統(tǒng)整體的優(yōu)化，不單是某個(gè)生產(chǎn)要素或某個(gè)局部的優(yōu)化，后者是以前者為前提的優(yōu)化，并為前者服務(wù)，最終追求的目標(biāo)是系統(tǒng)整體效益最佳。所以，IE從提高系統(tǒng)總生產(chǎn)率的目標(biāo)出發(fā)，對各種生產(chǎn)資源和環(huán)節(jié)具體研究，統(tǒng)籌分析，合理配置；對各種方案作定量化的分析，尋求最佳的設(shè)計(jì)和改善方案。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(yùn)行[6]。2.1.2IE在該企業(yè)的應(yīng)用方法（一）成本分析成本分析（costanalysis），是利用成本核算及其他有關(guān)資料，分析成本水平與構(gòu)成的變動(dòng)情況，研究影響成本升降的各種因素及其變動(dòng)原因，尋找降低成本的途徑的分析方法。成本分析是成本管理的重要組成部分，其作用是正確評價(jià)企業(yè)成本計(jì)劃的執(zhí)行結(jié)果，揭示成本升降變動(dòng)的原因，為編制成本計(jì)劃和制定經(jīng)營決策提供重要依據(jù)。成本分析內(nèi)容對全部產(chǎn)品成本計(jì)劃的完成情況進(jìn)行總的評價(jià)，分為三個(gè)方面：第一，在核算資料的基礎(chǔ)上，通過深入分析，正確評價(jià)企業(yè)成本計(jì)劃的執(zhí)行結(jié)果，提高企業(yè)和職工講求經(jīng)濟(jì)效益的積極性。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(jìn)一步提高企業(yè)管理水平。第三，尋求進(jìn)一步降低成本的途徑和方法。成本分析還可以結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營條件的變化，正確選定適應(yīng)新情況的最合適的成本水平。在實(shí)際工作中，通常采用的技術(shù)分析方法有對比分析法，因素分析法和相關(guān)分析法等三種。1、對比分析法對比分析法是根據(jù)實(shí)際成本指標(biāo)與不同時(shí)期的指標(biāo)進(jìn)行對比，來揭示差異，分析差異產(chǎn)生原因的一種方法。在對比分析中，可采取實(shí)際指標(biāo)與計(jì)劃指標(biāo)對比，本期實(shí)際與上期(或上年同期，歷史最好水平)實(shí)際指標(biāo)對比，本期實(shí)際指標(biāo)與國內(nèi)外同類型企業(yè)的先進(jìn)指標(biāo)對比等形式。通過對比分析，可一般地了解企業(yè)成本的升降情況及其發(fā)展趨勢，查明原因，找出差距，提出進(jìn)一步改進(jìn)的措施。在采用對比分析時(shí)，應(yīng)注意本期實(shí)際指標(biāo)與對比指標(biāo)的可比性，以使比較的結(jié)果更能說明問題，揭示的差異才能符合實(shí)際。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(shí)際情況完全不同的相反的結(jié)論。在采用對比分析法時(shí)，可采取絕對數(shù)對比，增減差額對比或相對數(shù)對比等多種形式。比較分析法按比較內(nèi)容（比什么）分為：（1）比較會(huì)計(jì)要素的總量（2）比較結(jié)構(gòu)百分比（3）比較財(cái)務(wù)比率2、因素分析法因素分析法是將某一綜合性指標(biāo)分解為各個(gè)相互關(guān)聯(lián)的因素，通過測定這些因素對綜合性指標(biāo)差異額的影響程度的一種分析方法。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(gè)因素變動(dòng)對成本計(jì)劃完成情況的影響程度，并據(jù)此對企業(yè)的成本計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行評價(jià)，并提出進(jìn)一步的改進(jìn)措施。3、相關(guān)分析法相關(guān)分析法是指在分析某個(gè)指標(biāo)時(shí)，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。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(gè)指標(biāo)發(fā)生了變化，受其影響的相關(guān)指標(biāo)也會(huì)發(fā)生變化。如將利潤指標(biāo)與產(chǎn)品銷售成本相比較，計(jì)算出成本利潤率指標(biāo)，可以分析企業(yè)成本收益水平的高低。再如，產(chǎn)品產(chǎn)量的變化，會(huì)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)。在后面的機(jī)組優(yōu)化和運(yùn)輸優(yōu)化均采用的是成本分析方法中的對比分析法。（二）設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)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(jì)兩個(gè)部分組成，設(shè)施設(shè)計(jì)又分為布置設(shè)計(jì)、物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、公用工程設(shè)計(jì)及信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)五個(gè)相互關(guān)聯(lián)的部分，如圖2-1所示：如圖2-1設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)組成工廠布局是設(shè)施規(guī)劃與設(shè)計(jì)的核心，必須首先進(jìn)行。