高力明等

摘 要：本文主要針對(duì)《全國窯爐（陶瓷磚）能耗調(diào)查及節(jié)能減排技術(shù)匯編白皮書》公布的數(shù)據(jù)，采用多元統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)詳細(xì)解讀。得到了建筑陶瓷磚燒成輥道窯的單位熱耗及其影響因素，包括窯爐的基本結(jié)構(gòu)尺寸（窯長、窯內(nèi)寬）和運(yùn)行熱工參數(shù)（制品在窯內(nèi)停留時(shí)間、最高燒成溫度、排煙溫度、產(chǎn)品出窯溫度）共6項(xiàng)自變量指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系式，并據(jù)此對(duì)各個(gè)自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)做了深入的討論。此外，還給出了單位熱耗的單因素統(tǒng)計(jì)分布的計(jì)算結(jié)果。本文分析對(duì)了解行業(yè)中窯爐能耗的統(tǒng)計(jì)分布，加強(qiáng)能源管理，促進(jìn)節(jié)能工作的開展，以及推動(dòng)窯爐優(yōu)化設(shè)計(jì)等均有較大的意義。

關(guān)鍵詞：陶瓷；窯爐；輥道窯；節(jié)能；多元統(tǒng)計(jì)分析

1 前言

《全國窯爐（陶瓷磚）能耗調(diào)查及節(jié)能減排技術(shù)匯編白皮書》（以下簡稱《白皮書》）已正式出版。這次的調(diào)查工作涵蓋了國內(nèi)一些主要產(chǎn)區(qū)，對(duì)燒成各種建筑磚的輥道窯進(jìn)行了詳細(xì)和準(zhǔn)確的熱工測試。在此基礎(chǔ)上，又依照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)熱設(shè)備（窯爐）作熱平衡、熱效率計(jì)算，從而對(duì)燒成工序的能耗情況進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的考察，進(jìn)而對(duì)各企業(yè)及所用熱設(shè)備進(jìn)行比較，對(duì)促進(jìn)行業(yè)的節(jié)能減排工作意義重大。

此次調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)包含的信息量很大，充分利用這些數(shù)據(jù)挖掘信息，以使我們對(duì)目前的能耗、能源利用情況和節(jié)能前景等有更深入的認(rèn)識(shí)，而且還可以進(jìn)一步探究影響單位熱耗的主要因素，建立窯爐的特性方程，為窯爐尺寸規(guī)格定型和最優(yōu)化設(shè)計(jì)做好前期的技術(shù)準(zhǔn)備工作。

按照這一思路，我們對(duì)所測窯爐的單位熱耗及其影響因素做進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析與研究。首先，探討了單位熱耗與熱效率之間的關(guān)系；然后，對(duì)影響單位熱耗的因素做了討論和篩選，并對(duì)所測窯爐按其入選的重要影響因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分類，并選取了樣本；最后，在以上工作的基礎(chǔ)上，求出了部分窯爐的單位熱耗與其影響因素之間的相關(guān)關(guān)系式，并對(duì)各個(gè)自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)做了深入的討論。

本文的計(jì)算分析主要是用目前比較流行的、通用的社會(huì)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0 for Windows 完成的。按照國際學(xué)術(shù)界的慣例，凡是利用該軟件進(jìn)行分析計(jì)算的，可以不再列出詳細(xì)的算法。循此慣例，筆者在文中對(duì)算法不再作介紹，有興趣的讀者可去閱讀有關(guān)書籍[1]。

本文只是對(duì)《白皮書》的一種統(tǒng)計(jì)學(xué)解讀，其成果也只是事物的一個(gè)側(cè)面的反映。希冀以此結(jié)果求教于同行，并與各方面專家進(jìn)行更深入的討論。

2 變量和樣本的選取

2.1 變量的選取

在能耗調(diào)查中，產(chǎn)品的單位熱耗q和窯爐的熱效率η無疑是最重要的考核與評(píng)價(jià)指標(biāo)。從控制論的觀點(diǎn)來看，二者是“受控（制）變量”，也就是數(shù)學(xué)上習(xí)稱的“因變量”。而此次能耗調(diào)查中所測量的諸多窯爐結(jié)構(gòu)參數(shù)和生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，則應(yīng)是影響以上兩項(xiàng)指標(biāo)的“控制變量”或“自變量”。筆者在下面所要做的統(tǒng)計(jì)分析，就是試圖找出某個(gè)受控變量與控制變量群或自變量群之間的相關(guān)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。然后，依據(jù)這一關(guān)系式做進(jìn)一步地探究。然而，在建立這種相關(guān)關(guān)系數(shù)學(xué)模型之前，還有必要先對(duì)擬將其納入模型的變量的選擇及其相互關(guān)系，做一些預(yù)備性的討論。

