火力发电厂安全评价

火力发电厂基于灰色关联分析和层次分析法的综合评价关键词:多目标评估；灰色关联分析；燃煤发电厂。

简介：在中国,燃煤发电厂是电力的主要供应商，也是煤、水资源和硫化物、氮化物和温室气体(GHGs)等资源的最大消费者，因此重要的是建立科学、合理、可行的综合评价指标体系。

燃煤火力发电厂,指导他们在实现热量利用,环境保护,和经济效益三者结合达到最优化方面，重点提出了一种综合评价方法,其中本文基于灰色关联分析法(GRA)和层次分析法(AHP),多目标性能的评估火电厂。该评价方法是需要水消耗率和污染物排放作为指标，并在此基础上提出的评价方法，而不像传统的评价方法那样使用煤炭消费作为基本指标。典型个案研究：600兆瓦燃煤发电厂是确定了包括煤炭消费、水用量、污染物的排放、温室气体等因素的关联规则的发电厂。这个研究提供了新思路和新方法,综合性能强，利用了复杂的能量分析法来评价系统,有利于综合考虑资源、经济、环境因素在系统优化和决策方面的制订。1.介绍

在中国,燃煤发电厂是电力的主要供应商,以及煤和水资源的最大消费者。此外,这些发电厂还排放大量的污染物和温室气体(GHGs)。例如,在2008年, 燃煤发电厂所产生的电占了这个国家电力总产量的80%；同时,占总消耗量大约60%煤和

20%的工业水也是被这些工厂所消耗的。此外,这些火力发电厂SO

2、NO

x

、和二氧

化碳的排放量也分别到达了这个国家排放总量的45.8%,50%和48%。 (中国电力委员会,2009年)。

响应这一挑战,中国还引进了各种类型的污染物处理设备来供应大量的发电厂，以减轻发电厂对环境的负面影响(中国电力委员会,2009年)。各种环境保护设备,如：脱硫、除尘、脱硝设备越来越多的应用于中国众多的干冷却火力发电的发电厂。发电单位为了可以有效的减少水的排放，在居民消费水平接近70%的生活区修建了特殊的污水处理地区。此外,二氧化碳技术已经引起广泛关注,不仅如此，一些小型二氧化碳技术设备在很多发电厂已投产。

但是,污染物以及二氧化碳的处理,同样也有可能使用额外的能量和水,不可避免地增加煤和水的消耗，会对地方居民消费水平有一定的影响。用湿冷却发电

机组的煤耗率相比于干冷却单位组的煤耗率将会增多。因此目前, 在中国燃煤发电厂最常用的评价标准是居民消费水平和度电煤耗人均占有量。虽然它能令人满意地表明某些主要技术经济性能发电厂的煤耗情况, 但它很难反映其他地区的电厂绩效水平，其中包括环境污染和耗水量(绿化和净化,2004)。因此,作为一个单一的标准，居民消费水平不能全面反映工厂性能以本合同为准。更糟的是,如果采用单准则,发电厂以各种环境保护和水保护设备的安装将无法取得公正的评估，这妨碍了发电厂改善环境保护措施和污染物的控制。因此,建立一个科学、合理、可行的综合评价体系对燃煤发电厂是十分必要的。

针对这些由许多学者研究过的评估发电厂的方法。《安全与环境报》学者Pilavachi(2009)使用层次分析法(AHP)评估技术,对于经济性和可持续性性能的发电厂,提出了一种利用层次分析的优势来分析一个多目标问题的方法,例如拥有各种各样的性能力量的发电厂。然而运用层次分析法(AHP),是一个主观评价方法，因此,评价发电厂性能使用这种方法难免缺乏客观性和可靠性。而另一学者Montanari(2004)则使用了一种被称为“技术由相似偏好理想解决案”(TOPSIS)的新的评估方式相结合的方法,该方法是以一种理想的方案层次分析法为基础,

将环境绩效的权力机构基于几个单目标性能指标,包括SO

2、NO

x

、二氧化碳排放量

率等等。通过这种方法,可以得到精确的结果。然而,计算TOPSIS是一项高度复杂并需要大量的工作数据的工作。金博士(2007)分析了新古典主义与制度经济学对环境和社会效益发电进行评估的方法, 该方法应用了社会成本分析和多重判断的决策方法,通过评价影响各种形式的发电的环境经济的角度看问题。然而,这种方法特别强调了对经济理论和相当难理解。

一般认为,在综合评价的性能复杂的系统,例如火电厂, 用于评估的生产指标不应该是相互独立的,但与此相关的“灰色系统”(刘、苏达权等,2000年)就符合这样的条件特点。灰色关联分析(GRA)的方法是一种对灰色系统进行评价的实用的综合评价方法。1982年以来,该方法被广泛的应用于各种科学领域（林，美国联盟，2007年；元，阿尔巴尼亚，2010年)。例如,王建民，美国亚拉巴马州（2008）使用了这种方法对三倍组-产生的系统技术、经济、环境、和社会效益进行了综合评价。然而, 采用客观指标权重的确定方法较复杂且难以理解。尽管灰色关联分析(GRA)方法是一种被广泛使用的评价方法适合于灰色系统,但是到目前为止,

使用该方法在火力发电厂的评价中还没有开放文献报告。

摘要介绍了一种综合评价方法,即灰色关联分析(GRA)与层次分析法(AHP)相结合,多目标多性能的评估发电厂。使用这篇论文介绍的评价方法,对中国600亿瓦发电发电厂的几个典型实例进行评价和比较。此外,还对的发电厂综合性能之间的关系和主要个别指标并进行了讨论。

2.发电厂性能的评价指标

影响一个发电厂综合性能的各种因素不容忽视。目前在中国, 应采取目前比较常用的三个主要类型的指标对发电厂进行评估。对这三个指标进行的简要讨论在接下来的段落里。

2.1资源消耗指标

2.1.1煤耗率

煤耗率是代表电厂性能最重要的一个指标，因此它被广泛地使用在技术经济不同的发电厂。每标准煤消耗的效率即消耗度,可根据证明公式: b=3600/（HstdZnet）（1）

b是煤炭消耗率,克/度(意思是“每一度电消耗一克煤”)； Hstd表示了标准煤矿每度电煤热值,等于29.308 kJ / g；Znet是的发电厂净效率。

作为一个整体,煤耗率是一个重要的技术经济索引,能反映一个发电厂的运行状态、维修质量和管理水平。

2.1.2水消费率

在过去的日子里,在中国水的消耗量的重要性一直被忽视了。然而,在意识到水资源是有限的、有价值的，水消耗量被认为是一种主要指标来反映一个企业的环境性能，特别是在特殊的地区,如中国西北。因此进行综合评价,应包括发电厂的用水量指标。

2.2污染物指标

在中国煤炭燃烧排放的污染物是环境污染一个主要的原因。因此将污染物排放指标列入到评价体系是非常必要的。一般来说,发电厂污染物的排放形式主要由气态污染物、水污染物和固体污染物组成。

2.2.1废气污染物