导读（一）
随着“垃圾围城”问题逐渐成为历史，我国垃圾焚烧行业在过去十年间经历了快速发展，全国已有超过1000个垃圾焚烧厂，处理能力超过110万吨/日。到2025年，垃圾焚烧行业的投资新建正在落下帷幕，行业的焦点已经变成了日益突出的产能过剩、国补退坡和排放提标带来的行业盈利挑战等运营痛难点问题。
不论是被迫进入还是主动进入“沉浸式”的运营时刻，垃圾焚烧企业现阶段重心都应聚焦在如何提升运营效益与效率上，为即将开始的行业存量竞争做准备。辰于公司长期跟踪垃圾焚烧行业的动态，在多个一线咨询项目的实操经验基础上，针对垃圾焚烧厂的精益运营课题，提出了“两资两效”思路：
垃圾焚烧行业进入沉浸式运营时代
“十二五”前后，“垃圾围城”曾一度是社会关注的焦点问题，彼时生活垃圾处理依赖单一填埋方式的困境已然成为历史。自“十二五”起，在2011年《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》、2012年《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》、2016年《关于进一步加强城市生活垃圾焚烧处理工作的意见》等一系列政策的促进下，以及同时期《生活垃圾焚烧污染控制标准》、《生活垃圾焚烧厂运行维护与安全技术规程》等系列技术标准制定完善的大背景下，垃圾焚烧行业进入了十年的蓬勃发展。
根据2025年2月“生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台”最新数据，全国每年投产的垃圾焚烧厂规模在2021年达到历史顶峰，当年投产的垃圾焚烧厂处理能力达到20.83万吨/日，而到了2024年则下降到2.12万吨/日，又回到了“十二五”之前的水平（见图1）。
毫无疑问，我国垃圾焚烧厂的投资新建已经基本落下帷幕。从供需关系看，目前全国稳定运行的垃圾焚烧厂数量至少有1023座，总处理能力达到113.9万吨/日，已经远远超过《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》中 “2025年全国垃圾焚烧处理能力达到80万吨/日”的目标值，要知道2023年全国垃圾清运量平均到每一天也仅72万吨，垃圾焚烧的供需格局已经完全达到了供大于求的局面。从投资侧看，根据北极星垃圾发电圈的统计数据，2024年开标的垃圾焚烧项目仅20个，投资额仅52.6亿元，相比2023年也缩水将近80%（见图2）。
当投资新建已经沉寂，垃圾焚烧企业已经进入了“沉浸式”运营时刻，如何运营好垃圾焚烧厂、提高运营阶段的效益是目前的头号课题。按照行业发展的一般规律，垃圾焚烧行业未来极大可能进入整合发展的时期，企业间的兼并整合可能在不久的将来发生，这更将是一场没有硝烟的商业生死之战，谁能笑到最后，就看谁有引领行业的运营水平、抗风险能力。从目前的格局来看，未来的发展并没有定数。根据上海青悦的统计数据，全国现在除了光大环境一家体量断崖式领先（处理规模达到第二名的2.3倍）外，其他的众多企业间的差异要小很多，尚没有绝对的优劣之分（见图3）。
三大挑战促使垃圾焚烧企业“节衣缩食”过日子
相比供水行业运营阶段的相对稳定，垃圾焚烧行业的运营却是一波未平一波又起，面临着持续的挑战，在盈亏线上挣扎的企业并不少见，“节衣缩食”过日子正在成为行业的常态。
产能过剩的挑战
产能过剩的问题不仅是全国整体的问题，局部地区的产能过剩情况更加严重。辰于根据当前各省份投产的垃圾焚烧产能数据，以及国家统计局公布的2023年各省份生活垃圾清运量数据，以两者比值粗略评估产能过剩的情况，发现河北、江西、浙江、天津、河南、安徽六个省份的比值甚至超过2倍，其他省份除了内蒙古、青海、新疆、西藏外，也都超过了1倍，形式确实比较严峻。
产能过剩导致垃圾焚烧厂“吃不饱”，垃圾处理费和上网电量收入两大收入来源均双双下降，而投资折旧和人工成本等成本大头却无法同步降低，使得垃圾焚烧厂面临巨大的盈利压力。“抢”临近地区垃圾不是长久之计，坐等地区垃圾量提升“耗”不起，权宜之计只能是想办法用工业垃圾等其他垃圾补缺口。
国补退坡的挑战
垃圾焚烧发电项目的上网电价主要由三个部分组成：当地同类燃煤发电机组标杆上网电价+地方补贴+国家补贴（来源于全国征收的可再生能源电价附加）。其中燃煤发电机组上网电价各地差异大，在煤炭资源丰富或者电力需求相对较少的地区电价就低，各省份从0.25元/千瓦时到0.45元/千瓦时不等。垃圾焚烧发电的上网电价高低不仅取决于当地燃煤标杆电价，还取决于地方补贴和国家补贴的多少。
自2006年开始，垃圾焚烧发电上网就享受国家补贴，并明确“发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价”，2012年发布的《国家发展改革委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》进一步明确：
先根据入厂垃圾处理量按照吨上网电量280千瓦时折算成上网电量，执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元，其余上网电量执行当地同类燃煤发电机组上网电价。0.65元中除了当地燃煤标杆电价外就靠补贴补上，其中地方承担0.1元/千瓦时，剩下的部分由全国征收的可再生能源电价附加解决，也就是常说的“国补”。
不过2020年开始，政策开始有了新变化。2020年国家财政部、发改委、能源局联合印发《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》，在15年国补期限的基础上又新增了“全生命周期合理利用小时数满82500小时不再享受国家补贴”的限制，意味着年满功率运行小时数平均超过5500小时（合229个日历天）的项目享受国补的时间将不足15年就会结束。2021年起，新的项目还要通过竞争性配置确定上网电价，更进一步加剧了电价补贴的退坡。
国补退坡对各地的垃圾焚烧项目影响程度不一，在燃煤标杆电价高的地区，国补退坡的影响相对小，而部分燃煤标杆电价低的区域国补能占到电价的40%，国补退坡意味着项目收入可能直接减少近20%。
为了减小国补退坡影响，出台的配套政策主要有两个举措：一是让地方政府通过提升垃圾处理费或加大地方补贴舒缓国补退坡影响；二是发展绿电交易创造绿电交易收益，但效果均十分有限。
排放提标的挑战
垃圾焚烧产生的烟气污染问题一直都是公众、社会关注的重点，随着社会发展与技术发展，排放提标总归是大趋势。不过国内的排放提标来的更快更严，整体呈现国标趋严、地方先行的形势。
