冶金行业节能减排技术综合评价.pdf

Vo l _ 3 2 No ． 5 S e pL 2 01 3 冶 金能 源 E NE RG Y F OR ME T A L L U RGI C AL I N DUs T R Y 冶金行业节能减 排技术综合评价 董 辉 李明明 李 朋 董宏达 姜 军2 I ． 东北大学 国家环境保护生态工业重点实验室，2 ． 辽宁省科技厅 摘要首先基于 S M A R T 原则和节能减排技术特点，构建节能减排技术评价指标体系；然后 采用归一化处理法对评价指标体系进行约简，采用信息熵模型确定各指标权重，通过采用未 确知测度模型得到节能减排技术综合评价值；藉此开展节能减排技术综合评价；最后，利用 该评价方法来分析评价冶金行业的典型技术，进而为 辽宁省首批重点节能减排技术 目录 编制提供了理论依据。 关键词信息熵未确知测度节能减排技术评价指标体系 Co mp r e h e n s i v e e v a l ua tio n f o r e n e r g y s a v i n g a nd e mi s s i o n r e d u c tio n t e c h no l o g y o f me t a l l u r g i c a l i nd u s t r y D o n g Hu i L i Mi n g mi n g ’ L i P e n g D o n g Ho n g d a J i a n g J u n 1 ．S t a t e E n v i r o n me n t a l P rot e c ti o n K e y L a b o r a t o r y o f E c oI n d u s t r y ， N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y ，2 ．L i a o n i n g P r o v i n c i al S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y D e p a r t m e n t Ab s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e S MAR T p r i n c i p l e s a n d t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t e c h n o l o g i e s ，e v a l u a t i o n i n - d e x s y s t e m o f e n e r g y s a v i n g a n d e m i s s i o n r e d u c t i o n t e c h n o l o g y W8 8 e s t a b l i s h e d， t h e n n o r ma l i z a t i o n p r o - e e s s i n g W as ma d e f o r the i n d e x s y s t e m，the i n f o rm a ti o n e n t r o p y alg o r i thm was u s e d t o d e t e r mi n e t h e we i g h t s o f i n d e x e s ， an d u n a s c e r t a i n e d me asu r e mo d e l W as a d o p t ed t o g e t c o mp r e h e n s i v e e v alu a t i o n v al- u e ．L a s t l y ，t y p i c al t e c h n o l o gy W as c i t e dt o a n a l y s i sand e v alu a ti o n，i n o the r p r o vid ethe o r e t i c al b a s i st o c o mp i l a tio n o f e n e r gy s a v i n g a n d e mi s s i o n r e d u c t i o n t e c h n o l o g y d i r e c t o r y of L i a o n i n g p r o v i n c e ． Ke y wo r d s i n f o rm a ti o n e n t r o p y u n a s c e r t a i n ed me a s u r e e n e r g y s a v i n g and e mi s s i o n md u e ti o n t eoh - n o l o gy e v a l u a ti o n i n d e x s y s t e m 节能减排技术推广 目录是加快推进技术成 熟 、应用范围广 、节能潜力大的节能技术的普及 应用 ，引导企业采用先进适用的节能新工艺 、新 技术和新设备。截至到 2 0 1 1 年 l 2月 ，我国已经 发布了4批国家重点节能技术推广 目录 ，包括辽 宁、黑龙江、山东、贵州、浙江等在内的 l O余 个省份的地方政府已发布了省级节能减排技术目 录。