了解單位熱耗q的統(tǒng)計(jì)分布的類型和參數(shù)，對(duì)于能源管理是十分有用的。它們不僅可以幫助我們了解全行業(yè)的能源利用的整體情況，而且還可以被作為制定窯爐分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等法規(guī)的重要科學(xué)依據(jù)。

此次能耗調(diào)查中，對(duì)于每條窯都測量的定量指標(biāo)有窯爐的結(jié)構(gòu)尺寸窯長L，窯內(nèi)寬W；與熱工過程關(guān)系緊密的生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，包括設(shè)計(jì)產(chǎn)量C，實(shí)際產(chǎn)量C，制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ、最高（燒成）溫度tmax、單位燃耗b、產(chǎn)品單位熱耗（UHC， Unit heat consumption）q、窯爐熱效率η、助燃風(fēng)溫度tzr、排煙溫度tpy、產(chǎn)品出窯溫度tcy等。

如前所述，單位熱耗q與熱效率η是受控變量或因變量，而且在建模時(shí)可以只取其一。另外，單位燃耗b因受燃料種類和發(fā)熱值的影響，其數(shù)值隨之波動(dòng)，不如單位熱耗q穩(wěn)定，因此棄之不用。除了q、η、b以外的指標(biāo)均可作為模型的控制變量或自變量。但其中的助燃風(fēng)因常分成溫度不同的幾部分，分別送入窯內(nèi)，又僅測量了每部分的溫度，而未測量每部分的風(fēng)量，因而無法計(jì)算總的平均溫度，不能估計(jì)總的熱效果，因此也只好棄之不用。

除了實(shí)際產(chǎn)量C，在窯爐公司設(shè)計(jì)、制造窯爐時(shí)，還常常設(shè)定并給出一個(gè)“設(shè)計(jì)產(chǎn)量C”。這是設(shè)計(jì)者根據(jù)設(shè)定的裝窯情況給出的。設(shè)計(jì)產(chǎn)量C這一指標(biāo)可能只有某種有限的參考意義。我們在此次的統(tǒng)計(jì)分析中，就未采用該指標(biāo)。

這樣，可以進(jìn)入模型的備擇的自變量共有7個(gè)，即L、W、C、τ、tmax、tpy和tcy等。那么，備擇的7個(gè)自變量是否都適合用于建模呢？還不一定。因?yàn)槲覀冊诮挝粺岷膓與自變量群之間的相關(guān)關(guān)系時(shí)，通常會(huì)采用多元線性回歸方法，而應(yīng)用這一方法的前提條件之一是各自變量之間須線性無關(guān)，至少不存在嚴(yán)重的多重共線性。當(dāng)自變量之間高度線性相關(guān)，出現(xiàn)嚴(yán)重的多重共線性時(shí)，會(huì)使求得的回歸系數(shù)變得不穩(wěn)定，而且不能反映自變量的獨(dú)立作用，因而使得我們要確定單一自變量對(duì)因變量的貢獻(xiàn)變得非常困難，甚至引導(dǎo)人們得出錯(cuò)誤的判斷。

對(duì)自變量群中是否存在嚴(yán)重的多重共線性，有一些檢驗(yàn)方法。比較簡便而有效的方法有檢查某一自變量（將其當(dāng)作因變量）是否能與其余自變量建立高度顯著的線性回歸方程；檢查自變量之間的相關(guān)系數(shù)矩陣；檢查容限度（tolerance）或方差膨脹因子（VIF， variance inflation factor）等等。而解決多重共線性的方法，則可以人工剔除或采用逐步回歸方法（SRA， Stepwise Regression Analysis）篩選自變量。表1和表2分別列出了備擇的7個(gè)自變量和剔除實(shí)際產(chǎn)量C之后余下的6個(gè)自變量，在用多元線性回歸方法建模時(shí)的多重共線性檢查結(jié)果。

