現(xiàn)代化機組的安全與經(jīng)濟運行,大都依賴于熱工自動化控制系統(tǒng)。自動化功能的正常發(fā)揮關系到整個電廠的命脈。熱工自動化控制系統(tǒng)猶如人的神經(jīng)系統(tǒng)和大腦,控制著整個人的行為準則,對于電廠設計者來說,熱控設計就是為電廠設計一顆智能大腦,讓電廠變得更加“聰明”。熱控專業(yè)作為中國能建規(guī)劃設計集團華東電力設計院有限公司(簡稱“華東院”)重要專業(yè)之一,經(jīng)歷并參與了中國電力建設史上創(chuàng)下的諸多第一。
隨著取得一系列成績的同時,電力供應也發(fā)生了變化,“十三五”期間,電力供應由總體平衡、局部偏緊的狀態(tài)逐步轉向相對寬松、局部過剩,發(fā)電設計面臨著一系列新形勢、新挑戰(zhàn)。熱控專業(yè)作為華東院的排頭兵,積極響應公司創(chuàng)新轉型號召,在傳統(tǒng)發(fā)電熱控設計的基礎上,尋求新思路、新發(fā)展。
深度開發(fā)“大腦”智力
自華東院成立以來,熱控專業(yè)深化系統(tǒng)邏輯,日積月累,走出了一條消化吸收到自主創(chuàng)新的探索之路。近年來,熱控專業(yè)在控制策略研發(fā)之路上又有了諸多新創(chuàng)新新成就。
依托著世界首個百萬千瓦超超臨界二次再熱機組項目———國電泰州電廠二期工程,華東院熱控專業(yè)聯(lián)合相關單位開展了“高效率低排放的超600攝氏度百萬千瓦等級超超臨界機組關鍵技術研究與工程應用”課題,與常規(guī)工程所不同的是,二次再熱機組控制策略在一、兩級再熱汽溫控制、協(xié)調控制、旁路控制、汽輪機數(shù)字電液控制、等方面具有新的特點。為此華東院熱控專業(yè)課題成員加班加點,攻堅克難,該研究成果最終實現(xiàn)了在國電泰州電廠二期的成功應用,推進了二次再熱機組控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化。此外,該課題獲得國家發(fā)明專利授權2項、實用新型專利授權1項,完成國家發(fā)明專利申請1項、實用新型專利申請2項,發(fā)表科技論文20余篇。
《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出“有序發(fā)展天然氣發(fā)電,大力推進分布式氣電建設”,近年來,燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組建設步伐加快。燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組啟動時間短,負荷響應快,需進行頻繁的啟停操作,這造成機組運行人員工作量成倍增加,容易引起誤操作,并且啟停在總運行時間中占比大,對整體經(jīng)濟影響較大,所以在原有常規(guī)DCS系統(tǒng)基礎之上,增加一套功能齊全,安全可靠的機組自動啟??刂葡到y(tǒng)(APS)尤為必要。
為更好的實現(xiàn)燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組APS功能,依托江蘇華電通州2臺20萬千瓦級燃機熱電聯(lián)產(chǎn)工程項目,華東院熱控專業(yè)成立了課題攻堅小組,攻關“聯(lián)合循環(huán)機組一鍵啟停邏輯研究及開發(fā)”課題,分成“聯(lián)合循環(huán)機組運行方式”“聯(lián)合循環(huán)機組啟動方式”“聯(lián)合循環(huán)機組負荷分配”等9項專題,重點研究“機組自啟停系統(tǒng)(APS)”“機組協(xié)調控制”“爐機保護”“余熱鍋爐側模擬量控制及開關量控制”“汽機側模擬量控制及開關量控制”,形成學術論文6篇,專利2項。此外,APS控制功能在通州熱電項目得到成功實施,實現(xiàn)機組全自動啟停,減少運行工作強度,降低了啟停能耗。
數(shù)字化全生命周期設計