然而，对于节能减排技术推广目录中的典型 辽宁省重大科技计划项 目 辽宁省节能减排技术评价 指标体系与应用示范 2 0 1 1 2 2 9 0 0 4 。 收稿 日期 2 0 1 3 0 42 7 董辉 1 9 6 9一 ， 教授； 1 1 0 0 0 4 辽宁省沈阳市。 技术筛选及确定，尚未建立一套科学的、客观的 且操作性较强的节能减排技术评价理论与方法。 基于此 ， 拟建立 以冶金行业节能减排技术为 评价对象的综合评价方法 ， 为节能减排技术推广 目录的编制提供理论依据。从已有文献来看， 多 数的学者把研究主要集中在与节能减排相关的几 个宏观领域范围， 如 企业节能减排效绩研究、 循 环经济综合评价的研究、 节约型社会评价研究、 生 态环境综合评价的研究等。综合评价方法主要有 主元素分析法、 模糊综合评价法、 层次分析法、 信 息熵与未知测度相结合等几种。在参考其它相关 综合评价方案的基础上， 研究了各评价方法的优 冶金能源 E NE RGY F O R ME I IAI J I J UR GI C A L I ND Us T R Y V0 1 ． 3 2 No ． 5 S e p t ． 2 01 3 缺点及适用对象 ， 基于冶金行业节能减排技术特 点， 构建节能减排技术评价指标体系， 应用信息熵 与未确知测度模型相结合的方法 。 ， 对冶金行 业节能减排技术进行综合评价。 1 综合评价方法的构建 综合评价问题的基本处理过程是 明确评价 目的 ；确 定 被评 价 对 象 ；建 立评 价 指 标 体 系 包括收集评价指标 的原始值、评价指标的若 干 预处理等 ；确立与各评价指标相对应 的权重 系 数 ；选择或构建综合评价模型；计算各评价对象 的综合评价值并进行排序或分类。前文已经对评 价 目的及评价对象进行 阐明，这里不再赘述。 1 ． 1 建立评价指标体系 科学的评价指标体系是综合评价的重要前 提，为使评价结果具有更好的科学性及实用性， 在构造综合评价体系框架时，初选的评价指标可 以尽可能的全面。在指标体系优化 的时候则需要 考虑指标体系的S M A R T原则，即明确性、可测 性、可实现性 、相关性和限时性原则。 参照指标体系构建基本原则，针对节能减排 类技术的特点建立评价指标体系如表 l 所示。 表 l 中 。 、B 为反向指标，即该指标越小越优秀， 其余 l l 项为正向指标 ，指标值越大越优秀。 1 ． 2 构建综合评价模型 1 信息熵模型 设有 个评价对象即节能减排技术 ，标记为 A 口 ， ，口 ，⋯ ， ，每个技术都有 Y个评 价指标 ，则由 个节能减排技术 、 ， 个评价指标 表 1 评价指标体系 指标 投入资金／ 万元 节能降耗量／ 万 t e e 8 资产节能减排投入率／ ％ 投产该技术后年均综合效益／ 万元 目前技术推广比例／ ％ 节约水量／ m 有害气体减排总量／ t 项目污染物消减量／ t 预计2 0 1 5 年节能降耗量／ 万t e e a 预计201 5 年推广比 ％ 预计 201 5年节约水t／ m 预计 201 5年有害气体消减t／ t 预计201 5年有害污染物消减t t ／ t 构成的评价矩阵为 Cl 1 C1 2 C21 C2 2 C I C亚 矩阵中 C i 1 ，2 ，⋯， ； _ 『 l ，2 ，⋯， Y 为评价过程中采集的原始数据，为了尽可能 的反应实际情况 ，排除由于各项指标的量纲不同 以及其数值数量级间的悬殊差别所带来的影响， 避免不合理现象的发生 ，需要对评价指标进行无 量纲化处理 即指标数据 的标准化 。该文 中 将采用归一化处理法 ，如下式 d c ／ 互 c 1 在系统理论中，“ 熵”是表征系统稳定性的 一 种度量值， 熵值越／ J , tJ 系统稳定性越高，反之 成立。熵权法便以此为基础，来确定各个指标的 权重[ 4 】 。信息熵函数定义式为 一 l n ．x , i l轰 T d ． In d q 指标 的权重定义为 且 喜 1 3 Y一 i 2 未确知测度模型 对于评价矩阵 c ，每个评价对象的指标空 间向量记为 L z ， ，f 2 ’⋯，f 。设每个评价 指标有 m个评价等级 c ， c ，⋯，c 。构成评价 空间 c {c 1 ，c 2 ，⋯，c l，并且 c l 口 2 口 5 。 依据上述实证研究 ，这五项节能减排技术总 体效果按优越性排序为口 ， 干熄焦技术 0 烧 结过程余热资源回收与利用技术 口 蓄热燃烧 技术 口 高风温热风炉技术 口 ， 冶金渣余热利 用技术 。由表 2实例数据分析可以看出，干熄焦 技术、烧结过程余热资源回收与利用技术 的正向 指标均很优秀，反向指标 较差；蓄热燃烧技 术的反向指标 ， 、 、B 。。 等均很优秀，正 向指标 、曰 等几项较差；高风温热风炉技术 的指标 B 、B 等几项较好 ，指标 、B ， 、 、 ，均比较差；冶金渣余热利用技术只有 曰 。 、 ， 很优秀，其余指标值均很差。 上述所评价的5项技术中的干熄焦技术、烧 结过程余热资源回收与利用技术 、蓄热燃烧技术 已经被编录进 辽宁省首批重点节能减排技术 目录，该文建立的综合评价方法得出的评价结 论与实际情况有较高的一致性 。 3结论 在节能减排技术评价指标体系中， 采用信息 熵模型确定的各指标权重 ，应用未确知测度模型 对冶金行业节能减排技术进行综合评价，从而得 到综合评价值。