国标方面，《生活垃圾焚烧处理与能源利用工程技术标准》（GB/T51452-2024）将于今年5月开始执行，替代2009年发布的《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》；《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB 18485-2014）在2019年修改后，其复审修订已经被提上日程，预计将解决原标准中排放限值宽松、氨逃逸未管控等问题。
地方层面，有不少省份或地方已经发布了比国标更严格的排放标准，其中以深圳走在最前列：2017年，深圳市城管和市场监管部门联合出台了全球最严的生活垃圾焚烧发电烟气排气标准《深圳市生活垃圾处理设施运营规范》（SZDB/233-2017），将颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度1小时均值分别降至10、30、80mg/m³，全面优于现行国家标准和日本、欧盟标准。另外，河北、上海、天津、山东、附件、江苏等地也已经发布了地方标准（见图5），并推动地方的垃圾焚烧厂进行提标改造。
排放提标对于全社会而言是好事，但对于垃圾焚烧厂而言则意味着更高的成本投入。以脱硝为例，在当前国标要求下，大部分项目只需要采用选择性非催化反应（SNCR）工艺，配合恰当的焚烧温度、时间，即可达到排放要求；但是在深圳标准下，往往还需要加装选择性催化反应（SCR）工艺，不仅要追加投资，工艺上还要对烟气进行再加热、投入更多的耗材，吨垃圾运行成本提升可达20元，显著影响垃圾焚烧厂的盈利。
关注“两资两效”，回归运营本质
无论挑战如何，垃圾焚烧行业总是要顺应大势发展，垃圾焚烧企业是时候摆脱几年前投资的浮躁心态，“沉浸式”地思考如何在运营时代开辟一条新路了。
辰于认为，要充分应对时代挑战，垃圾焚烧厂不仅要做厂外的功课，充分争取更优的外部条件，也要做好厂内的功课，在前者成效并不完全可控的时候，必须要把后者做到极致：关键在于运营线，贯彻精益运营理念，其次在于管理线，理顺员工、组织、业务的关系。管理可能各异，但运营理念却是想通的，因此本次我们聚焦分享业务运营方面的精益运营经验，总结为四个字：两资两效。
两效：设备综合效率+能源综合利用效率
垃圾焚烧企业的两大收入来源为垃圾处理费和上网电量收入，要提升收入无非就是两条路：
尽可能保持生产线达到额定功率运行，排除一切非计划因素影响，这便是追求设备综合效率最大化。
尽可能将垃圾的热量转换为上网电能，减少任何环节能量的浪费，这便是追求能源利用效率的最优化。
设备综合效率（也称OEE）与能源利用效率的优化要站在全厂的角度来考虑，通过量化的手段确定主因，再实施相对应的举措。大多数垃圾焚烧厂的运营管理思路与此并无不同，只是很多时候问题定位以及思考对策靠的是经验、感觉，很难面面俱到，有时候还会遗漏最主要的因素，或者往成效一般的路径上使劲，没有意识到有其他举措更有效。
我们建议像做手术一样把设备综合效率和能源综合利用效率解剖出来看，把损失的设备综合效率分门别类量化到小时数，把损失的热量按环节量化到焦耳/吨垃圾，这样才能知道哪里的漏点最大、什么举措最有效、有多少优化空间。
两资：设备厂房+备件耗材两类生产资料的运营管理
在实现收入最大化的同时，追求成本的最优，即可实现利润的最大化。一个典型的生活垃圾焚烧厂的成本结构中，折旧摊销、维修费用、人工成本、直接材料成本、副产物处理处置费用大致能够达到总成本的90%左右（见图6）。
除掉人工相关的成本，这些成本的发生基本可以归为两类：设备厂房等固定资产维护产生的成本、各类备件耗材的消耗成本。在马克思主义理论中，两者均是重要的生产资料，只不过我们对于两者的管理目的不尽相同：
对于设备厂房等固定资产，管理的目的是维持其处于最佳生产状态、延长使用寿命，同时减少非必要和可控磨损。
对于各类备件耗材，管理的目的是在不影响正常生产的前提下减少浪费、降低成本单价。
道理虽然简单，但做起来不容易。比如设备维修，一个大型垃圾焚烧厂一年的维修工单可能有上千个，什么情况都可能出现，从哪下手管？比如耗材采买，垃圾焚烧厂的仓库每天都在出入库，品类数量也有数千个，品类单价从几元到几万都有，从哪下手管？相信大多数垃圾焚烧厂对此都有严格的流程制度管理，但是针对这些每天发生的事情，如果没有定期的统计分析，察觉异常的发生，寻找优化的空间，久而久之只会成为一本又厚又乱的账，根本无法制定行之有效的成本管控举措。
导读（二）
本文是题是“两资两效”中的第一个效率：设备综合效率（OEE）。
设备综合效率（OEE）是TPM管理的重要工具，在全球制造业中广泛运用，不过在垃圾焚烧企业中应用还不足。OEE不仅是一个综合描述效率的指标，还是一套分析效率损失的工具方法——不仅可以为管理者分析全厂的效率损失，也能分析单一生产线或独立生产环节的效率损失，以量化形式使运营者了解哪些类型的运营效率损失更大，有多少具体的优化空间，并提供具体的优化方向。
本文将为您详述经典OEE的分析框架，以及在垃圾焚烧厂内部如何变通使用OEE工具提升运营水平，促使垃圾焚烧厂向精益运营更进一步，让焚烧炉“火力全开”。
经典OEE与垃圾焚烧业务的碰撞
从OEE概念的起源和发展来看，OEE是广泛应用于全球制造业精益运营管理的指标或工具，在制造业而非电力生产行业广泛运用。在传统的垃圾焚烧运营管理中，OEE的运用还不普遍，类似指标中大家关注更多的是产能利用率、设备完好率等。事实上，OEE指标比这些指标更优的主要原因是：OEE指标不仅是可以衡量垃圾焚烧厂的全厂效率的综合、横向可比指标，更重要的是能够将各种损失进行科学分类并量化，为管理者提升运营效率提供具体方向。
制造业中运用OEE如图1所示。根据衡量标准的不同，OEE可以分为按设备最大产能为基数计算的OEE和按设备可用时间内的产能为基数计算的OEE两种，差异在于是否将计划停机算作基数的一部分，按使用场景择优选择。在计算OEE的时候，通常以时间为单位来量化表示，例如对一个生产线一周7天的OEE进行计算，总时间就是7*24=168小时，有效时间则根据机器的有效产量来换算为时间，比如机器1个小时可以生产1件，如果一周的OEE是100%，那么就可以生产168件良品，但由于各种因素只生产了73件良品，那么有效时间等价折算为73小时，OEE=73/168=59%。这个例子中损失的41%就是生产线的效率损失，分为三大类：
可用性损失，也就是本可以开机生产但由于故障或者操作耗时而没有生产的时间。
性能损失，也就是机器没有达到额定生产速度，本来1小时1件，但1小时20分钟才生产了1件，未全速运转。
质量损失，也就是生产的产品不合格导致的损失。
对垃圾焚烧厂运用OEE框架分析时，大部分理念都是相通的，只不过生产的产品从摸得着的物品变成了电能。
OEE在垃圾焚烧厂精益运营中的实际运用
在具体运用时，OEE既可以用来分析全厂的整体生产效率，也可以对焚烧产汽、汽轮机发电等不同的完整生产环节进行生产效率分析，分析方法是一致的。由于垃圾焚烧发电时，产汽与发电要么同时发生，要么同时停止，而汽轮机的运行比焚烧炉通常更为稳定，因此通常更关注焚烧炉（焚烧产汽环节）的OEE，甚至直接用它来代表全厂OEE。
