楊 松，付大偉，楊 靜，任曉平

長春工程學(xué)院能源與動力工程學(xué)院，吉林長春 130012

燃料消耗量是電站鍋爐的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，影響燃料消耗量的運行參數(shù)很多，如主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度、再熱蒸汽壓力、煙氣含氧量、過量空氣系數(shù)、排煙溫度、飛灰含碳量等。在鍋爐的實際運行當(dāng)中可以通過在線監(jiān)測、調(diào)整這些參數(shù)來保證鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)運行。目前參數(shù)調(diào)整涉及種類廣，技術(shù)復(fù)雜，本文致力于利用層次分析理論，找到影響運行經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)之間的權(quán)重關(guān)系，為電廠運行優(yōu)化提出指導(dǎo)性建議。

1 運行參數(shù)分類

電站鍋爐在運行調(diào)整過程中根據(jù)是否可以直接控制參數(shù)的變化，使鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行，把運行參數(shù)分為可控參數(shù)和不可控參數(shù)兩類。

1.1 可控參數(shù)

可控參數(shù)主要包括以下幾項：主蒸汽溫度，主蒸汽壓力，再熱蒸汽溫度，再熱蒸汽壓力，煤粉細(xì)度，過量空氣系數(shù)等。這類參數(shù)的運行特點是在鍋爐的運行過程中可以直接控制，從而達(dá)到鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運行的目的。按照參數(shù)是否與負(fù)荷有關(guān)，可控參數(shù)又可分為與負(fù)荷有關(guān)的運行參數(shù)和與負(fù)荷無關(guān)的運行參數(shù)。

1.2 不可控參數(shù)

不可控參數(shù)又稱為被控參數(shù)。這類參數(shù)包括排煙溫度、煤質(zhì)、爐渣含碳量、飛灰含碳量、漏風(fēng)系數(shù)、減溫水溫度、給水溫度等。此類參數(shù)的特點是不能通過直接控制參數(shù)的變化來調(diào)整鍋爐燃燒工況，也可分為與負(fù)荷有關(guān)的不可控參數(shù)和與負(fù)荷無關(guān)的不可控參數(shù)。

與負(fù)荷有關(guān)的不可控參數(shù)包括排煙溫度、爐渣含碳量、灰渣含碳量、漏風(fēng)系數(shù)、減溫水量、給水溫度等。由現(xiàn)場的運行經(jīng)驗可知，漏風(fēng)量隨著鍋爐負(fù)荷的增加而增加，不同負(fù)荷下蒸汽參數(shù)不同，導(dǎo)致給水溫度也不同。在運行中，可以調(diào)節(jié)減溫水量以保持蒸汽溫度穩(wěn)定，減溫水量隨著負(fù)荷的增加而增加。

與負(fù)荷無關(guān)的不可控參數(shù)包括煤的成分。對于國內(nèi)的大多數(shù)火電廠，可供選擇的煤種有限，所以電廠運行的其它參數(shù)必須由電廠來煤的性質(zhì)確定。

2 AHP（層次分析法）

AHP 法是系統(tǒng)工程中對非定量事件作定量分析的一種簡便方法，也是對人們主觀判斷做出客觀描述的一種有效方法。AHP 本質(zhì)上是一種決策思維方式，體現(xiàn)了人們決策思維的基本特征，即分解、判斷、綜合。

用AHP 法作系統(tǒng)分析，首先，要把問題層次化。根據(jù)問題的性質(zhì)和要達(dá)到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個多層次的分析結(jié)構(gòu)模型。并最終把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最底層（供解決的方案、措施等），相對于最高層（總目標(biāo)層）的相對重要性權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的排序問題[3]。

3 基于AHP 法的電站鍋爐優(yōu)化運行影響因素分析

3.1 利益相關(guān)者分類體系構(gòu)建

針對影響鍋爐燃料消耗量的幾個主要可控參數(shù)，假設(shè)煤粉細(xì)度一定，現(xiàn)在分別從安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性三個維度，將它們的影響進(jìn)行定量分析。

3.2 建立判斷矩陣

按照AHP 理論，利用MATLAB 軟件[4]，將在鍋爐運行中所獲數(shù)據(jù)輸入，詳細(xì)計算各要素權(quán)重，進(jìn)行層次單排序。

首先，對準(zhǔn)則層各要素進(jìn)行權(quán)重分析，即分析安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性的權(quán)重，獲得數(shù)據(jù)列入，經(jīng)計算可知：此時，檢驗通過，具有滿意的一致性。

依據(jù)“安全性”準(zhǔn)則對方案層各要素進(jìn)行權(quán)重分析，獲得數(shù)據(jù)列入，經(jīng)計算可知：此時，檢驗通過，具有滿意的一致性。

依據(jù)“經(jīng)濟(jì)性”準(zhǔn)則對方案層各要素進(jìn)行權(quán)重分析，獲得數(shù)據(jù)列入，經(jīng)計算可知：此時檢驗通過，具有滿意的一致性。

依據(jù)“穩(wěn)定性”準(zhǔn)則對方案層各要素進(jìn)行權(quán)重分析，獲得數(shù)據(jù)列入，經(jīng)計算可知：此時，檢驗通過，具有滿意的一致性。

在進(jìn)行完上述層次單排序之后，要進(jìn)行層次總排序及層次總排序的檢驗。層次總排序，層次總排序如下：

檢驗通過，具有滿意的一致性。

3.3 分析結(jié)果

綜合各要素在三種屬性中的權(quán)重排序，得到如下最終結(jié)果：煙氣含氧量（0.333）＞主蒸汽參數(shù)變化（0.189）＞主蒸汽溫度（0.184）＞鍋爐負(fù)荷（0.165）＞再熱蒸汽流量（0.128）

所以，在鍋爐運行調(diào)整時應(yīng)先使權(quán)重較大的影響因素滿足最佳值或接近最佳值，再調(diào)節(jié)相對權(quán)重較低的影響因素。從而達(dá)到鍋爐的優(yōu)化運行。

4 結(jié)論

本文首先對電站鍋爐的主要運行參數(shù)進(jìn)行了分類，將其分為可控參數(shù)和不可控參數(shù)。針對可控參數(shù)利用AHP 法進(jìn)行分析，把非定量的參數(shù)定量化，利用層次分析理論找出各可控參數(shù)影響權(quán)重的大小。在鍋爐運行調(diào)整時應(yīng)先調(diào)節(jié)權(quán)重較大的影響因素使其達(dá)到或接近最佳值，然后再調(diào)節(jié)相對權(quán)重較低的影響因素，從而實現(xiàn)鍋爐運行的優(yōu)化。利用本文所采取的分析方法，同樣可以拓展到鍋爐運行的其它參數(shù)分析中去，具有廣泛的工程推廣價值。

[1]葉江明.電廠鍋爐原理.北京：中國電力出版社，2010.

[2]閻順林，張斌，劉 帥，焦世超.負(fù)荷對電站鍋爐運行參數(shù)影響特性分析及應(yīng)達(dá)值的確定.2009，6：32-36.

[3]趙煥臣，許樹柏，金生.層次分析原理.北京：科學(xué)出版社，1986.

[4]賀超英，王少喻.MATLAB應(yīng)用與教程.北京：電子工業(yè)出版社，2013.