一般認(rèn)為，某個(gè)自變量的容限度小于0.1或VIF>10，便認(rèn)為這一自變量與其它自變量之間的多重共線性超出了容許的界限，應(yīng)予剔除。endprint

由表1可見，實(shí)際產(chǎn)量C的容限度為0.103，VIF = 9.73，已經(jīng)非常接近容許界限。為此，擬將實(shí)際產(chǎn)量C從備擇的自變量群中加以剔除。如表2所示，在剔除實(shí)際產(chǎn)量C之后余下的6個(gè)自變量的多重共線性檢查結(jié)果表明，這一弊病已得到消除。為此，決定以這6個(gè)自變量用來建模。

2.2 窯爐的統(tǒng)計(jì)學(xué)分類與樣本的選取

此次能耗調(diào)查后，《白皮書》對(duì)測試數(shù)據(jù)是按照窯爐的燒成產(chǎn)品的類別及燒成工序進(jìn)行歸類整理的，共收入了64條窯。筆者為了對(duì)單位熱耗q與其諸影響因素之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析研究，除了要對(duì)自變量的選入作考察，還需要對(duì)窯爐做統(tǒng)計(jì)學(xué)分類，以便選擇較有代表性的來做研究。

在《白皮書》中列出的64條窯中，筆者覺得最后的3條其它類窯（燒成拋釉磚、耐磨磚、高晶石產(chǎn)品），其產(chǎn)品類別與前面的61條窯的大宗產(chǎn)品不同，且數(shù)目又少，因此，我們擬將其作為“另類”，加以剔除，不予研究。另外，在燒成外墻磚類窯中，有3條是裝在墊板上燒的。它們的單位熱耗q遠(yuǎn)高于無墊板燒的，因此，也屬于“另類”，理應(yīng)剔除之。這樣，余下5類58條窯可供統(tǒng)計(jì)學(xué)分類和做進(jìn)一步的研究。5類窯爐的燒成產(chǎn)品類別和數(shù)目如下：Ⅰ類，燒成拋光磚，22條；Ⅱ類，燒成外墻磚，6條；Ⅲ類，燒成仿古磚，8條；Ⅳ類，釉面磚素?zé)?1條；Ⅴ類，釉面磚釉燒，11條；共計(jì)：58條。

表3列出了這5類窯爐的若干指標(biāo)的均值，也就是各類在樣品空間中的重心之坐標(biāo)值。我們利用系統(tǒng)聚類分析方法，對(duì)5類窯的親疏關(guān)系進(jìn)行了考察。工作中先對(duì)6個(gè)自變量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，選用歐氏距離平方作為相似性指標(biāo)，用類平均法進(jìn)行聚類分析。窯爐類別之間的歐氏距離平方矩陣如表4所示。因?yàn)闅W氏距離平方矩陣是一個(gè)對(duì)稱陣，所以只列出了上三角部分。聚類譜系樹則如圖3所示。

從歐氏距離平方矩陣和聚類譜系樹綜合來看：釉面磚素?zé)á纛悾┡c釉燒（Ⅴ類）窯在樣品空間中最為接近，其關(guān)系最為密切，而與另外的3類（Ⅰ類，Ⅱ類和Ⅲ類）窯則比較疏遠(yuǎn)。因此，如果從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度出發(fā)，將這些窯爐分成兩大類，合理的分法應(yīng)該是將Ⅰ類，Ⅱ類和Ⅲ類歸為第一大類，而將Ⅳ類和Ⅴ類歸為第二大類。

考慮到第一大類的窯爐所燒成的產(chǎn)品可能更有代表性，數(shù)目也較多，統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果會(huì)更好些。因此，本工作擬先以第一類（Ⅰ類，Ⅱ類和Ⅲ類）共36條窯作為“樣本”，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析研究。

3 單位熱耗與其影響因素之間的相關(guān)關(guān)系

優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是一種全新的設(shè)計(jì)方法，代表了設(shè)計(jì)方法進(jìn)步的方向[4]。我們曾經(jīng)對(duì)陶瓷工業(yè)熱工設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)化問題做過探討[5]。

因?yàn)閱挝粺岷膓對(duì)于整個(gè)窯爐的熱經(jīng)濟(jì)起決定性作用，因此在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，常將以單位熱耗q作為因變量的關(guān)系式作為設(shè)備特性方程之一。利用此次能耗調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)來建立這類設(shè)備特性方程，應(yīng)該是一條捷徑。該方程的因變量是單位熱耗q，而自變量群則可取窯長L、窯內(nèi)寬W、制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ、最高（燒成）溫度tmax、排煙溫度tpy、產(chǎn)品出窯溫度tcy等。