布局設(shè)計(jì)也是物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析的重要一環(huán)，它既受到生產(chǎn)物流系統(tǒng)其他設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的影響，也對生產(chǎn)物流系統(tǒng)的其他設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。布局設(shè)計(jì)方法可分為：（1）擺樣法。這是最早的布局方法。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(dòng)，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。（2）數(shù)學(xué)模型法。運(yùn)用運(yùn)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。但是用數(shù)學(xué)模型解決布局問題存在兩大困難。首先，當(dāng)問題的條件過于復(fù)雜時(shí)，簡化的數(shù)學(xué)模型很難得出負(fù)荷實(shí)際要求的準(zhǔn)確結(jié)果；其次，布局設(shè)計(jì)最終希望得到布局圖，但用數(shù)學(xué)模型得不到。利用數(shù)學(xué)模型和CAD相結(jié)合起來的系統(tǒng)布局軟件是解決布局問題的一種好方法。（3）圖解法。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(yùn)輸行程圖等。其優(yōu)點(diǎn)在于將擺樣法與數(shù)學(xué)模型結(jié)合起來，但在實(shí)踐中應(yīng)用較少。（4）系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)SLP法。Muther除了提出SPIF外，還對于工廠布局等五個(gè)子系統(tǒng)提出了一套統(tǒng)一化系統(tǒng)化的規(guī)劃設(shè)計(jì)方法，即系統(tǒng)布局的SLP法。這是當(dāng)前工廠布局設(shè)計(jì)的主流方法。該企業(yè)的廠房和集控中心的優(yōu)化都運(yùn)用的是擺樣法。由于該企業(yè)不是制造業(yè)，系統(tǒng)的優(yōu)化比較困難，所以就要了解火力發(fā)電的發(fā)展史及工作原理。2.2.火電的發(fā)展簡史及工作原理2.2.1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(shí)產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動(dòng)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。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。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對電能的需求，20世紀(jì)30年代以后，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期?；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。大機(jī)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。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。但機(jī)組過大又帶來可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300～700兆瓦。2.2.2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。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。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。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供。2.2.3火電發(fā)電廠的生產(chǎn)過程火力發(fā)電廠單元機(jī)組主要由鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成。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?。在單元機(jī)組里，主要涉及燃煤——灰渣、風(fēng)——煙、水——汽等循環(huán)轉(zhuǎn)換過程，因此把生產(chǎn)過程又可以分為輸煤及制粉系統(tǒng)、燃燒過程和汽水循環(huán)。（1）輸煤及制粉系統(tǒng)是把煤從煤場送到鍋爐車間，包括運(yùn)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。通常流程為煤場——斗輪機(jī)及皮帶運(yùn)煤機(jī)——破碎機(jī)——皮帶輸煤機(jī)——煤斗——給煤機(jī)——磨煤機(jī)——煤粉倉（或燃燒器）。（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(huì)場。燃燒過程如圖2-2所示。圖2-2燃燒過程流程圖預(yù)熱器：即，空氣預(yù)熱器。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。一次風(fēng)機(jī)：單獨(dú)供給鍋爐燃料制備和燃燒所需一次空氣的風(fēng)機(jī)。