全厂OEE的分析方法
对焚烧厂全厂做OEE分析，首先要明确的是：垃圾焚烧厂的最终产物是上网电量，在无法直接统计时间损失时，要用电能的量来进行等价折算。全厂OEE代表的是一个周期内实际上网电量达到理想情况上网电量的比例。
更具体的，以一年的周期来计算全厂OEE，那么将会把OEE中的计划停机和三类损失按照以下方式明确：
计划停机。指的是根据全厂炉机状况，提前安排的年内停机检修。若以垃圾焚烧厂的最大潜在产能为基数计算OEE，那么计划停机的时间也会作为一种损失。例如一年共有365*24=8760个小时，其中安排两次停机检修，每次10个日历天，计划停机将用去20*24=480个小时，可用时间剩余365*24-480=8280个小时。
可用性损失。理想情况下，除了计划停机外，垃圾焚烧厂应当不间断发电，也就是操作时间有8280个小时，主要有两种情况导致操作时间的损失：
故障停机停炉。由于焚烧炉或汽轮机的故障，发生计划外停机停炉，使全厂停止发电。
垃圾量不足导致的停机停炉。实际案例中，由于垃圾量不足而部分停机停炉甚至全厂停产的现象并不少见。部分停机停炉的损失既可以在这里体现也可以在性能损失中体现，只要前后口径一致即可。
性能损失。理想情况下，在全部操作时间内，垃圾焚烧厂应当按照设计的额定功率发电，主要有三种情况导致实际发电功率达不到额定功率：
点火损耗。垃圾炉冷启动到汽轮机能够达到额定功率发电往往需要数个小时，停炉停机次数越多，总点火损耗就越高。
小停炉。由于突发故障或计划外事件，导致炉或机短暂（数小时-24小时之间）停止工作，导致这段时间达不到额定功率，通常作为性能损失的一部分，一般而言这部分损失较小。
功率损失。由于垃圾量不足或垃圾热值问题或锅炉漏气等问题，导致发电功率达不到额定功率。效率损失在垃圾焚烧厂的OEE损失中通常占比不小，尤其是垃圾量不足吃不饱的情况下，焚烧厂往往很难达到额定工况。
质量损失。电的生产不存在“良品率”，但并非全部生产的电都能够上网，产量与实际上网的差异就是垃圾焚烧厂的质量损失：
厂用电损失。厂用电率通常在10%~20%之间，控制厂用电率从某种意义上是能源效率的管理，不过在分析全厂OEE时，这部分能源效率也会被计算在内。
根据这样的分析结构，就可以清晰明了的了解垃圾焚烧厂的全厂生产效率，什么因素导致效率损失一目了然（如图2）。
焚烧炉OEE的分析方法
垃圾焚烧发电可以分为两个大环节：垃圾焚烧产汽和汽轮机发电，焚烧炉OEE指的是第一个环节的整体效率。在分析时，既可以对某个焚烧炉进行分析，也可以将全部的焚烧炉作为整体进行分析，不过即使是以全部焚烧炉为整体，也会先分析各个焚烧炉，再通过时间加总得到整体数据。
焚烧炉OEE的拆解与全厂OEE差别并不大，依然可以分为这几部分：
计划停机。
可用性损失，同样分为这样两部分：
故障停炉，可通过统计焚烧炉故障时间得到。
垃圾量不足导致的停炉，可通过焚烧炉启停记录统计时间得到，垃圾焚烧厂应当记录每次停机停炉的原因。
性能损失，同样可分为三部分：
点火损耗，通过统计每次启炉时到开始并汽的时间得到，或者使用该段时间内的总产汽量来折算。
小停机，统计各次小停机的时间得到。
功率损失，根据实际产汽量与锅炉额定产汽量进行换算得到。例如锅炉的额定产汽量是30t/h，某一天锅炉实际产汽为650t，当天的功率损失计算为30*24-650=70t，换算为时间就是70/30=2.3小时，如此进行累加得到整个周期内的全部功率损失时间。
质量损失，主要包括：
汽温汽压不足损失。焚烧炉的产汽如果达不到额定的汽温和汽压，意味着产品没有达到质量标准。通常来说，焚烧厂的汽温和汽压指标是相对稳定的，这部分损失一般不超过1%，因此在实际换算中会忽略这部分损失，但如果汽温和汽压长期达不到额定值，则可以根据实际蒸汽焓与额定汽温和汽压下的蒸汽焓来换算这部分损失。
从OEE到运营提升
垃圾焚烧厂的收入与垃圾处理量和发电量正相关，OEE实际上代表着处理垃圾量和发电量的多寡，因此与垃圾焚烧厂的收入是强相关的，每提升1%就基本等同于收入增加1%。OEE将各种损失以量化的形式呈现，可以让管理人员清晰地看到问题出在哪里，有多少优化空间。
以某两炉一机配置的垃圾焚烧厂为例（见图3），经辰于项目组测算其两炉的OEE为73.5%，处于行业中等水平。其中总日历时间为2台焚烧炉1年的总小时数=2*365*24=17520h，在对各部分OEE损失进行折算后，我们发现故障停炉、垃圾量不足停炉、效率损失三类损失最大：
故障停炉：该企业的两台焚烧炉投运时间已经接近10年，焚烧炉整体状态相对较差，一年内由于故障原因导致停炉10余次，平均每次停炉的维修将近4天，而根据《城市生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》，每台炉每年因故障停炉的时间不宜超过31天，这两台炉已经明显处于亚健康状态。后续深入分析发现，两炉的炉排系统、烟道系统和省煤器系统出现故障的概率很高，部分故障例如轴承故障、管道泄漏问题长期反复发生，已经很难靠常规维修解决问题。
垃圾量不足停炉：由于当地垃圾焚烧厂建设已经超过实际需求，该垃圾焚烧厂长期处于“吃不饱”的状态，在秋冬季垃圾量不足的问题更加严峻，要安排两炉周期性交替停机，频繁启停对炉的损伤较大，也使得点火损耗高于常规情形。
效率损失：结合能量效率分析，我们发现效率损失的原因一是垃圾量不足，未达到焚烧炉的额定焚烧量，燃烧工况未达到焚烧炉的最佳效率点；二是焚烧炉本身热效率较低，在同等工况下相比类似焚烧炉热效率低5%以上。
根据发现的问题和数据，垃圾焚烧厂向总部提交了焚烧炉大修计划，并与当地政府商谈获取协同处置部分工业垃圾的许可，由于数据详实有力，得到了总部的重视和政府的认可，经过大修后的锅炉年维修量明显下降，故障停炉的时间减少了30%以上，维修成本得以控制，同时垃圾处理量有所好转，2024年利润得到了5个点的提升。
OEE运用时的主要注意点
垃圾焚烧厂运用OEE来指导运营，主要有这样几点需要注意：
选择合适或统一的OEE基数进行管理。在本文的案例中，由于该企业的总部对垃圾焚烧厂每年的计划停机停炉安排进行了审核审批，考虑了不同企业焚烧炉年限、工艺等差异，因此以可用时间为基数考虑OEE比较科学，这样测算的OEE也更适合进行横向对比。若企业对于计划维修的管理不严，不同焚烧厂的计划时长差异过大，那么还应关注计划停炉方案是否合理。
全厂OEE更适合总部作为监控指标使用，而焚烧厂建议更多关注各炉的OEE指标来为运营提供指导。全厂OEE是一个非常综合的指标，可以描述全生产线的整体状态以及整体设备利用效率，总部可以用来横向比较。焚烧厂则更多要利用OEE来观察提升的空间，优化一切可以优化的地方，以每一台焚烧炉为关注点分析其OEE损失才能提供更多运营上的指导，只要每一台炉的OEE在提升，全厂的OEE也必然会提升。