為了更確切地了解窯長L對(duì)單位熱耗q的影響，從而找出窯爐的合宜長度，我們還擬按窯長L分段進(jìn)行考察。

圖4給出了窯長L的單因素頻數(shù)分布直方圖，圖5則進(jìn)一步給出了累積概率P-P圖。由圖4和圖5可以看出窯長L也基本遵從正態(tài)分布。

根據(jù)窯長L的均值和分段后各段窯爐數(shù)目，決定按300m作為分界點(diǎn)。將第一大類36條窯再分為兩段：“短”窯，窯長L < 300 m ；“長”窯，窯長L ≥ 300 m。按此劃分，“短”窯有19條，而“長”窯有17條。各類窯爐中的“短”窯、“長”窯數(shù)之列聯(lián)表見表6。由表6可以看出：“長”窯幾乎全部集中于Ⅰ類中，而“短”窯則均勻地分布于三類之中。

我們對(duì)分段后的“短”窯和“長”窯，也分別用RRA方法（K = 0.4）得到形如式（2）的關(guān)系式之回歸系數(shù)。為了便于對(duì)照說明，我們同時(shí)將36條窯的RRA結(jié)果一并列出于表7中。

由表7可以看到：不論“短”窯，還是“長”窯，它們的各個(gè)自變量的回歸系數(shù)的符號(hào)與36條窯的均是一致的，僅數(shù)值上有所不同。這說明，不論窯的長短，各個(gè)自變量，特別是窯長L對(duì)單位熱耗q的獨(dú)立作用之“方向”是一致的。

由表7給出的回歸系數(shù)的符號(hào)，我們就有可能判斷各個(gè)自變量的獨(dú)立作用之“方向”，也就是會(huì)使單位熱耗q升高還是降低，作出準(zhǔn)確的判斷。我們可以明確地說：在第一大類36條窯的結(jié)構(gòu)尺寸中，隨著窯長L的加長，單位熱耗q是隨之略有升高的；而隨著窯內(nèi)寬W的加寬，單位熱耗q則是隨之略有降低的。而在窯爐運(yùn)行作業(yè)的熱工參數(shù)中，則是隨著制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ，最高（燒成）溫度tmax，排煙溫度tpy，產(chǎn)品出窯溫度tcy的加長或升高，其單位熱耗q均會(huì)有所升高。另外，因?yàn)椤岸獭备G與“長”窯的所有同一個(gè)回歸系數(shù)的符號(hào)均相同，也就是說從“短”窯到“長”窯均不變號(hào)，因此可知單位熱耗q對(duì)于任何一個(gè)自變量在此次測試范圍內(nèi)均無極值（極大或極小值），即不存在“最優(yōu)”或“最劣”狀況。

各個(gè)自變量對(duì)單位熱耗q的獨(dú)立作用之大小，或者說對(duì)其變化的方差貢獻(xiàn)的大小，則需查看表8中所列出的標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)來進(jìn)行核查。這個(gè)參數(shù)排除了自變量的量綱及絕對(duì)數(shù)量大小的影響。在冪函數(shù)乘積形式的相關(guān)關(guān)系式中，標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)表示自變量在變化一個(gè)相同的百分比率時(shí)，引起的因變量的百分比率的變化。在自變量之間關(guān)系不密切的情況下，標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)中的絕對(duì)值較大者，其對(duì)應(yīng)的自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)必定就會(huì)大些[8]。由表8中該參數(shù)的絕對(duì)值的大小，可以判明：對(duì)于第一大類36條窯而言，排煙溫度tpy和窯長L的影響較大，窯內(nèi)寬W和最高（燒成）溫度tmax的影響次之，而制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ和產(chǎn)品出窯溫度tcy的影響就較小。若進(jìn)一步地將“短”窯與“長”窯分開來考察，還可看到：在“短”窯中，排煙溫度tpy的影響比窯長L的影響來得大些；但在“長”窯中，則窯長L的影響反過來比排煙溫度tpy的影響更大些。endprint