除塵器：除去或降低煙氣中飛灰含量的設(shè)備。（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(dòng)汽輪機(jī)做功，達(dá)到從熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。廢汽冷凝后和補(bǔ)充水一起回到鍋爐，保證汽水的循環(huán)。汽水循環(huán)如圖2-3所示。圖2-3汽包爐汽水循環(huán)流程圖省煤器：利用低溫?zé)煔饧訜峤o水的受熱面。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(huì)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。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。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。主要吸收爐膛中高溫燃燒產(chǎn)物的輻射熱量，工質(zhì)在其中做上升運(yùn)動(dòng)，受熱蒸發(fā)。聯(lián)箱：儲(chǔ)存水的裝置。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。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。汽輪機(jī)：將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的葉輪式旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)。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。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。（4）360MW機(jī)組自然界水的利用及汽水流向過程，如圖4-4所示。圖2-4水汽流向圖高壓缸、中壓缸、底壓缸為汽輪機(jī)的設(shè)備。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?；簩ψ匀唤缰械乃M(jìn)行去鹽去雜的處理。低加：低溫加熱器。高加：高溫加熱器。外置高加：高溫加熱器的外置設(shè)備。2.3.世界火電設(shè)備發(fā)展態(tài)勢分析2.3.1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(jià)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(diǎn)，具體表現(xiàn)為：1．普遍采用單機(jī)容量為600～1100MW容量火電機(jī)組；2．工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用單機(jī)容量為600MW及以上的大容量超臨界機(jī)組；3．大容量、高效率燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組迅速發(fā)展；4．空冷發(fā)電機(jī)組、熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機(jī)組向大型化發(fā)展；5．機(jī)組運(yùn)行自動(dòng)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(shí)新材料的開發(fā)成功也使得超臨界機(jī)組從技術(shù)上具備了發(fā)展高參數(shù)的條件。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(yùn)行的超臨界機(jī)組總數(shù)有166臺(tái)，117臺(tái)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。日本發(fā)展超臨界機(jī)組是采用引進(jìn)美國和歐洲的技術(shù)，并進(jìn)行二次開發(fā)創(chuàng)新，已躍居世界發(fā)展超臨界技術(shù)的先進(jìn)國家。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%。俄羅斯300MW以上容量機(jī)組全部采用超臨界參數(shù)，共有超臨界機(jī)組224臺(tái)。就發(fā)電動(dòng)力而言，為實(shí)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%。超臨界參數(shù)的蒸汽輪機(jī)電站目前已經(jīng)在主要工業(yè)化國家趨于成熟，并獲得了廣泛應(yīng)用，日本各制造公司正著手對參數(shù)為34.5Mpa/620℃/650℃、31Mpa/593℃/593℃/593℃和34.4Mpa/649℃/593℃/593℃的超超臨界機(jī)組進(jìn)行全面的研究，力求其相對熱效率提高10%以上。據(jù)報(bào)道，丹麥投運(yùn)了2臺(tái)412MW的超超臨界參數(shù)機(jī)組，一臺(tái)燃煤，一臺(tái)燃天然氣，蒸汽參數(shù)為28.5Mpa/580℃/580℃/580℃，凝汽器背壓為2.3kPa，熱效率可達(dá)47%。倘若對汽輪機(jī)的元件效率等進(jìn)行改進(jìn)，尚能把機(jī)組的效率提高2個(gè)百分點(diǎn)，即高溫超超臨界參數(shù)機(jī)組可能實(shí)現(xiàn)的供電效率大約是46.6%。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41.9%，那么高溫超超臨界參數(shù)機(jī)組可能實(shí)現(xiàn)的供電效率的極限值大約為50.5%。