OEE分析不是结束而是开始，还要进一步分析发生的原因，才能知其所以然，进而对症下药。OEE以量化的角度使管理者知其然，但还要顺着线索进一步分析原因，才能找到真正行之有效的优化方法。例如在另一个客户案例中，同样是效率损失大，但主因并非垃圾量不足，而是入炉垃圾含水量过高，单位热值偏低，因此，在细化了垃圾仓发酵管理措施、对垃圾吊员工进行培训考核后，垃圾炉的热效率得到了提升，效率损失得以降低。
导读（三）
本文主题是“两资两效”中的第二个效率：能源利用效率。如果说OEE主要是探讨如何让焚烧炉火力全开，烧更多的垃圾，那么能源利用效率的提升探讨的就是如何利用好每千克垃圾中的热量，在同等条件下发更多的电。
诚然，工艺技改等方式就像“吃丹药”一样是快速提升能源利用效率的办法，但不管有没有丹药，垃圾焚烧厂都有潜力通过精益运营手段来提高发电效率，垃圾焚烧厂的运营应时刻不忘修炼自身的内功。
本文将为您详述如何分析各类垃圾焚烧厂能源损耗的结构和空间，以及相配套的精益运营举措。
可变与不可变因素共同决定吨垃圾上网电量
吨垃圾上网电量是评估一个垃圾焚烧厂发电效率的综合指标，也是一个重要的效益指标，每一个垃圾焚烧厂都在追求更高的吨垃圾上网电量。根据上市公司经营数据，2023年大多数上市公司的吨垃圾上网电量基本都达到了300千瓦时/吨以上，统计的12家企业平均水平为355千瓦时/吨，尽管有少数表现优异者和落伍者，但这个指标在大多数企业之间整体差异并不算很大（见图1）。
但如果把目光投向项目层，就会发现行业光鲜表面下的问题：根据公开资料，2023年河北省内77个垃圾焚烧发电项目的吨垃圾上网电量主要分布在150-280千瓦时/度之间，差异扩大到一倍，而且不论项目大小如何，均有“差生”和“优等生”的存在。可见在运营层面，这个指标还有比较大的提升空间，是企业应当重点发力优化的方向。
不过在讨论如何通过精益运营手段提升吨垃圾上网电量之前，我们首先要明确一个关键共识：吨垃圾上网电量的决定因素有很多，既有运营期无法控制的因素（不可变因素），其决定了指标的“硬上限”，也有运营期可以控制的因素（可变因素），其决定了指标的“软下限”，精益运营的目的往往不是突破“硬上限”，而是持续提高“软下限”，去逼近理论的最优值。
具体地，不可变因素主要包括：
入厂垃圾热值。能量不是凭空来的，入厂垃圾的热值高低直接决定吨垃圾发电的潜力。而入厂垃圾热值与各地垃圾成分相关，其中水分含量、灰分含量是主要的决定因素，饮食文化差异、季节变化等各种因素都会通过影响垃圾成分进而影响入厂垃圾热值。
垃圾焚烧厂技术工艺（包括锅炉参数、汽轮机参数、尾气净化工艺等）。垃圾焚烧厂的主要技术工艺在建成的那一刻就已经确定了，采用不同的锅炉和汽轮机参数（例如中温中压、中温次高压参数）、不同的尾气净化工艺（例如有无SCR工艺）都会决定整个过程中的能量利用效率。一般来说，锅炉的热效率、汽轮机的热转换效率都有其物理上限，国内垃圾焚烧厂锅炉的热效率一般在75%-80%之间，汽轮机的热效率一般在25%-35%之间。除非进行技改，否则是不可能突破工艺上限的。
可变因素包括：
入炉垃圾热值。垃圾在入厂后、入炉前通过分拣、发酵可以显著改变垃圾的成分，比如对垃圾车进行检查，避免大块石块混凝土混入生活垃圾，或者通过堆放发酵，使垃圾中的水分以渗滤液形式排出。通过运营手段，入炉垃圾热值可以在入厂垃圾热值的基础上提高10%-30%，虽然总的热量不变，但这个过程可以减少燃烧过程中的热量损耗，提高热效率。
关键运行参数控制与调优。尽管技术工艺决定了运行参数的大范围，但运营过程中仍然可以控制和持续优化这些关键参数，将这些参数保持在最优区间，将设备的最大效率潜力发挥出来。常见的可控制参数包括炉温、一二次风量风温、排烟温度等，经验表明，想通过这些参数优化获取10%的热效率提升也许很困难，但是提升5%是完全有可能的。
厂用电控制与节约。垃圾焚烧厂同时也是耗电大户，尤其其中大量10kV电机的运转更是耗电中的大头，通过更精细化的变频控制往往可以节约不小的厂用电量。我们见到过一些垃圾焚烧厂为了节约厂用电而时刻不忘关闭办公楼的楼道灯，节约用电的理念深入人心，但务必要提醒自己：节电的大头是在生产环节，还得靠运营技术手段实现。
通过技改等手段去改变那些不可变因素就像“吃一粒丹药抵10年练功一般”可以快速见效，应当不遗余力的去推动达成。但挖潜能源利用效率才是今天的正题，求人不如求己，不论有没有丹药，垃圾焚烧厂仍可以通过精益运营手段来提升自己的发电潜力。
热量都去哪了：分析垃圾焚烧厂能源损耗结构
与OEE分析类似，要想优化能源利用效率，就要先知道效率是在哪里损失的。垃圾焚烧厂的能源利用本质上就是将垃圾的燃烧热，转变为电能，在这个过程中，垃圾的燃烧热先变成了热气体，进而通过热交换产生过热蒸汽，过热蒸汽再进一步被汽轮机转变为动能，最终带动发电机产生电能，每次能量的传递和转换过程都伴随着能量的损失。
热量损耗拆解原理
大多数情况下我们很难直接观测到热量损失了多少，但可以根据热力学公式来计算某种状态下物质所蕴含的热能。以蒸汽为例，通过算法或者查表，我们可以得知某个压强和某个温度下的饱和过热水蒸气中含有多少热量，这个数值也被称作“焓”。我们可以分别计算能量转换前后两个状态下系统所拥有的“焓”，其差异便是损耗。对于烟气等类型物质，由于压强变化不大，也会直接使用比热容与前后的温度差计算热量的损耗。计算过程的难点在于垃圾燃烧放热过程中的各类热量损耗计算，需使用垃圾的元素组分，去计算理论的燃烧需氧量、需空气量、产生的烟气量、水蒸气量等过程量，以进一步计算每一类产物从系统中带走的热量，这一部分较为专业，将不在本文中详述。
为了与实际工艺流程相匹配，通常将热量的转换分为三个主要阶段：
阶段一：从入厂垃圾到过热蒸汽。这个过程主要是垃圾燃烧释放燃烧热，燃烧热将加热燃烧产物和不可燃空气组分形成高温烟气，高温烟气经过过热器、蒸发器、省煤器等热交换组件后，与管道中的水或者水蒸气发生热交换，水蒸气吸热成为过热蒸汽，而烟气则降温后进入后续的烟气净化系统。
阶段二：从过热蒸汽到发电量。这个过程主要是过热蒸汽在汽轮机中做功推动汽轮机旋转，带动发电机发电。而过热蒸汽在做功后，温度和压强都大幅下降，在冷凝器中重新凝结成水。
阶段三：从发电量到上网电量。损耗即厂用电量，需进一步分析各类主要耗电设备的电能使用情况，形成厂用电结构图以进一步确定可优化空间。
通过分析计算三个阶段中每个阶段的热量输入、热量损失、热量留存，就可以清晰地看到各类热量的损耗。
热量损耗案例示意
辰于项目组为某垃圾焚烧厂进行精益运营诊断过程中形成的全流程热量损耗结构如图3所示，每个环节的热量输入、热量损失、产物热量均量化到每千克垃圾。
具体来说，三个阶段的热效率情况如下：