由此，我們應(yīng)該可以認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)：

窯長些，單位熱耗q會(huì)小些的猜測是沒有根據(jù)、不符合事實(shí)的。從節(jié)能角度來看，窯再加長，已經(jīng)不應(yīng)成為方向。因此，今后在設(shè)計(jì)窯爐決定窯長時(shí)，可能要更多地考慮工藝條件、占用和合理利用場地、生產(chǎn)組織、運(yùn)行費(fèi)用等其它因素。

窯寬些，單位熱耗q會(huì)略有降低，但其程度有限。況且窯的寬度還受到輥棒尺寸和窯爐橫斷面上的溫差等因素的制約。因此，節(jié)能只是決定窯內(nèi)寬的考慮因素之一，未必能作為首要因素來加以關(guān)注。

降低最高（燒成）溫度tmax，并縮短制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ，即采用“低溫”快燒路線，肯定是可以節(jié)能的，但這些都是工藝因素，可能需要另選原料，并調(diào)整配方。這些工作是工藝工程師的任務(wù)，已不在本文討論的范圍。

較高的排煙溫度tpy對(duì)降低單位熱耗q有較大的負(fù)面影響，因此在窯爐運(yùn)行中應(yīng)設(shè)法降低它。另外，充分利用排出煙氣的余熱，以提高窯爐的熱利用率，也應(yīng)引起足夠的重視。

從統(tǒng)計(jì)分析角度看，雖然產(chǎn)品出窯溫度tcy對(duì)單位熱耗q的影響較小，但也不能完全被忽視。產(chǎn)品出窯溫度tcy過高，不僅會(huì)帶走熱量，加大熱損耗，而且會(huì)惡化操作環(huán)境，因此亦應(yīng)努力降低之。

4 結(jié)語

本文的預(yù)期目的是對(duì)《白皮書》公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)解讀，以期能比較準(zhǔn)確和直觀地了解單位熱耗的單因素統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，及其與若干主要影響因素之間的相關(guān)關(guān)系。筆者經(jīng)過努力，找到了這一相關(guān)關(guān)系，而且經(jīng)顯著性檢驗(yàn)是高度顯著的。我們還進(jìn)一步地利用了嶺回歸分析方法及標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)等，查明了各個(gè)影響因素自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)。這在本行業(yè)的窯爐熱工研究中，可能還是首次得到如此明晰的結(jié)論。我們希望能由此形成行業(yè)的共識(shí)，從而達(dá)到推動(dòng)節(jié)能工作開展，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[8] 《數(shù)學(xué)手冊》編寫組.數(shù)學(xué)手冊[M].北京：人民教育出版社，1979：847～852.endprint

由此，我們應(yīng)該可以認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)：

窯長些，單位熱耗q會(huì)小些的猜測是沒有根據(jù)、不符合事實(shí)的。從節(jié)能角度來看，窯再加長，已經(jīng)不應(yīng)成為方向。因此，今后在設(shè)計(jì)窯爐決定窯長時(shí)，可能要更多地考慮工藝條件、占用和合理利用場地、生產(chǎn)組織、運(yùn)行費(fèi)用等其它因素。

窯寬些，單位熱耗q會(huì)略有降低，但其程度有限。況且窯的寬度還受到輥棒尺寸和窯爐橫斷面上的溫差等因素的制約。因此，節(jié)能只是決定窯內(nèi)寬的考慮因素之一，未必能作為首要因素來加以關(guān)注。

降低最高（燒成）溫度tmax，并縮短制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ，即采用“低溫”快燒路線，肯定是可以節(jié)能的，但這些都是工藝因素，可能需要另選原料，并調(diào)整配方。這些工作是工藝工程師的任務(wù)，已不在本文討論的范圍。

較高的排煙溫度tpy對(duì)降低單位熱耗q有較大的負(fù)面影響，因此在窯爐運(yùn)行中應(yīng)設(shè)法降低它。另外，充分利用排出煙氣的余熱，以提高窯爐的熱利用率，也應(yīng)引起足夠的重視。

從統(tǒng)計(jì)分析角度看，雖然產(chǎn)品出窯溫度tcy對(duì)單位熱耗q的影響較小，但也不能完全被忽視。產(chǎn)品出窯溫度tcy過高，不僅會(huì)帶走熱量，加大熱損耗，而且會(huì)惡化操作環(huán)境，因此亦應(yīng)努力降低之。