2.3.2大型循環(huán)流化床爐火電機(jī)組（一）循環(huán)流化床鍋爐趨于高參數(shù)、大容量現(xiàn)代電站鍋爐發(fā)展的趨勢是高參數(shù)、大容量。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(gè)門檻。循環(huán)流化床鍋爐（CFB）正向高參數(shù)，大容量目標(biāo)挺進(jìn)，必將在未來電站鍋爐中占有一席之地。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(yàn)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(yùn)最大的CFB鍋爐為法國普羅旺斯250MW鍋爐。國外制造公司認(rèn)為，目前制造600MW循環(huán)流化床鍋爐在技術(shù)上是有把握的，其中的一個(gè)重要方向是超臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。當(dāng)前世界上已有近千臺(tái)CFB鍋爐投入運(yùn)行，國外約有60臺(tái)100MW以上容量的循環(huán)流化床鍋爐，其中已經(jīng)投運(yùn)的有40余臺(tái)。共37家公司生產(chǎn)流化床鍋爐，其中27家生產(chǎn)CFB爐。循環(huán)流化床鍋爐檢驗(yàn)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。它的國際發(fā)展趨勢是繼續(xù)開發(fā)300MW級以上大型電站循環(huán)流化床鍋爐。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(jì)劃，法國國家也有類似的計(jì)劃，還有若干國家的R＆D計(jì)劃支持有關(guān)的研究發(fā)展工作，包括歐洲委員會(huì)（EC）的支持工作。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(dá)到43.2%，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。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(huì)有很大的市場。據(jù)英國貿(mào)工部估計(jì)，到2020年，世界上以燃煤為主的循環(huán)流化床鍋爐容量將達(dá)到150000MW左右，其中中國為125000MW，北美17000MW，印度6000MW，日本3000MW。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(gè)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。而循環(huán)流化床技術(shù)最適合于滿足此種情況。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。所以自從1985年以來就一直致力于采用CFB技術(shù)更新和改進(jìn)現(xiàn)有常規(guī)電廠。（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(tái)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(yùn)行。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(shí)，容量即達(dá)到300MW規(guī)模。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。2．提高燃燒效率對于難燃煤種，總的技術(shù)趨勢是將床溫提高到900℃，增加爐膛有效高度，延長一次停留時(shí)間，適當(dāng)提高循環(huán)倍率。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(shí)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。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。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差。在循環(huán)流化床開發(fā)初期，回送裝置種類繁多，目前則以U閥為主，盡管各個(gè)制造廠商冠以不同的名稱，實(shí)際多為U閥之變種。5．控制N2O生成N2O低溫燃燒時(shí)生成率高，而高溫燃燒時(shí)解離率高。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。因而采用密相區(qū)徽欠氧燃燒方式，可提高N2O還原為氮?dú)獾慕怆x率，從而控制N2O生成。6．發(fā)展超臨界參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐據(jù)掌握的資料，各個(gè)循環(huán)流化床生產(chǎn)制造廠家均未生產(chǎn)過超臨界參數(shù)的循環(huán)流化床鍋爐。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(yùn)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。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(yùn)行的可靠性和可用率水平以及運(yùn)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。與其這方面的需求會(huì)促進(jìn)相應(yīng)材料技術(shù)的發(fā)展。