阶段一（从入厂垃圾到过热蒸汽），焚烧炉和锅炉的热效率计算得72.5%，这个过程包括这些热量损失：
一次风热量（输入项）。由于该项目二次风是常温风（与入炉垃圾温度相同），因此只计算一次风入炉时输入的热量。该热量根据一次风温度和每千克垃圾平均供应的一次风量计算。
不完全燃烧热损失（损耗项，余下均为损耗）。不完全燃烧的垃圾主要通过炉渣排出，根据炉渣的热灼减率和每千克垃圾产生的炉渣量计算。
理论烟气热损失。垃圾与理论完全燃烧所需的空气燃烧后产生的高温烟气，在热交换后进入烟气净化系统，由于进入烟气净化系统时烟气温度仍达到190-220度，因此会带走部分热量。
多余空气热损失。焚烧炉燃烧过程中，通过一二次风系统往焚烧炉中泵送空气，但这些空气通常超过了垃圾完全燃烧的理论空气需求量，例如根据垃圾的元素组分含量计算1kg垃圾燃烧理论需要2.6kg空气，而根据排烟口的氧气含量推算实际过量空气系数为1.5，那么就额外对1.3kg的空气进行了加热，带来了热量损失。
垃圾含水汽热损失。垃圾中通常含有水分，燃烧过程中这些水被加热成水蒸气，在热交换后进入烟气净化系统，带走部分热量。这部分热量根据垃圾的含水率与排烟温度计算得到。
炉渣烟灰热损失。垃圾燃烧后的炉渣温度通常可达400℃，带走了部分热量，根据干炉渣产生率、炉渣的比热容和炉渣温度可以计算得到。
辐射热损失。焚烧炉向外通过辐射形式散发的热量，通常按照2%左右的比例估算辐射热损失。
阶段二（从过热蒸汽到发电量），汽轮发电机的热效率计算得29.3%：
加热一次风损失。余热锅炉产生的蒸汽中，一部分用于加热一次风。加热一次风所用的热量，通常比阶段一中由一次风输入的热量多10%-20%左右。
管道损失。根据设计方案中的管道热辐射损失比例计算，一般是过热蒸汽总热量的2%-5%。
汽轮机热损耗。过热蒸汽进出汽轮机后，仍有大部分热量在低温低压蒸汽中存在，这些热量并没有被利用（转变成动能），而是当这些蒸汽在冷凝器中重新凝结为水时才释放出来。这部分热量可以用过热蒸汽的热量与实际发电量相减，再减去前两部分损失获得，也可以用冷凝器入口的蒸汽焓值减少值来计算获得。
阶段三（从发电量到上网电量），厂用电率计算得13.45%：
厂用电量。通过计算上网电量和发电量的差值得到。
三个大阶段中，汽轮机阶段的热效率是最低的，这取决于汽轮机技术的发展，一些新项目采用中温次高压或者次高温次高压的参数，就是为了提升汽轮机的效率。该垃圾焚烧厂的汽轮机达到将近30%的热效率已经属于较高水平，要提升这个环节的热效率比较困难，主要的运营优化措施是减少汽封漏气、管道漏气等热损耗；其次是焚烧炉阶段的热效率，可以看到里面的最大头是垃圾含水汽的热损失，通过发酵减少垃圾含水率是主要的提高该效率的措施，另外就是各类排烟和排炉渣损失，与烟气产生量、温度紧密相关；最后是厂用电率，13.45%的厂用电率在国内已属于优秀水平，国内部分项目的厂用电率可高达20%，这通常与引风机、一次风机等10kV设备的管理不精细有关，以某垃圾焚烧厂的单日厂用电结构为例（见图4），我们发现其引风机的耗电量异常高，排查后发现根本原因是其锅炉漏风严重，为了维持炉膛负压，引风机只得全功率运转，极大浪费了电能，这也使得过量空气系数达到2.1，带来了大量热损失，因此如能解决漏风问题就能为项目带来每年370万元的上网收入。
从能源损耗到精益运营
探究热量损耗的最终目的还是为了提高吨入厂垃圾的上网电量，根据图3的热量损耗结构图以及上文对各类热量损耗的解释，主要有五类举措可用于提高能源利用效率。
举措一：更好的入厂垃圾
从宏观趋势来看，新冠疫情前的十年间我国的生活垃圾热值一直在提升，但自2020年以来，生活垃圾热值的提升不再明显了，主要原因在于经济发展变缓，生活垃圾分类等举措落实，运往生活垃圾焚烧厂的垃圾质量与成分变得稳定。这一点可以从吨入厂垃圾产汽量看出来（如果焚烧炉的热效率没有太大的变化，那么吨垃圾产汽量就与入厂垃圾热值成正比），以我们服务过的某垃圾焚烧厂为例，图5中指标的变化没有明显的增加或降低趋势，说明该垃圾焚烧厂接收的垃圾热值已经没有明显的长期变化趋势了，主要是季节波动。
不过这并不意味着就没有事情可做：一方面，垃圾焚烧厂不能忽视对入厂垃圾的检查，尤其是避免大块非可燃物垃圾（如石头、混凝土等灰分）进入垃圾仓，如果垃圾的质量不能提高，那么采取行动不让“坏垃圾”入厂就是重要措施；另一方面，即使同一个城市，不同区域的生活垃圾质量也可能有差异，例如城区的垃圾一般要比郊区的垃圾质量高（后者灰分含量往往更高），改变入厂垃圾的来源也可以改变入厂垃圾的热值。
举措二：垃圾发酵精细化管理
垃圾发酵管理的最主要作用有两个：
垃圾发酵与脱水。在垃圾堆放过程中，有机物中的水分析出，通过渗滤液和蒸发的方式排出，同时使得垃圾更加容易燃烧。
垃圾的破碎和混合。通过不断的搬运、搅拌和倒垛垃圾，让结块的垃圾散开来，让垃圾更均匀的混合，这样更有利于燃烧的稳定。
通过精细化的垃圾发酵管理，对于垃圾的燃烧充分、减少垃圾水分有着关键影响。根据计算，每减少10%的垃圾水分，就可以提高3%左右的焚烧炉效率/上网电量。在一些垃圾焚烧厂，设置了专门的垃圾吊班组，让有经验的员工作为班长指导、监督与考核垃圾吊工作人员的工作，对于提高渗滤液产生率带来了积极影响。理想情况下，渗滤液产生率达到30%为优（各地可能各异），尤其是在夏季雨季加强垃圾发酵管理效果更明显。
举措三：燃烧过程参数控制
根据上文分析，主要关注三个影响热效率的指标：
过量空气系数，该参数影响的热损失量可达到700kj/kg。其一是影响排烟损失，一二次风量过大会导致通过烟气损失的热量提升；其二是影响一二次风机用电量，一二次风量越高，用于提供一次风的风机耗电量也就会越高；其三是影响环保达标成本，烟气中氧含量高，环保指标折算下来对烟气处理要求也越高。经过计算，如果过量空气系数从2.1下降到1.5，那么就可以提高6.0%左右的焚烧炉效率/上网电量。
排烟温度，该参数影响的热损失量可达到200kj/kg。排烟温度会直接影响各类排烟损失，排烟温度越高，在烟气中热量也越高，包括常规烟气、多余空气、垃圾中的水汽物质等都会带走更多热量。经计算，排烟温度每下降10度，可以提高约0.6-0.8%的焚烧炉效率/上网电量。
燃烧充分度，该参数影响的热损失量可达到200kj/kg。燃烧不充分，主要会通过炉渣途径流失热量，国家规定炉渣的热灼减率不得高于5%，垃圾焚烧厂可以通过监控炉渣产生率等指标的异常波动（偏高）情况来及时发现燃烧不充分。
举措四：汽轮机稳定运行管理
汽轮机的效率对吨上网电量的影响最大，例如某中温中压和中温次高压汽轮机的热效率相比，后者的热效率比前者高21%（见图6），在其他条件相同的情况下，意味着吨上网电量也直接提升21%。需要注意的是，汽轮机效率通常在设计之初就被确定，很难通过运营手段提升，主要措施就是保持汽轮机稳定并接近额定功率运行，以使其达到最佳热效率状态。