由评价结果可以看出， 该评价方 法具有客观性 、普适性 ，可适用于其它行业的节 能减排技术筛选工作，为节能减排目录的编制提 供了客观可行的理论依据。 参考文献 [ 1 ]X i a n g x i n L I ，K o n g s e nWA N G ．A p p l i c a t i o n o f t h e E n t r o p y We i g h t a n d T OP S I S Me o d i n S a f e t y E v a l u a t i o n o f C o a l M i n e s[ J ]．P r o c e d i a E n g i n e e ri n g 2 6 2 0 1 1 2 0 8 52 O 9 l _ [ 2 ]M．X ．He ，P ．E ．R i c c i ．I n f o r m a ti o n e n t r o p y o f o r - t h o g o n a l p o l y n o m i a l s[ J ] ．A p p l i e d Ma e m a t i c s a n d C o m p u t a t i o n 1 2 8 2 0 0 2 2 6 1 - 2 7 4 ． [ 3 ]曹庆奎， 李琴，李丽杰 ．基于未确知测度模型的 高新区技术创新能力评价研究 [ J ] ． 科技管理研究 ， 2 0 0 8 ， 5 1 2 4 1 2 6 ． [ 4 ]李宇斌，王恩德 ． 辽宁省危险废物排放现状与污染 控制战略 [ J ] ．四川环境， 2 0 0 6 ， 5 1 0 71 l 1 ． [ 5 ]方淑波，肖笃宁，安树清 ．基于土地利用分析的兰 州市城市区域生态安全格局研究 [ J ] ．应用生态学 报， 2 0 0 5 ，1 6 1 2 2 2 8 42 2 9 O ． 下转第 3 2页 3 2 冶金能源 E NE RGY F O R ME T AL L UR GI CA L I ND US lT R Y V0 1 ． 3 2 No ． 5 S e p t ． 2 0 1 3 表 I 改造前后主要性能指标对照表 2 隧道窑改造后，产量由2 ． 5 t ／ h提高到 3 t ／ h ，每年可增加产量 4 2 0 0 t ，可为该厂带来约 5 0万元利润 。 3 隧道窑改造后 ，取消 了原有的煤气发 生炉 ，省去了煤气发生炉的高额运行成本。 4 隧道窑改造后 ，产品合格率提高 了 l 1 个百分点，每年增加合格品约 2 3 0 0 t ，增加经济 效益约 4 0 0万元。 5 隧道 窑改造后 ，原有 的烟气脱硫装置 停止使用，每年可为该厂节约成本约 1 0 0 万元。 该烧硅砖隧道窑进行天然气改造后 ，达到了 “ 高效、节能、运行可靠”的目的，有着良好的 经济效益和社会效益。 3 结语 目前 ，相当一部分耐火企业仍采用发生炉煤 气作为隧道窑的燃料。但是随着天然气在隧道窑 上的成功应用 ，越来越多的耐火企业可以打破原 有的生产方式，从隧道窑的天然气改造中受益。 该隧道窑技改项 目的成功 ，不仅为今后的窑炉改 造提供了成熟的经验，而且对以后的设计提供了 技术支撑。 从国家不断提高的环保要求，以及企业 自 身 发展的内在要求等方面综合来看，用清洁环保的 天然气取代发生炉煤气将成为耐火企业窑炉的一 个重要发展方向。 参考文献 [ 1 ]姜金宁 ．硅酸盐工业热工过程及设备 第 2版 [ M] ．北京冶金工业出版社 ，1 9 9 4 ． [ 2 ]李白田，韩奎忠，吕全禄 ． 7 4米燃油隧道窑节能技 术应用分析 [ J ] ．山东陶瓷，1 9 9 6 ， 2 2 0 2 1 ． 赵艳编 辑 上接第 2 9页 [ 6 ]L i u K D， P a n g Y J，Wang Y N．A n e ff e c t i v e c a l c u l a t i n g me t h o d o f r e d u c i n g a t t r i b u t e s c l a s s i fi e d i n t o s o me g r a d e s [ J ] ．A d v a n c e s i n S y s t e m s S c i e n c e a n d A p p l i c a t i o n 。 2 0 0 3 ，3 1 3 3 2 3 3 7 ． [ 7 ] 吴开亚， 李如忠， 孙世群等 ．区域生态环境的未确 知测度 评价 模 型 及应 用 [ J ] ．环 境科 学 研究 ， 2 0 0 4 ， 2 2 22 5 ． [ 8 ]杨健，王瑜 ．基于信息熵的未确知测度的指挥 信息优势评估 [ J ] ．指挥控制与仿真，2 0 0 7 ，2 9 3 2 7 2 9 ． [ 9 ]马溪骏，程飞．基于信息熵与未确知测度的电子 政务网站评价研究 [ J ] ．科技进步与对策， 2 0 0 7 ， 2 4 6 1 6 51 6 8 ． [ 1 0 ]胡旺阳．基于信息熵与未确知测度的废物排放评价 研究以辽宁省为例 [ J ] ．东北大学学报 自然 科学版 ，2 0 0 9 ， 3 0 1 0 1 5 1 61 5 2 0 ． [ 1 1 ]郭亚军 ．综合评价理论、方法及应用 [ M] ．北 京科学出版社，2 0 0 7 1 41 5 ． 赵艳编辑