徐曉敏， 張佳蔚

(上海電機學院 商學院，上海 201306)

據國家能源局在2016年1月15日發(fā)布的數據，2015年，全社會用電量55 500億kW·h，同比增長0.5%。分產業(yè)看:第一產業(yè)用電量1 020億kW·h，同比增長2.5%；第二產業(yè)用電量4 004.6億kW·h，同比下降1.4%；第三產業(yè)用電量7 158億kW·h，同比增長7.5%；城鄉(xiāng)居民生活用電量7 276億kW·h，同比增長5.0%。由此可見，電力在人們日常生活和生產中的重要性。

在電力需求愈發(fā)高昂的今天，對發(fā)電廠而言，安全發(fā)電才是關鍵。而鍋爐給水，在火力發(fā)電的整個過程中肩負著尤為關鍵的角色。經過一系列的水處理之后被送到鍋爐中的水就是給水，將它轉變?yōu)檎羝?，然后用以推動發(fā)電機轉動發(fā)電。因此，鍋爐給水的水質對保證電廠中發(fā)供電設備的安全和穩(wěn)定起著重要作用。

1 鍋爐給水水質改善相關研究

現(xiàn)如今，越來越多大容量的高參數機組被投入到火力發(fā)電廠中，所以安全生產就顯得尤為重要，特別是一些防止腐蝕和結垢的措施應當很好地落實，不然會由于變異的水質和腐蝕之類的原因造成機組故障，引發(fā)不必要的安全隱患和經濟損失[1-2]。因此，火力發(fā)電廠的化學水中各個參數都需要被詳盡地檢測，以便于更有效地了解電廠的真實生產情況，特別是對于溫度、氧氣、壓力等諸多的指標，都需要進行詳細的統(tǒng)計[3]。一些學者從火電廠安全性、穩(wěn)定性等方面研究了電廠的水汽質量監(jiān)控系統(tǒng)[4-6]、水處理方法[7-9]、耐腐蝕[10]以及pH值[9]波動問題。結合以上觀點，文獻[11-20]中運用多元線性回歸、統(tǒng)計過程控制、工序能力分析、神經網絡等方法對數據進行了分析。這些研究結果對本研究具有很好的借鑒意義。

2 鍋爐給水水質控制內容

嚴格控制鍋爐給水的水質具有十分重要的意義，可以有效地防止電廠的熱力系統(tǒng)出現(xiàn)結垢、腐蝕和積鹽，以保證電廠鍋爐的經濟運行，同時提高生產過程的安全性。

需要監(jiān)督的指標有水質的硬度、含油量、溶解氧、聯(lián)氨、pH值、總二氧化碳、含硅量、電導率、含鐵量和含銅量等。對于鍋爐水質而言，pH值是最重要的指標，而溶解氧、電導率和含硅量這3個指標對鍋爐給水的pH值的影響是顯著的。

3 電廠水質改善實施措施

3.1 給水水質發(fā)生偏差原因分析

運用因果圖，分析導致鍋爐給水水質發(fā)生偏差的因素，如圖1所示。

圖1 給水水質偏差因果圖

根據最終確認下來的9個可能因素，進行初步的審核，形成要因確認表，如表1所示，并逐步進行原因排查，確定其是否為要因。

經過對上述因素的逐一排查，可以初步確定影響給水pH值的因素主要就是加藥緊急處理的延時。

表1 要因確認表

3.2 多元線性回歸法對電廠水質變量的分析

根據某電廠化驗班提供的3號機組爐水品質數據，著重檢測了pH值、溶解氧、硬度、電導率、含硅量以及聯(lián)氨6項數據。通過SPSS軟件對鍋爐給水水質進行分析，試圖找出影響pH值變化最為關鍵的變量。輸出的多元回歸結果如表2～4所示。

表2 模型匯總

注：a.預測變量(常量)為SiO2,溶解O2,電導率

R=0.770，該結果說明有77.0%的預測可以用該模型來進行。

Sig.=0.000<0.05，該結果證明因變量與自變量的線性關系是顯著的，可建立線性方程。

表3 模型的方差分析表

注：1.預測變量(常量)為SiO2, 溶解O2,電導率

表4 模型參數的估計和檢驗

根據回歸結果，得到pH值與給水中的溶解氧、電導率以及含硅量的多元線性回歸方程為

因此，只要有效地解決了加藥加氨問題，鍋爐給水的pH值穩(wěn)定性就能夠得到提高。

4 改善前后鍋爐給水pH值對比

圖2 給水水質改善對比

根據判穩(wěn)判異準則，改善后的pH值處于穩(wěn)定狀態(tài)。進行過程能力分析，如圖3所示。

圖3 改善后的過程能力分析圖

改善后的過程能力達到了1.42，根據表5的評價標準，鍋爐水質處于理想狀態(tài)，說明采取的措施對鍋爐給水的水質改善是有效的。

表5 過程能力指數Cp值的評價標準

5 結 語

本文以某火力發(fā)電廠的鍋爐給水水質為研究對象，首先運用因果圖找出鍋爐給水水質發(fā)生偏差的原因，進行要因確認；其次對于給水的各項指標運用多元線性回歸法進行分析，找到對pH值顯著影響的變量是給水中的溶解氧、電導率以及含硅量，據此實施改進措施；最后通過單值-移動極差控制圖和過程能力分析，對電廠水質的pH值改善前后進行對比和效果驗證，并提出相關改進建議與對策。

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