举措五：降低厂用电率
国内垃圾焚烧厂的厂用电率比例通常在12%-20%之间，其中有巨大的优化空间。一些运营人员虽然懂得降低厂用电量就能提高上网电量的道理，但由于缺乏适当的工具或不愿意深入探究厂用电的结构，只是凭感觉采取一些措施，并不清楚能否产生效果、能产生多大效果。我们认为降低厂用电率有两大类关键措施：
利用变频设备的节能能力，持续优化运营参数。当前大多数垃圾焚烧厂的大功率设备都是变频设备，具备节电的潜力，关键在于通过测试寻找最佳参数区间，使系统在安全、合规运转的前提下，减少电能消耗。
保持设备的优良运行状态。垃圾焚烧的整个系统往往是互相影响的，一个环节的问题往往会扩大并影响其他的环节，有时候设备电耗大并非设备自身的问题，而是受到其他因素的影响（例如前文提到的引风机电耗的案例）。
必须强调，提升能量利用效率对于垃圾焚烧厂来说大有可为，在“垃圾吃不饱”的当下，提高热量利用效率显得更加重要，这是一个最可为的创收、降本途径。
导读（四）
本文主题是“两资两效”中的第一个资（指生产资料）：对厂房设备的管理。
厂房设备作为投资的主要部分，是最核心的生产工具和生产资料，设备管理的好坏直接影响生产安全稳定、维修费用支出，是运营管理阶段的核心议题。但同时，垃圾焚烧厂的设备管理面临着设备多而杂、工况恶劣、稳定性与经济性难以兼顾等难题，破解这些难题必须依靠先进的科学技术手段与领先的管理理念。
以高质量数据为基础的精益设备管理是人类工业发展总结出来的可行路径，垃圾焚烧厂只有从经验驱动的设备管理走向数据驱动的设备管理，才能最小化设备管理的成本——将故障扼杀在摇篮里，科学决策最具经济性的设备维护策略，同时最大程度提升设备的可靠性，而实现这一目标的关键举措就在于如何构建高质量的设备数据体系。
本文将与您分享以数据为基础的精益设备管理经验，以及如何结合短、长期举措来确保达成精益设备管理目标，提高设备管理综合产出投入比。
设备管理是垃圾焚烧运营的绝对重难点
设备管理之重
垃圾焚烧是一个典型的重资产行业，项目前期投入巨大，国内平均单位投资额一般在45-80万元/吨，一个处理能力1000吨/日的焚烧厂投资额达到4.5-8亿元，而其中设备的投资占比通常达到一半以上。因此，垃圾焚烧厂的生产成本中，折旧摊销一般是最大的一部分，占比可达35%-50%，厂房设备的维修费用亦是成本的大头，占比也可以达到10%-20%（见图1），而且与人工成本、直接材料成本等其他项相比，维修费用易涨难控，几乎可以代表全厂盈利水平高低的晴雨表。
设备管理影响的不仅是维修费用这类看得见的成本，以OEE（Overall Equipment Effectiveness，设备综合效率）视角来看，设备问题与垃圾量不足问题是OEE损失的两大主因，国内垃圾焚烧厂因设备问题导致有垃圾却不得不减产甚至停产的案例比比皆是。在垃圾量足够的情况下，减少设备问题带来的OEE损失，通常能够直接为全厂收入带来10%以上的增长空间（见图2）。总之，设备管理是垃圾焚烧厂运营管理的核心工作，设备正常则皆大欢喜，异常则既损收入又增成本，承受双倍损失。
设备管理之难
重要的事情通常都不会太容易，垃圾焚烧厂的设备管理正是如此。
首先是设备的多和杂。垃圾焚烧厂的主设备系统包括炉排炉、余热锅炉、汽轮发电机、烟气净化系统、渗滤液处理系统等多个复杂系统，总设备数量达到数千级别，而且不同设备系统之间相互影响、耦合，主线设备问题牵一发而动全身。这种复杂性要求设备管理团队具备机械工程、热力学、电气等多学科知识，挑战十足。
其次是设备运行工况之恶劣。不同于煤电的燃烧来源相对稳定可控，生活垃圾的成分变化波动大，并且含水率高、含盐量高、含氯硫等腐蚀性元素，整条生产线的工况频繁变化带来的热应力、烟气成分带来的高腐蚀性、高温环境等因素持续造成设备磨损损伤，导致垃圾焚烧厂主设备故障率偏高，设备可靠性天然就低。
最后是设备可靠性、经济性不可兼得之困。在垃圾焚烧产能过剩、国补退坡等大趋势下，不少垃圾焚烧厂已经在“勒紧裤腰带过日子”，设备能修就绝不换，在压缩成本的极致努力下，一些设计和建设阶段的遗留问题都迟迟得不到解决，设备的高可靠性也很难保障，往往是“设备带着问题跑，成本追着故障涨”，陷入恶性循环。
正是这些“重”和“难”，使得设备的精益管理更加重要：掌握了科学的方法与工具，难题才能够被突破，才能跳出恶性循环的怪圈。
跨越精益设备管理的最后一座大山：数据质量
时至今日，垃圾焚烧厂的设备管理人员大多知道一些精益管理的方法、原理，但设备的精益管理依赖于高质量的设备数据，缺失了这一前提，再多努力都会事倍功半。好消息是，一旦达成了高质量数据的目标，剩下的路将一马平川，水到渠成。
精益本质是从经验驱动到数据驱动
在DCS等技术的发展带动下，当前垃圾焚烧行业的运营基本已经进入电气化、自动化时代，各类运营参数都可以在线控制与调节，但设备管理的方式却没有完全同步升级。在大量线下调研中，我们发现许多垃圾焚烧厂在进行设备巡检、维护、维修，拟订各类工作计划时，仍然非常依赖经验而非对设备状态的准确研判、精确预测。
经验并非无用，用听声音的方式判断轴承工作是否正常、通过手感判断设备是否紧固，这些技能在提高工作效率、快速定位问题上十分有效，但依赖经验的弊端同时十分明显：依赖于个体能力，感知偏差导致的决策失误率偏高，更偏向于被动式响应而非主动式维护。
与之对应的是，数据驱动的设备管理更关注数据事实，更擅长通过监测多维数据感知设备的状态变化，在决策的准确率、故障发现时间、预警未来状态变化等方面都更胜一筹，能够全面减少设备问题出现的概率、加快解决设备问题的效率，进而在降低成本和提高设备稳定性之间寻找到最佳区间。另外，数据驱动的设备管理在减少对个体能力依赖的同时，还使整个团队的整体能力变得更强，更有利于垃圾焚烧厂的长期稳定运营。
数据问题使精益设备管理成为空中楼阁
数据驱动的精益设备管理依赖于高质量数据体系，但国内众多垃圾焚烧厂存在的诸多数据问题阻断了设备管理向着精益方向前进的道路。
一是数据采集不全面、缺失问题。当前很多垃圾焚烧厂的DCS更多的采集运行参数和运行数据，对设备本身状态的数据采集有所欠缺，例如设备的振动情况、设备的腐蚀磨损情况等关键数据。数据采集不全面就像感冒不量体温、急诊不测脉搏，如果一些数据无法通过自动化手段监测，那么应当通过日常巡检定期更新，这样才能及时、全面掌握设备的状态。
二是数据系统不打通、数据僵化问题。调研发现，很多垃圾焚烧企业的DCS系统与设备台账数据、设备维修记录、设备巡检记录等关键管理数据无法打通，更多情况下是DCS系统的大量数据没有利用起来，浪费了数据的潜在价值。在数据不能汇集、加以利用的情况下，就难以针对单一设备长期、全面跟踪动态，也就难以依靠数据做出准确判断。