新材料的應(yīng)用會(huì)大大改善大型循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)幅度和調(diào)節(jié)能力。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(shí)際情況。3火電機(jī)組的優(yōu)化3.1.火電機(jī)組主要參數(shù)介紹3.1.1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(gè)參數(shù)：1負(fù)荷，2主蒸汽壓力，3汽水溫度。負(fù)荷：電路執(zhí)行功能時(shí)所消耗的功率。它決定著電廠的發(fā)電量。主蒸汽壓力：主汽輪機(jī)噴嘴閥前的蒸汽壓力。汽水溫度：進(jìn)入汽輪機(jī)時(shí)蒸汽的溫度。3.1.2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。鍋爐內(nèi)的工質(zhì)都是水，水的臨界壓力是:22.115MP,臨界溫度是374.15℃；在這個(gè)壓力和溫度時(shí)，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的臨界點(diǎn)，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個(gè)壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個(gè)壓力就是超臨界鍋爐，爐內(nèi)蒸汽溫度不低于593℃或蒸汽壓力不低于31MPa被稱為超超臨界。本電廠現(xiàn)有4臺(tái)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。3.2.本企業(yè)的情況介紹3.2.1本企業(yè)的介紹山東信發(fā)鋁電集團(tuán)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(tuán)。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2009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)。信發(fā)集團(tuán)新疆項(xiàng)目是自治區(qū)、兵團(tuán)重大招商引資項(xiàng)目。公司預(yù)計(jì)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。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(tái)36萬千瓦熱電機(jī)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(xiàng)目。3.2.2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(gè)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)。送風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)都為上海風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)，送、引風(fēng)機(jī)都采用的是軸流式電機(jī)，一次風(fēng)機(jī)采用的是離心式電機(jī)。磨煤機(jī)為中速磨輥式，哈爾濱生產(chǎn)。機(jī)組的控制系統(tǒng)為DCS系統(tǒng)。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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem,DCS）。所謂分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，就是在生產(chǎn)過程的各個(gè)局部范圍內(nèi)配置以微型計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字式局部控制器，稱為分布處理單元，實(shí)現(xiàn)就地控制。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(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)過程的監(jiān)督控制。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。這樣，不但提高了控制速度，還避免了采用集中控制時(shí)，一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致所有控制失靈的危險(xiǎn)。3.3.火電機(jī)組優(yōu)化的方案3.3.1電廠并網(wǎng)及城鎮(zhèn)供熱由于本電廠為自備電廠，所以電廠的效益取決于鋁廠的生產(chǎn)，因而電廠處于被動(dòng)狀態(tài)。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。從中獲取很大的利潤。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（0.06元）。360MW機(jī)組實(shí)際負(fù)荷平均下來320MW（320兆瓦=32000千瓦），一天按24小時(shí)，一年按350天計(jì)算。