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自动化控制加速国产化 火电核电领域实现突破

行业聚焦点中国仪表网2014年06月05日 14:53人气:5584

  导读:从我国自主研发和生产的DCS成功应用于60万千瓦、100万千瓦超超临界机组,到首台最大容量60万千瓦超临界循环流化床机组DCS的突破,再到被称为核电站“神经中枢”的核电站全数字化仪控系统实现自主研发,近年来我国DCS实现了跨越式发展。
  
  
     “经过近几年持续的对进口DCS(分布式控制系统)的消化吸收、再创新,国产分散控制系统已取得了长足进步,特别是在几大发电集团的支持下,国产DCS的性能与功能和质量可靠性都已得到了快速提升。”浙江省电力公司电力科学研究副总工程师朱北恒表示。
  
  从我国自主研发和生产的DCS成功应用于60万千瓦、100万千瓦超超临界机组,到首台最大容量60万千瓦超临界循环流化床机组DCS的突破,再到被称为核电站“神经中枢”的核电站全数字化仪控系统实现自主研发,近年来我国DCS实现了跨越式发展。
  
  DCS广泛应用于新工艺
  
  20世纪末,DCS在国内燃煤机组上应用时,其监控功能覆盖范围还仅限DAS、MCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年发布的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项。“但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展,除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组(如浙江玉环电厂100万千瓦机组)的各个控制子系统全面应用外,脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新工艺方面都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。”一位热工行业的负责人曾表示。
  
  有专家分析认为,目前随着自动化控制技术的发展,火力发电系统的自动化程度也越来越高。在火电系统中DCS应用虽然说不是国内最早,但绝对是最广泛的。在火电的发展过程中,随着社会对电力资源需求越来越高,以往较为粗放式的发电已经行不通了,需要进更精细化的发电,以达到资源的最大利用率。而这种控制都需要靠自动化技术来实现,单纯的人工是达不到这种效果的。作为国家基础建设的重中之重,电力系统只能尽可能选用国产控制系统,来提高安全率。
  
  “目前,主机控制和辅网控制采用DCS一体化的项目也愈来愈多。即在控制系统的高、精、尖上不断突破,在控制的范围上不断扩大,且国产化市场占有率增加势头也较猛,特别是在老机组DCS改造方面。近期,我们也拿到了DCS改造项目,为后续老机组DCS改造的国产化开了个好头。”杭州和利时自动化有限公司副总工程师周医表示。
  
  就已投运的国产DCS系统而言,与进口产品比较综合性能差距不大,各类全封闭设计模件具有免维护性能,总的I/O点数应用也达到15000多点以上。软件全在WINDOWS平台运行,界面友好,组态修改方便,全中文环境,易与理解和掌握,应用功能基本包括了电厂的全部需求。这表明DCS设计制造、性能参数方面均能满足当前我国火电机组建设设计规范要求。
  
  此外,作为新的增长点,核电DCS领域也备受关注。在这一轮的核电建设大潮中,国家明确表示,鼓励核电站设备的国产化,核级DCS控制技术,在未来将有大展拳脚的机会。
  
  与国外先进水平相比仍有差距
  
  目前,以国电智深、和利时、南京科远、浙江中控等为代表的企业打破了国外产品在国内自动化控制高端领域的垄断,已成功实现主辅控在内的一体化DCS,减少不同系统间数据通讯及交换,具有生产维护统一、方便的优点。在价格方面,国产DCS打破了进口DCS对市场的垄断局面,降低了投资成本。
  
  但是,同样不能忽视,即便我国国产化控制系统近年来取得了较大发展,但仍与世界处于领先水平的少数品牌存在一些差距。
  
  控制技术方面,反映火电机组总体水平的机组自启停系统技术,国内只有少数电厂达到,这方面与处于世界领先地位的日本和德国仍有不少差距,燃烧和热力系统优化控制等高级应用软件工程化也有不少差距。
  
  自动化装备方面,现场总线和安全系统方面工程化应用刚刚起步,DCS的可靠性与处于世界领先水平的少数DCS厂家比仍有一定差距。此外,优化控制系统必不可少的特殊基础测控设备(例如煤质在线分析,炉膛温度测量等)与国外比差距更大。
  
  有专家提醒,国内相关企业应正视差距。在竞争几近白热化的DCS市场,专家呼吁,各大电力集团在工程投标时,应综合考虑售后服务的即时性、系统扩容的方便性、机组长期安全运行的依赖性等因素、不设置不利国产DCS投标的门槛,通过重点科技项目攻关等手段,积极扶持国产DCS企业的新技术研发,提高国产DCS企业的市场竞争力。
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