華東院作為電力設計行業(yè)技術創(chuàng)新引領者,一直致力于研究數(shù)字化全生命周期電廠,華東電力智慧工坊應運而生。由華東院熱控專業(yè)牽頭的智慧工坊作為一個集成展示平臺,展示基于華東院數(shù)十年來的數(shù)字化設計經(jīng)驗與產(chǎn)品,匯集了業(yè)內(nèi)數(shù)家頂尖軟件技術方案,為客戶提供全套個性化電廠智慧建設與智慧運維的咨詢與實施方案。
華東電力智慧工坊由六大模塊組成:華東智慧電廠管理系統(tǒng),作為華東院新一代數(shù)字化產(chǎn)品,將各類電廠運維系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成到統(tǒng)一平臺進行管控,基于三維模型進行可視化展示,為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)支持與決策建議;數(shù)據(jù)中心,作為平臺中潛力最大的功能模塊,從電廠運維數(shù)據(jù)中獲取新的洞察力,實時預測和輔助決策,為電廠運維實現(xiàn)技術躍遷;全景三維漫游,通過重力感應裝置,用戶可切換任意變換視角,在三維電廠進行全方位漫游;施工模擬,提供精準的電廠模型、精確的材料統(tǒng)計,結合施工計劃進度,實現(xiàn)可視化進度模擬,幫助客戶快速準確地把握工程進度;VR體驗,用于人因模擬培訓、區(qū)域安全管控、專家遠程會診等;三維運行監(jiān)控,可在集控室利用分屏技術實現(xiàn)二維/三維監(jiān)視聯(lián)動,也可在三維虛擬電廠中隨機選擇設備,調出現(xiàn)場實施監(jiān)控畫面,實現(xiàn)了運行人員監(jiān)控的三維可視化。
華東院熱控專業(yè)聯(lián)合研發(fā)的華東電力智慧工坊作為一個探索創(chuàng)新平臺,致力于為客戶提供優(yōu)質的咨詢與設計方案,以此提升管理質量,創(chuàng)造出更安全、更高效、更人性化的精品工程。
清潔低碳綠色發(fā)展
隨著《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的深入推進,電力設計院也逐步轉型,華東院積極落實國家能源發(fā)展政策,大力探索綠色能源發(fā)展之路。熱控專業(yè)努力突破,傳統(tǒng)火力發(fā)電做大做強,新能源發(fā)電全面開花,近年來,熱控專業(yè)先后參與完成霸州市生活垃圾焚燒發(fā)電、合肥長豐縣生活垃圾焚燒發(fā)電、深圳東部環(huán)保電廠等多個新能源項目。
太陽能熱發(fā)電作為新能源發(fā)電中的后起之秀,華東院熱控專業(yè)搶占先機,安排專員進行光熱發(fā)電技術的研究,分析塔式、槽式等不同太陽能熱生產(chǎn)機理,華東院也成立了光熱發(fā)電技術攻關小組,熱控專業(yè)重點針對太陽能熱發(fā)電定日鏡場控制設計、太陽能熱發(fā)電吸熱器熱流分布的動態(tài)控制策略設計、太陽能熱一鍵啟停控制設計等進行了仔細的研究,形成《塔式太陽能熱發(fā)電定日鏡場通訊方案的選擇比較》《太陽能熱發(fā)電全廠一鍵啟??刂品桨浮返榷囗棇n}報告。
憑借著深厚的基礎積累,加之多個太陽能熱項目的投標經(jīng)驗,華東院最終在迪拜70萬千瓦光熱發(fā)電項目奪魁,獲得該項目的設計,迪拜光熱項目是由三個裝機為20萬千瓦的槽式電站和一個裝機為10萬千瓦的塔式電站組成,是目前世界上投資規(guī)模最大、裝機容量最大、熔鹽罐儲熱量最大的光熱項目。投標伊始,熱控專業(yè)領導高度重視,設計人員加班加點,認真負責,最終實現(xiàn)了華東院在光熱領域從無到有的重大突破。
面對逐漸嚴峻的市場環(huán)境,華東院熱控專業(yè)將始終秉承“生存、發(fā)展、誠信、和諧”的核心價值觀,堅持“精心設計、優(yōu)質服務、艱苦奮斗、改革創(chuàng)新”的工作理念,努力為客戶提供優(yōu)質產(chǎn)品和服務,以技術引領發(fā)展,以創(chuàng)新驅動未來。