1度=1千瓦·時(shí)用電量（度）=功率（千瓦）×使用時(shí)間（小時(shí)）一臺(tái)機(jī)組：一天發(fā)電量：320000×24=7680000（度）一年發(fā)電量：7680000×350=2688000000（度）一天發(fā)電利潤：7680000×0.06=460800（元）一年發(fā)電利潤：2688000000×0.06=161280000（元）表3-1利潤分析表 實(shí)際發(fā)電量（度） 利潤（元）一天 7680000 460800一年 2688000000 161280000四臺(tái)機(jī)組：同理：表3-2利潤分析表 實(shí)際發(fā)電量（度） 利潤（元）一天 30720000 1843200一年 10762000000 645120000由表3-1、表3-2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。就這點(diǎn)就是一個(gè)相當(dāng)可觀的收入。城鎮(zhèn)供熱方面，由于電廠離最近的市是38公里，所以供熱的成本很大，供熱也不現(xiàn)實(shí)，而距離電廠3公里的城鎮(zhèn)完全可以供熱。該城鎮(zhèn)大約有7000戶人家，一年的供熱費(fèi)按1000元來算，7000×1000=7000000（元），即700萬的收入。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。要是在增加4臺(tái)1100MW機(jī)組，該電廠的利潤就相當(dāng)可觀了。3.3.2增加4臺(tái)1100MW機(jī)組本廠現(xiàn)有4臺(tái)360MW機(jī)組，正準(zhǔn)備擴(kuò)建4臺(tái)機(jī)組。本人建議增加4臺(tái)1100MW機(jī)組。前者屬于亞臨界機(jī)組，后者屬于超超臨界機(jī)組。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。單從機(jī)組參數(shù)來看，目前高參數(shù)的超臨界機(jī)組已達(dá)到成熟、高效和商業(yè)化程度，起最大容量已達(dá)1300MW，最高效率達(dá)49%，具有極好地推廣前景。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。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(diǎn)高效超臨界機(jī)組的計(jì)劃，主蒸汽溫度將提高到700℃，再熱蒸汽溫度達(dá)720℃到2020年，主蒸汽溫度將達(dá)到650～700℃，機(jī)組循環(huán)效率有望達(dá)到50%～55%。普通的亞臨界機(jī)組的循環(huán)效率也只能達(dá)到25%～35%。而超超臨界火電機(jī)組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，比熱效率要提高1.2%，一年就可節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。在新疆1噸煤100元，6000×100=6000000元，即600萬元。可見大機(jī)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。3.3.3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)。如圖3-1、圖3-2所示：圖3-1中速磨煤機(jī)外觀圖圖3-2中速磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)圖中速磨煤機(jī)（如上圖所示）轉(zhuǎn)速為50～300轉(zhuǎn)/分,種類較多。常見的有平盤磨、碗式磨、E型磨和輥式磨。它們的共同特點(diǎn)是碾磨部件由兩組相對運(yùn)動(dòng)的碾磨體構(gòu)成。煤塊在這兩組碾磨體表面之間受到擠壓、碾磨而被粉碎。同時(shí)，通入磨煤機(jī)的熱風(fēng)將煤烘干,并將煤粉送到碾磨區(qū)上部的分離器中。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。。中速磨煤機(jī)具有設(shè)備緊湊、占地小、電耗?。s為鋼球磨煤機(jī)的50～75%）、噪聲小、運(yùn)行控制比較輕便靈敏等顯著優(yōu)點(diǎn)；但磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)和制造較復(fù)雜，維修費(fèi)用較大，而且不適宜磨制較硬的煤。磨煤機(jī)在整個(gè)機(jī)組的生產(chǎn)運(yùn)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(yùn)，會(huì)導(dǎo)致停止發(fā)電，那么一天一臺(tái)機(jī)組的損失就是200萬。導(dǎo)致停爐的原因就是磨煤機(jī)中的煤里含有雜質(zhì)，這些雜質(zhì)有可能是石塊，有可能是鐵塊等。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。同理，磨煤機(jī)也一樣，所以要嚴(yán)格控制和把關(guān)煤場中煤的質(zhì)量。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(gè)運(yùn)作過程的正常工作。從而避免不必要的停爐，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。3.3.4合理生產(chǎn)該電廠機(jī)組的額定負(fù)荷為360MW,實(shí)際生產(chǎn)過程中也不會(huì)把負(fù)荷加到額定值。就像汽車一樣，額定的里程表中是180km/h,但實(shí)際汽車的時(shí)速是達(dá)不到180km/h，即便能達(dá)到，持續(xù)時(shí)間也不長，因?yàn)殚L時(shí)間行駛有可能會(huì)使汽車解體，造成事故。同樣，機(jī)組的運(yùn)作也是這樣，實(shí)際負(fù)荷要是和額定負(fù)荷接近或相同時(shí)，會(huì)使機(jī)組解體，造成重大事故，后果不堪想象。