4 結(jié)語

本文的預(yù)期目的是對(duì)《白皮書》公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)解讀，以期能比較準(zhǔn)確和直觀地了解單位熱耗的單因素統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，及其與若干主要影響因素之間的相關(guān)關(guān)系。筆者經(jīng)過努力，找到了這一相關(guān)關(guān)系，而且經(jīng)顯著性檢驗(yàn)是高度顯著的。我們還進(jìn)一步地利用了嶺回歸分析方法及標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)等，查明了各個(gè)影響因素自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)。這在本行業(yè)的窯爐熱工研究中，可能還是首次得到如此明晰的結(jié)論。我們希望能由此形成行業(yè)的共識(shí)，從而達(dá)到推動(dòng)節(jié)能工作開展，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭志剛.社會(huì)統(tǒng)計(jì)分析方法—SPSS軟件應(yīng)用[M].北京：中國人民大學(xué)出版社，1999：1～100.

[2] 宋耑，蔣欣之.陶瓷窯爐熱工分析與模擬[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1993：17～19.

[3] 宋耑.現(xiàn)代陶瓷窯爐[M].武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1996：7～9.

[4] 黃為民.熱工設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化[M].北京：高等教育出版社，1998：58～63.

[5] 高力明.陶瓷工業(yè)熱工設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化之探討[J].中國陶瓷工業(yè)，2010，17（5）：43～46.

[6] 潘恩沛，周揚(yáng)杞.DJS-21機(jī)多元統(tǒng)計(jì)程序集[M].北京：原子能出版社，1984：1～24.

[7] 何秀麗.多元線性模型與嶺回歸分析[D].華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005.

[8] 《數(shù)學(xué)手冊》編寫組.數(shù)學(xué)手冊[M].北京：人民教育出版社，1979：847～852.endprint

由此，我們應(yīng)該可以認(rèn)識(shí)到以下幾點(diǎn)：

窯長些，單位熱耗q會(huì)小些的猜測是沒有根據(jù)、不符合事實(shí)的。從節(jié)能角度來看，窯再加長，已經(jīng)不應(yīng)成為方向。因此，今后在設(shè)計(jì)窯爐決定窯長時(shí)，可能要更多地考慮工藝條件、占用和合理利用場地、生產(chǎn)組織、運(yùn)行費(fèi)用等其它因素。

窯寬些，單位熱耗q會(huì)略有降低，但其程度有限。況且窯的寬度還受到輥棒尺寸和窯爐橫斷面上的溫差等因素的制約。因此，節(jié)能只是決定窯內(nèi)寬的考慮因素之一，未必能作為首要因素來加以關(guān)注。

降低最高（燒成）溫度tmax，并縮短制品在窯內(nèi)停留時(shí)間（即燒成周期）τ，即采用“低溫”快燒路線，肯定是可以節(jié)能的，但這些都是工藝因素，可能需要另選原料，并調(diào)整配方。這些工作是工藝工程師的任務(wù)，已不在本文討論的范圍。

較高的排煙溫度tpy對(duì)降低單位熱耗q有較大的負(fù)面影響，因此在窯爐運(yùn)行中應(yīng)設(shè)法降低它。另外，充分利用排出煙氣的余熱，以提高窯爐的熱利用率，也應(yīng)引起足夠的重視。

從統(tǒng)計(jì)分析角度看，雖然產(chǎn)品出窯溫度tcy對(duì)單位熱耗q的影響較小，但也不能完全被忽視。產(chǎn)品出窯溫度tcy過高，不僅會(huì)帶走熱量，加大熱損耗，而且會(huì)惡化操作環(huán)境，因此亦應(yīng)努力降低之。

4 結(jié)語

本文的預(yù)期目的是對(duì)《白皮書》公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)解讀，以期能比較準(zhǔn)確和直觀地了解單位熱耗的單因素統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，及其與若干主要影響因素之間的相關(guān)關(guān)系。筆者經(jīng)過努力，找到了這一相關(guān)關(guān)系，而且經(jīng)顯著性檢驗(yàn)是高度顯著的。我們還進(jìn)一步地利用了嶺回歸分析方法及標(biāo)準(zhǔn)回歸系數(shù)等，查明了各個(gè)影響因素自變量的獨(dú)立作用和貢獻(xiàn)。這在本行業(yè)的窯爐熱工研究中，可能還是首次得到如此明晰的結(jié)論。我們希望能由此形成行業(yè)的共識(shí)，從而達(dá)到推動(dòng)節(jié)能工作開展，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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