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七十年与时俱进,七十载砥砺前行——七秩奋斗促变革,创新引领展智慧

中国能建中电工程华东院70年发展历程见证了电力行业的技术进步,从努力实现自动化,到不断推进信息化,再到现在大踏步发展智能化。华东院在这70年的一个又一个项目中,不断思索,勇立潮头,求新求变,始终紧扣技术发展的前沿方向,推动着中国发电厂自动化、信息化、智能化技术的发展变革。

一、第一个仪表设计小组

1954年,伴随着华东院承担设计的国产第一台0.6万千瓦机组——淮南电厂(现田家庵电厂),华东院第一个由三人临时组建的仪表设计小组正式成立。仪表设计小组在捷克专家的讲课与指导下,初步掌握了仪表设计的方法和要求,经过半年多的努力,顺利完成了设计任务。这个三人临时组建的仪表设计小组成为了华东院仪表设计的起点。

刘少奇视察淮南电厂

二、第一次炉机电单元集中控制

1966年,华东院承担设计的淮南电厂扩建波兰进口12万千瓦机组工程采用炉、机、电集中控制方式,使控制概念满足单元制机组运行要求。该项目对以后建设同类机组工程的自动化控制设计概念、确定自动化水平和控制模式起到了示范作用。自此,炉、机、电单元集中控制逐渐成为了火电厂标准的控制模式。

三、第一次核电厂常规岛自动化控制设计

1983年,秦山核电厂一期建设国内第一台自行设计、自行建造、自行运行、自行管理的核电机组,自动化控制设计采用反应堆、汽轮机、发电机集中控制方案,设核电集控室。以常规控制仪表为主要监控手段,控制表盘一层为控制屏加附接式操作台(辅助监控层),另一层为独立式控制台(主监控层),设有1台专门用于数据采集与处理的小型计算机、CRT显示器、键盘等,可在集控室内完成机组启动、停止和正常运行操作及事故处理。核电自动化的征程也从此起步。

秦山核电厂一期集控室

四、第一次采用分散控制系统(DCS)

1984年,望亭电厂14号机改建工程装设国产引进型30万千瓦燃煤机组,为国内首次采用微机分散控制系统试点工程,采取DCS及常规控制表盘并用模式。机组投入试运行后,经过近一年的调试,机组协调控制系统全部投用,DCS应用试点成功。自此,DCS作为电厂的“大脑”控制着生产运行的各个方面,并一直发展至今。

五、第一次采用现场总线技术

2003年,华能玉环电厂2×1000兆瓦超超临界机组开工建设。项目在辅助车间采用PROFIBUS现场总线技术,系国内电厂首次应用现场总线技术。现场总线技术的应用,通过公开、规范的通信协议,在现场测量、控制设备之间,以及这些设备与监控计算机或DCS控制站之间,实现双向数据传输和信息交换。现场总线技术用远超传统硬接线的数据量打开了电厂进一步迈向信息化、数字化的大门,将电厂的自动化水平引入了一个新的阶段。

华能玉环电厂

玉环电厂之后,华东院在华能金陵电厂2×1030兆瓦燃煤机组工程中进一步扩大现场总线应用范围。工程在主厂房及辅助车间系统采用现场总线技术,是现场总线在国内百万千瓦超超临界火电机组的首次全面应用。从局部到整体,现场总线在全厂织起了数据的网络。电厂管理人员可通过控制系统的设备诊断和管理软件可查询所有设备的运行情况,进行远程诊断、维护,查寻故障,以便早期分析故障原因并快速排除,提高了整体的运维水平。

六、第一次智能电厂设计

2016年,国家能源集团公司宿迁发电有限公司以“上大压小”的方式扩建2台660兆瓦超超临界二次再热机组。该项目为国能集团“智能火电关键技术研究与示范应用”的依托工程,在工程建设之初就提出了智慧企业建设方案。华东院负责智能电厂方案的规划设计,工程方案设计有机组自启停(APS)、实时能效智能分析与计算、智能运行指导、智能控制与优化、转机智能诊断、高温管屏监控、斗轮机无人值守等智能控制模块。宿迁电厂作为行业内第一批标杆的智能电厂,其顺利实施也标志着华东院成为首批具备了智能电厂整体规划设计能力的设计院,为华东院踏入“智能时代”打下了坚实的基础。

宿迁电厂集控室

自宿迁电厂之后,智能电厂的发展进入快车道,华东院接连参与了石洞口、潘集电厂、板集电厂二期等一批具有特色的智能电厂项目。华能石洞口一厂等容量替代项目(2台650兆瓦燃煤机组)将“云、大、物、智、移”等先进技术与电厂建设相结合,形成“1+6+N”构架,即超融合数据中心(统一数据平台),智慧工地、智慧安全、智慧运行、智慧检修、智慧管理、智慧燃料六个功能模块,以及后续开发N个智慧应用。潘集电厂以“高效灵活,绿色低碳,少人值守,少人巡检,本质安全”为目标,依托5G网络、智能控制平台、智能管理云平台,建设智能基建、智能控制、智能运维、智能经营等多个功能板块。板集电厂二期项目从数据中台、云平台控制、数字孪生三个方面开展科技攻关,在智慧感知检测、智慧自寻优控制、智慧调峰调频、状态检修、智慧安全、智慧决策六个方面开展科技创新,力争建成国内一流的智能电厂。华东院结合不同项目特色和需求,给出具有华东院特色的解决方案,不断迭代进化,推进着智能化的发展。

板集电厂二期智能电厂整体架构图

此外,华东院还主编或参编了《智能电厂设计规范》、《火力发电厂基金会现场总线应用技术规范》、《核电厂常规岛仪表与控制设计规程》等一系列行业标准,编写了《智能电厂规划设计》著作,获得20余项自动化、信息化、智能化相关专利,发表相关论文百余篇,获得省部级科技奖项10余项,其中“大型超超临界机组自动化成套控制系统关键技术及应用”获国家科学技术进步二等奖。这一切都见证着华东院过去70年的发展脚步。发展的脚步从不停止,进入新时代,智能化的发展将成为电力行业的重要趋势。随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展,电力行业将面临着全新的机遇和挑战。未来电力行业将更加注重技术创新和智能化应用,提高设备运行效率和智能化管理水平,进一步保障电力供应的可靠性和安全性。

华东院将把握“双碳”背景下能源电力创新转型的机会,在继续深耕电厂仪表与自动化、信息化设计的同时,不断提供智能电厂服务水平,紧跟AI技术、大数据技术、5G技术等前沿技术研究,开拓实际应用场景,努力推进电厂向智能化、少人化发展。

回首七十征程,代代华东院人前赴后继、奋斗不懈,谱写了电力建设绚烂的自动化、信息化、智能化篇章。瞻望未来旅程,勤恳开创的华东院人,正承继前辈腾烁的薪火,点燃明日之光而前行不辍。

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