三是管理数字化进程落后。在不少垃圾焚烧厂，设备管理还依赖于纸质报表，比如巡检记录、缺陷单、缺陷维修记录等还在用纸质报表记录。更严重的是数据杂乱没有标准，比如对故障的形容没有准确分类标准，比如对设备没有标准称呼或编号，同样是第三号焚烧炉，在记录中可以有五六种表述：炉#3，3#炉，3#焚烧炉，3#炉排炉，3号炉，十分不利于数据的汇总分析， 3号炉今年到底修了几次，都是哪些部件出问题永远是个谜，更不可能进一步去判断频繁维修的根本原因。
以数据为基的精益设备管理体系构建
对于精益设备管理而言，数据既是手段也是目的——当数据质量和数据体系构建好的那一天，会发现精益设备管理也已经实现了。简要来看，以数据为基的精益设备管理体系构建共分三个步骤来实施：
一是构建数据标准。确保数据质量的第一个前提就是各类数据以统一、标准化的格式呈现。例如面向垃圾焚烧厂的众多设备，首先应当形成标准设备台账，为每一台设备设定编号，记录设备之间的关系；例如应当仔细设计设备缺陷单、维修记录等工作表单的字段并规范填写格式，提前为设备缺陷类型、紧急程度分类并做好定义，将维修记录的开始、结束时间精确到分钟而不是日期。
二是构建数据采集通道。垃圾焚烧厂通常已经有一定的数据自动化采集基础，对于已经采集的数据，要打通系统间的数据分享通道，对于尚未采集的数据，根据数据的重要性、自动化采集的成本，可以通过IoT或定期人工巡检测量等方式补充采集。这些被采集到的数据应当按照数据标准进行治理、存储。
三是持续挖掘和固化数据分析应用方法。基于这些结构化的数据，挖掘数据价值已经存在无限可能。例如在辰于为某垃圾焚烧企业进行精益运营诊断过程中，仅根据其维修记录，我们对各类维修故障进行了汇总、分类，发现影响最大的两类故障，分别是“疑难杂症”和“小病不断”，“疑难杂症”类故障每次出现后基本要3天以上才能解决，“小病不断”类故障每次可以快速解决，但是由于反复出现，总的故障时长也很长（见图3）。进一步根据这些故障的特点，可以采取针对性的举措，比如研究“小病不断”背后的真正原因到底是维修不到位、备件质量差还是其他，就能真正从根源上减少故障的发生。
更深层次的应用，则是利用人工智能等数据分析技术，基于设备状态数据，准确预测、规划设备维护计划，开展预防性维护工作。例如构建设备剩余寿命（RUL）预测模型，对余热锅炉受热面管道腐蚀率进行精确预测，提前研判和预警，减少泄露事故发生率。市面上可以找到很多这样的数字化产品，我们以后再跟大家分享这部分经验。
三大行动践行设备管理长期主义
任何管理都是有代价的，精益管理也不例外，在国内很多垃圾焚烧厂已经形成管理惯性、数字化实施环境不健全等大背景下，精益设备管理如果实施不当，就会退化成一场“三个月的运动”，最终带不来任何改变。因此，有必要从长期主义的角度，结合一些长期举措、长效机制，来为精益设备管理工作提供必要支撑、必要条件。
组织：从责权分明到主人翁意识的培养
我们发现，国内很多垃圾焚烧厂在设备问题上基本都形成了运行部、技术部两部门管理格局，一个负责生产运行，一个负责设备管理维护，大体上是责权分明的，但部门之间永远都存在“部门墙”，类似“技术部指责运行部不爱护设备，导致设备常常损坏，运行部指责技术部维修效率低，耽误生产”的事情并不少见，要破解这种局面，一方面要用数据说话，找到设备故障的根本原因，判断来自“使用不当、维修质量、维护不到位、维修效率”等不同原因导致的设备效率损失大小，停止无意义的纷争；另一方面要培养垃圾焚烧厂全员的主人翁意识、责任心，员工才会在工作中自发的爱护、保护设备。
员工的主人翁意识形成主要有两个举措，一是深入部室的责权划分，尽可能将设备管理各事项的责任明确到班组、岗位，让员工明确知道这件事情是自己的职责所在；二是合理的运用绩效激励工具，将OEE、故障率等指标与绩效奖金挂钩，避免“事不关己高高挂起”的心态形成，同时要奖罚分明，加强班组管理和员工培训，将提拔机会、奖金分配额度更多倾斜到真正有能力的员工身上，形成起正直、争上游的文化氛围。
流程：好的业务与管理经验的固化和迭代
垃圾焚烧厂作为一个相对封闭的生产场所，各系统之间按部就班运转、相互配合，适合利用流程工具来开展内部管理，尤其是将数字化分析方法、数字化管理决策等过程融入到流程中，让数据流转到流程中。建议垃圾焚烧厂定期开展流程优化和迭代工作，总结工作经验，将优秀做法、作业标准持续添加到业务流程中，理顺流程中不合理与不顺畅的环节，将流程变成最佳工作指引，进一步落地变成最佳工作习惯。
模式：直接成本与潜在成本的综合决策
在维修管理上，垃圾焚烧厂一直有到底“自营好还是外包好”的争论，从单一垃圾焚烧厂的角度，说到底这只是算账的问题：根据不同垃圾焚烧厂的状态以及外部资源丰富程度，看哪种模式经济效益更优。不过在计算这笔经济账的时候，既要考虑直接成本也要考虑潜在成本。
直接成本就是外包模式下的外包费用与自营模式下的人工成本之区别、两种模式下的备品备件消耗成本对比，这需要根据企业能接触到的外包公司报价、当地人工成本综合考虑。但大多数情况下，自营的直接成本会高于外包，这是因为外包公司通过业务的专业化和规模化比垃圾焚烧厂有更多降低成本的空间。例如辰于为某企业测算自营模式下的人工成本变化，发现根据不同的人员配置方案，自营模式下成本可能提升10%-30%（见图4）。
潜在成本则是两种模式下，由于团队技术能力差异、角色变换，带来的维修响应速度、维修质量等方面的变化，一般情况下，自营团队可能拥有更强的责任心，能够更快响应、对维修质量负责，故障修复率、重复率都能够下降，对于提升设备整体OEE、提高设备可靠性方面应该能够带来更多潜在价值。但这种价值的多寡，还得看垃圾焚烧厂是否有自营的经验、相应的技术实力、团队管理上能做到多好。
另外，从总部的视角，在维修模式上还有更多的优选项，例如总部可以利用规模效应建立区域型常备维修服务团队、建立全国性设备专家团队，在减少每个垃圾焚烧厂的维修人员投入的同时，这些综合性团队的能力也可以辐射到多个垃圾焚烧厂，提高每个垃圾焚烧厂的综合能力。
导读（五）
本文主题是“两资两效”中的第二个资（指生产资料）：对备件耗材等生产资料的管理。
垃圾焚烧厂由于其业务特性，备件耗材品类数量达到数千近万种，日常的出入库十分频繁，这也造成耗材管理的账难以理清，也难以下手优化。
本文分别从垃圾焚烧厂的视角和垃圾焚烧企业总部的视角，提出“三招”来实现“乱中有序”的管理目标，降低备件耗材的总成本：
第一招（厂视角）：生产耗材消耗管“率”不管“量”
第二招（厂视角）：备品配件管理牢记“二八法则”
第三招（总部视角）：发挥规模效应既管“量”又管“价”
备件耗材的账为何总是那么“乱”
垃圾焚烧厂工艺复杂、设备数量种类众多，各类生产耗材、备品配件等数量自然也不少，例如某投产10年的垃圾焚烧厂，多年积累下来仓库中的品类数量达到近万种，其中电子电器元件、各类配件的品类数量占比最大（见图1）。