所以為了安全生產(chǎn)，必須要合理的控制機(jī)組運(yùn)行。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。這樣機(jī)組在額定范圍內(nèi)，才能長時(shí)間的安全生產(chǎn)。在確保機(jī)組安全運(yùn)行的情況下，才能創(chuàng)造豐厚的利益。除了安全運(yùn)行外，還需要一年一次的停爐檢修，只要原因，機(jī)組一旦運(yùn)行，就不再停機(jī)，除非有故障，而且在長時(shí)間運(yùn)行的過程中，機(jī)組的設(shè)備會(huì)出現(xiàn)很多的小缺陷，或多或少會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行。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(shí)候，停止整個(gè)機(jī)組的運(yùn)行，然后將所有的缺陷修復(fù)完。從新起爐后，機(jī)組設(shè)備也就能長時(shí)間的正常安全生產(chǎn)。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(huì)有不必要的經(jīng)濟(jì)損失。4運(yùn)輸方案的優(yōu)化4.1.現(xiàn)有運(yùn)輸狀況4.1.1.煤礦介紹某煤礦是該集團(tuán)公司的資產(chǎn)，距離電廠500公里，主要作用是給該電廠提供發(fā)電能源。4.1.2運(yùn)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(yùn)煤一直依靠卡車來運(yùn)輸?？ㄜ?0輛，一輛卡車載重50噸。4.2.修建鐵路專線4.2.1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(gè)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(yùn)煤鐵路專線。從經(jīng)濟(jì)實(shí)力來看，該集團(tuán)公司新疆項(xiàng)目是自治區(qū)、兵團(tuán)重大招商引資項(xiàng)目。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(jì)總投資300億元人民幣，修建500公里的鐵路專線需要3個(gè)億。所以公司完全有那個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力來修建鐵路專線。4.2.2運(yùn)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(yùn)煤卡車一天只能運(yùn)輸一次?？ㄜ?0輛，一輛卡車載重50噸。一天的運(yùn)煤量40×50=2000（噸）。在專線上有2列運(yùn)煤火車，一列有20節(jié)車皮，每車皮載重50噸。一天每列車運(yùn)輸一次。一天的運(yùn)煤量20×50×2=2000（噸）。所以兩者的一天的運(yùn)煤量是相同的。在運(yùn)煤量相同的前提下，卡車運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用一輛車按2000元來算，20×2000=40000（元）。一天的運(yùn)煤，公司就要支出4萬元，而鐵路運(yùn)輸一天的費(fèi)用不超過1萬元，一年按350天來計(jì)算：汽車運(yùn)輸：40000×350=14000000（元）即：1400萬元火車運(yùn)輸：10000×350=3500000（元）即：350萬元表4-1利潤分析表 鐵路運(yùn)輸（元） 公路運(yùn)輸（元）一天 10000 40000一年 3500000 140000000運(yùn)輸成本如表4-1所示，一年下來多支出14000000–3500000=10500000（元），即1050萬元。從上面的數(shù)據(jù)中就清楚的看出煤炭運(yùn)輸方案的改進(jìn)將為公司節(jié)省的開支不是小數(shù)目。這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴的改善，讓我們驚訝的同時(shí)也印證了一句話“優(yōu)化無處不在，這就是工業(yè)工程”。4.3.煤場設(shè)備的改進(jìn)4.3.1側(cè)傾式翻車機(jī)采用鐵路運(yùn)輸時(shí)，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(jī)正好取代了傳統(tǒng)的人力卸煤的方法。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?？蓪⒂熊壾囕v翻轉(zhuǎn)或傾斜使之卸料的裝卸機(jī)械，適用于運(yùn)輸量大的港口和冶金、煤炭、熱電等工業(yè)部門。礦井下的礦車也大多用小型翻車機(jī)卸車。如圖4-1所示：圖4-1側(cè)傾式翻車機(jī)翻車機(jī)其原理是將敞車翻轉(zhuǎn)到170-180度將散料卸到地下的地面皮帶上，由地面皮帶機(jī)將卸下的散料運(yùn)送到需要的地方.翻車機(jī)可以每次翻卸1-4節(jié)車皮。早期的設(shè)備只能翻卸1節(jié)車皮，現(xiàn)在最大的翻車機(jī)可以翻卸4節(jié)車皮。翻車機(jī)的形式主要有轉(zhuǎn)子式和側(cè)傾式。側(cè)傾式翻車機(jī)的特點(diǎn)是自重比較大，消耗功率大，土建的費(fèi)用相對要小一些。單車翻車機(jī)的效率一般在18-25節(jié)車廂每小時(shí)。采用側(cè)傾式翻車機(jī)將大大提高運(yùn)煤的效率。4.3.2懸臂式斗輪堆取料機(jī)懸臂式斗輪堆取料機(jī)廣泛適用于火力發(fā)電廠、港口、焦化、冶金、礦山及大型水利工地等工礦企業(yè)的料場，是高效連續(xù)堆取散狀物料的理想設(shè)備。尤其在火電廠，它的作用是相當(dāng)大的。