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中国电力报:技术引领发展创新驱动未来——记中国能建华东院热控专业创新发展之路
来源:中国电力报 作者:许龙虎 马明明 张薇 日期:2018-09-18 访问次数: 字号:[ ]
  现代化机组的安全与经济运行,大都依赖于热工自动化控制系统。自动化功能的正常发挥关系到整个电厂的命脉。热工自动化控制系统犹如人的神经系统和大脑,控制着整个人的行为准则,对于电厂设计者来说,热控设计就是为电厂设计一颗智能大脑,让电厂变得更加“聪明”。热控专业作为中国能建规划设计集团华东电力设计院有限公司(简称“华东院”)重要专业之一,经历并参与了中国电力建设史上创下的诸多第一。
  随着取得一系列成绩的同时,电力供应也发生了变化,“十三五”期间,电力供应由总体平衡、局部偏紧的状态逐步转向相对宽松、局部过剩,发电设计面临着一系列新形势、新挑战。热控专业作为华东院的排头兵,积极响应公司创新转型号召,在传统发电热控设计的基础上,寻求新思路、新发展。
  深度开发“大脑”智力
  自华东院成立以来,热控专业深化系统逻辑,日积月累,走出了一条消化吸收到自主创新的探索之路。近年来,热控专业在控制策略研发之路上又有了诸多新创新成就。
  依托着世界首个百万千瓦超超临界二次再热机组项目———国电泰州电厂二期工程,华东院热控专业联合相关单位开展了“高效率低排放的超600摄氏度百万千瓦等级超超临界机组关键技术研究与工程应用”课题,与常规工程所不同的是,二次再热机组控制策略在一、两级再热汽温控制、协调控制、旁路控制、汽轮机数字电液控制、等方面具有新的特点。为此华东院热控专业课题成员加班加点,攻坚克难,该研究成果最终实现了在国电泰州电厂二期的成功应用,推进了二次再热机组控制系统的国产化。此外,该课题获得国家发明专利授权2项、实用新型专利授权1项,完成国家发明专利申请1项、实用新型专利申请2项,发表科技论文20余篇。
  《电力发展“十三五”规划》提出“有序发展天然气发电,大力推进分布式气电建设”,近年来,燃气—蒸汽联合循环机组建设步伐加快。燃气—蒸汽联合循环机组启动时间短,负荷响应快,需进行频繁的启停操作,这造成机组运行人员工作量成倍增加,容易引起误操作,并且启停在总运行时间中占比大,对整体经济影响较大,所以在原有常规DCS系统基础之上,增加一套功能齐全,安全可靠的机组自动启停控制系统(APS)尤为必要。
  为更好的实现燃气—蒸汽联合循环机组APS功能,依托江苏华电通州2台20万千瓦级燃机热电联产工程项目,华东院热控专业成立了课题攻坚小组,攻关“联合循环机组一键启停逻辑研究及开发”课题,分成 “联合循环机组运行方式”“联合循环机组启动方式”“联合循环机组负荷分配”等9项专题,重点研究“机组自启停系统(APS)”“机组协调控制”“炉机保护”“余热锅炉侧模拟量控制及开关量控制”“汽机侧模拟量控制及开关量控制”,形成学术论文6篇,专利2项。此外,APS控制功能在通州热电项目得到成功实施,实现机组全自动启停,减少运行工作强度,降低了启停能耗。
  数字化全生命周期设计
  华东院作为电力设计行业技术创新引领者,一直致力于研究数字化全生命周期电厂,华东电力智慧工坊应运而生。由华东院热控专业牵头的智慧工坊作为一个集成展示平台,展示基于华东院数十年来的数字化设计经验与产品,汇集了业内数家顶尖软件技术方案,为客户提供全套个性化电厂智慧建设与智慧运维的咨询与实施方案。
  华东电力智慧工坊由六大模块组成:华东智慧电厂管理系统,作为华东院新一代数字化产品,将各类电厂运维系统数据集成到统一平台进行管控,基于三维模型进行可视化展示,为生产管理提供数据支持与决策建议;数据中心,作为平台中潜力最大的功能模块,从电厂运维数据中获取新的洞察力,实时预测和辅助决策,为电厂运维实现技术跃迁;全景三维漫游,通过重力感应装置,用户可切换任意变换视角,在三维电厂进行全方位漫游;施工模拟,提供精准的电厂模型、精确的材料统计,结合施工计划进度,实现可视化进度模拟,帮助客户快速准确地把握工程进度;VR体验,用于人因模拟培训、区域安全管控、专家远程会诊等;三维运行监控,可在集控室利用分屏技术实现二维/三维监视联动,也可在三维虚拟电厂中随机选择设备,调出现场实施监控画面,实现了运行人员监控的三维可视化。
  华东院热控专业联合研发的华东电力智慧工坊作为一个探索创新平台,致力于为客户提供优质的咨询与设计方案,以此提升管理质量,创造出更安全、更高效、更人性化的精品工程。
  清洁低碳绿色发展
  随着《电力发展“十三五”规划》的深入推进,电力设计院也逐步转型,华东院积极落实国家能源发展政策,大力探索绿色能源发展之路。热控专业努力突破,传统火力发电做大做强,新能源发电全面开花,近年来,热控专业先后参与完成霸州市生活垃圾焚烧发电、合肥长丰县生活垃圾焚烧发电、深圳东部环保电厂等多个新能源项目。
  太阳能热发电作为新能源发电中的后起之秀,华东院热控专业抢占先机,安排专员进行光热发电技术的研究,分析塔式、槽式等不同太阳能热生产机理,华东院也成立了光热发电技术攻关小组,热控专业重点针对太阳能热发电定日镜场控制设计、太阳能热发电吸热器热流分布的动态控制策略设计、太阳能热一键启停控制设计等进行了仔细的研究,形成《塔式太阳能热发电定日镜场通讯方案的选择比较》《太阳能热发电全厂一键启停控制方案》等多项专题报告。
  凭借着深厚的基础积累,加之多个太阳能热项目的投标经验,华东院最终在迪拜70万千瓦光热发电项目夺魁,获得该项目的设计,迪拜光热项目是由三个装机为20万千瓦的槽式电站和一个装机为10万千瓦的塔式电站组成,是目前世界上投资规模最大、装机容量最大、熔盐罐储热量最大的光热项目。投标伊始,热控专业领导高度重视,设计人员加班加点,认真负责,最终实现了华东院在光热领域从无到有的重大突破。
  面对逐渐严峻的市场环境,华东院热控专业将始终秉承“生存、发展、诚信、和谐”的核心价值观,坚持“精心设计、优质服务、艰苦奋斗、改革创新”的工作理念,努力为客户提供优质产品和服务,以技术引领发展,以创新驱动未来。
  

(《中国电力报》2018年9月18日第6版)

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