面对如此巨大的品类数量，以及高频的维修、耗材补充需求，尤其是大型垃圾焚烧厂几乎每天都有大量出库入库，如果没有合理的流程管理、准确的信息记录，这些账很容易变成“糊涂账”。事实是，即使在财务系统、仓库管理系统的帮助下，能够准确记录各类物品的出入库记录、采购情况，很多垃圾焚烧厂仍然缺少科学的分析管理工具来追踪异常，改善耗材的总成本支出，这正在成为垃圾焚烧厂的新痛点——调研发现，大多数垃圾焚烧厂都在面临着库存金额、入库规模逐年增长的挑战。在缺乏有效的数据分析作为支撑的情况下，一些垃圾焚烧厂常常以一句“设备逐年老化、故障率变高、备品备件费用肯定要增加”来解释，但这是真正的、全部的原因吗，有没有优化的空间？我们认为，备件耗材总量高必然意味着有优化的空间，只是去细看的时候，每一类金额又像是细枝末节，难以下手，要优化就需要科学的方法，需要把握好管理的“度”。
“乱中有序”：采购与库存管理的高效三招
品类数量多是由垃圾焚烧业务的特点决定的，面对这种局面，合理归因、抓大放小的管理手段就可以派上用场。从品类的属性来看，我们可以大致将其分为两大类，第一类是生产耗材，比如螯合剂、生石灰、活性炭、尿素、水泥、乙炔气瓶等，其特点是与产量呈正相关，垃圾处理的越多、机器运转的时间越长，这类耗材消耗的就越多；第二类是设备备品配件，比如各类用于维修保养的配件、零部件，其特点是与设备故障、维修情况成正比，设备故障越多、维修次数越多，消耗的也就越多。
在单一垃圾焚烧厂层面，两种分类意味着需要用不同的管理逻辑去寻找优化空间，而在垃圾焚烧企业总部层面，不论哪种分类，都可以进一步围绕如何发挥规模效应去开展更高阶的成本优化工作。
第一招：生产耗材消耗管“率”不管“量”
生产耗材的消耗与垃圾处理量是正相关的，因此管理重点不应单纯的去控制总量，某种意义上总量越多意味着垃圾处理量越高，并非坏事，真正的关注点在于吨入炉垃圾的消耗量——消耗率，要看这个率是否稳定，是否有优化的空间。
消耗率指标一是可以用来纵向对比找空间：同一个焚烧炉不同时间点上的吨入炉垃圾消耗量在正常情况下是稳定的，如果产生大幅波动，无论是突然减少还是突然增加都可能意味着生产异常，需要进一步检查发生的原因。例如，某垃圾焚烧厂的螯合剂消耗量经测算发现其均值在0.75kg/吨入炉垃圾，呈现出较为规律的季节波动，冬季时比均值要偏高20~30%左右（见图2），经分析发现，这种变化幅度与“夏季垃圾含水率高、有机质更高，而冬季垃圾含水率低、塑料等石化物品含量更高”的规律基本匹配，属于正常范围。
消耗率指标二是可以用来横向对比找空间：同等规模、工艺的两个焚烧厂，正常情况下其吨入炉垃圾消耗量的差异只与入炉垃圾成分差异有关，通过对比分析实际差异和理论差异大小，可以判断这种差异是否处于正常范围，进一步分析差异过大的原因，就可以找到优化空间进而采取举措。例如在某次对标项目中，A项目与B项目烟气处理工艺相同，炉温差异也不大，但在测算吨入炉垃圾尿素消耗量指标时发现A项目的平均消耗比B项目高5倍以上（见图3），进一步分析发现原因是A项目年限较久，烟道漏气的问题比较严重，导致A项目的过量空气系数达到2.2的偏高水平，烟气中较高的氧含量为氮氧化物合成形成了有利条件，2023年底A项目锅炉经过大修后，漏气问题有所缓解，后经过进一步优化焚烧参数（如适度降低炉温、减少二次风）后，尿素的使用量也实现了大幅下降。
第二招：备品配件管理牢记“二八法则”
备品配件的管理根源上是要做好设备维护减少故障率，经验表明，从出入库情况和库存情况角度进行分析，也能够为做好设备管理工作提供有价值的信息。由于备品配件的品类数量太多，并非每一个品类都需要单独分析重点关注，要牢记“二八法则”，“抓大放小”。
“二八法则”在采购（出入库）角度是完全适用的。以某垃圾焚烧厂的备品配件采购情况为例，该厂一年中全部备品配件的采购品类数量达到1500种，但其中210种（品类数量占比14%）备件的采购金额就达到全部金额的70%，另外285种（品类数量占比19%）备件的采购金额达到全部金额的20%，剩下1000多种的总金额占比还不足10%（见图4）。这意味着，只需要管好14%的采购品类就可以管住70%的采购花销。
从库存的角度来看依然如此，该厂近1000万元的库存中，占大头的都是一些采购单价高（1000元以上）而采购总次数只有数次的配件，采购次数多的物品通常库存金额都不会太高（见图5）。只需要重点关注、控制那些单价高、使用不频繁的20%的品类，就可以管好全部库存金额的80%。
“二八法则”运用的关键是建立合理分类模型，对各采购品类进行合理分类，并对不同类别采取不同的管理方式，以此提高管理的投入产出。常见的分类方法是层次分析法（见图6），该方法是从多个维度（包括缺货的安全风险、缺货对产量的影响风险、年度使用量、提前期、可替换性等）来综合评估品类的重要性，按照评估结果为每种品类赋予一个量化的评分，再按照评分划分阶梯（例如0-3分为C类，3-7分为B类，7分以上为A类），最后针对各类物品就可以采用差异化的管理方式，例如A类物品可以在日常管理中作为重点，包括严格控制其库存量在安全界限和经济界限之间，采购申请要到总经理层面审批，而C类则只做一般管理，采购申请只需到部门长层面审批，通常只进行年度库存盘点分析，降低平均库存。
第三招：发挥规模效应既管“量”又管“价”
对于单个垃圾焚烧厂来说，想在前面两“招”的基础上继续优化、降低成本，能采取的手段就比较有限了。以各类大宗生产耗材为例，虽然这类耗材的年度采购量对于单个垃圾焚烧厂相对来说已经很大了，但是在采购谈判中能够获得的价格优惠依然有限；再比如说关键备件，有的备件提前期很长，为了预防设备损坏后无法及时到货造成大量经济损失，垃圾焚烧厂不得不提前备货，久而久之仓库越来越满，很难找到更好的化解办法。这个时候，总部就应当出手了，单个垃圾焚烧厂无法解决的问题在总部层面可以依靠规模效应来解决。
首先是集采，垃圾焚烧行业内不仅部分企业在开展行动，还有一些企业正在联合起来开展集采，集采对于降低一些用量高的耗材比如螯合剂、尿素等有着立竿见影的作用，这点不再赘述。
其次是利用规模效应可以化解关键零件提前期过长风险。举个例子，如果20个厂都需要常备某种零件，现状往往是每个厂都要花10万买一个放在仓库里，但如果把20个厂的需求汇总到一起，以建立地区备件总仓库或全国备件总仓库的方式，可能只需要常备3个就可以应对20个厂的突发使用需求，公司的整体采购支出可以大幅降低。
最后是利用规模效应可以放大复杂管理工作的潜在价值。如前文中所述的对备品配件分类管理的方法，对于单一垃圾焚烧厂来说，可能很难有精力逐一梳理、评估各个品类，给予科学合理的管理举措，但是在总部层面，这样的工作做一次便可以应用到、惠及所有的垃圾焚烧厂，提高所有垃圾焚烧厂的备件管理水平，大有裨益。
总的来说，优化降低备件耗材的采购与库存成本，既需要每个垃圾焚烧厂的管理提升，也需要发挥更多的总部集约优势，这样才能最大限度挖掘运营潜力，抵抗外部风险。