它由斗輪、回轉(zhuǎn)、行走、膠帶機(jī)、尾車等主要機(jī)構(gòu)組成（如圖4-2所示）。尾車可實(shí)現(xiàn)直通、取料通過、折返、分流堆料、雙向堆料等功能。圖4-2懸臂式斗輪堆取料機(jī)懸臂式斗輪堆取料機(jī)它兼有堆料及去聊的雙重作用，在堆料時(shí)，斗輪不轉(zhuǎn)，臂架上膠帶把物料從臂架端部拋出，而取料時(shí)膠帶改變運(yùn)動(dòng)方向，把斗輪挖取出的物料送給地面帶式輸送機(jī)。它將大大的提高，從火車卸載下的煤料到送往機(jī)組的煤場地面帶式輸送機(jī)之間運(yùn)送速度。從而節(jié)省傳統(tǒng)的運(yùn)送方法和運(yùn)送時(shí)間。5廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化5.1.廠房現(xiàn)有狀況5.1.1.電廠平面圖說明該電廠還未建設(shè)完，如圖5-1所示，為電廠優(yōu)化前的平面圖。圖5-1電廠優(yōu)化前平面圖1—電廠大門2—化水車間3—除塵器房4—脫硫島5—地磅秤6—電廠后門7—冷卻塔8—汽輪機(jī)房9—鍋爐房10—柴油機(jī)房11—煙囪12—灰?guī)?3—主輸煤皮帶5.1.2廠房介紹該廠房安裝的是4臺(tái)360MW機(jī)組，即4×360MW。如上圖所示，每個(gè)鍋爐房有一臺(tái)鍋爐。汽輪機(jī)房有4臺(tái)汽輪機(jī)，每臺(tái)機(jī)組都是互不干涉的。一臺(tái)機(jī)組需要一個(gè)冷卻塔，所以4臺(tái)機(jī)組共有4個(gè)冷卻塔。鍋爐燃燒的煙氣經(jīng)過除塵器除塵后，送入脫硫島，在經(jīng)過脫硫，將煙氣中的有害氣體過濾之后，通過煙囪將煙氣排入大氣。電除塵下來的灰送入灰?guī)臁Ｃ簣龅拿和ㄟ^主輸煤皮帶送入鍋爐房，給4臺(tái)鍋爐提供燃料。整個(gè)過程由煤場左邊的輸煤綜合樓來控制。柴油機(jī)房是專門給機(jī)組設(shè)備提供潤滑油、液壓油等。5.2.廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化5.2.1優(yōu)化后廠房平面圖如圖5-2所示，圖為通過擺樣法優(yōu)化后的廠房平面圖，此圖與實(shí)際電廠的尺寸比例為1:5000。圖5-2優(yōu)化后廠房平面圖5.2.2廠房優(yōu)化分析由于該電廠的占地面積一定，所以一切設(shè)施的規(guī)劃都必須在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行，如上圖，在電廠的未建設(shè)區(qū)建設(shè)二期工程，安裝4臺(tái)1100MW的機(jī)組，即：4×1100MW。新機(jī)組的建設(shè)和原有的機(jī)組對稱。新機(jī)組的化水車間2，設(shè)計(jì)建設(shè)到老機(jī)組化水車間1的旁邊，因?yàn)樵诨囬g1旁已經(jīng)有地下進(jìn)水管道，建設(shè)在化水1的旁邊減少了管道鋪設(shè)的費(fèi)用。輸煤綜合樓是用來控制煤場到機(jī)組的煤的運(yùn)輸情況，所以要建設(shè)在煤場的旁邊，輸煤綜合樓1是原有機(jī)組的控制樓，新建的輸煤綜合樓2在新機(jī)組的右邊建設(shè)。由于新增機(jī)組的建設(shè)，所以就需要更大的場地來進(jìn)行對電廠發(fā)的電進(jìn)行變壓，所以建設(shè)專用于變壓變電的變壓站，為什么變壓站沒建設(shè)在庫房的原因是變壓站有高壓電，是及危險(xiǎn)的地方，所以建設(shè)在人流量較少的地方。整個(gè)電廠沒有行政，后勤等專門的辦公地，所以在冷卻塔的左邊的空地上建設(shè)綜合樓，用于電廠的行政，后勤，科室等。原來的廠房建設(shè)，沒有大庫房，好多的機(jī)械設(shè)備都在漏天放置，所以在輸煤綜合樓1的左邊，建設(shè)庫房，可以存放一些大型機(jī)械，設(shè)備，耗材等。在廠房布置中，最重要的是鋪設(shè)鐵路軌道，用于鐵路運(yùn)煤的方便，該鐵軌貫穿老煤場、新煤場，火車運(yùn)煤直接可以將煤運(yùn)輸?shù)絻蓚€(gè)煤場，同時(shí)進(jìn)行卸煤，這樣就能提高運(yùn)煤效率，節(jié)省時(shí)間。為了提高煤場轉(zhuǎn)煤的效率，應(yīng)該在兩個(gè)煤場中間建設(shè)懸臂式斗輪堆取料機(jī)的行走軌道，它的安裝及運(yùn)用，將大大的提高煤場運(yùn)煤速度。6集控中心的優(yōu)化6.1.集控中心現(xiàn)有狀況6.1.1集控中心介紹首先集控中心是一個(gè)重要的機(jī)構(gòu)，它在電廠機(jī)組安全運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用。它就好像人的大腦一樣，控制著整個(gè)人的行為。同樣，集控中心控制著整個(gè)電廠的運(yùn)行，最主要的就是控制鍋爐的燃燒和汽輪機(jī)的安全生產(chǎn)。一切的運(yùn)作，安全都源于集控中心。集控中心位于汽輪機(jī)車間中部，如圖6-1所示，紅色處為集控中心。圖6-1集控中心位置圖6.1.2集控中心具體布局集控中心（如圖6-2所示）包括集控室、會(huì)議室、休息室、領(lǐng)導(dǎo)辦公室、更衣室、洗手間。其中核心是集控室，它由值長工作臺(tái)、1號(hào)機(jī)組控制臺(tái)、2號(hào)機(jī)組控制臺(tái)、3號(hào)機(jī)組控制臺(tái)、4號(hào)機(jī)組控制臺(tái)、除渣除灰控制臺(tái)組成。圖6-2集控中心布局圖6.1.3布局存在問題1更衣室：它是讓員工更衣的地方，由于季節(jié)的不同，工作環(huán)境的不同，導(dǎo)致員工要適當(dāng)?shù)募訙p衣服，所以就需要更換衣服的場所，但更衣室里又放置工具箱，很顯然是不合理的，在說工具箱太小，有的工具沒法裝入已經(jīng)裝滿的箱子。2領(lǐng)導(dǎo)辦公室：使用面積過大，實(shí)際使用面