DCS在我國火電行業中的應用雖然不是最早,卻是規模最大、數量最多的,說火電是DCS的應用“大戶”并不為過。原電力規劃設計總院教授級高工侯子良在發表的《21世紀第二個十年火電廠自動化》一文中,將20世紀90年代定義為火電行業發展DCS標志的十年。DCS應用在這個階段實現了從試點、推廣到成熟的過程,通過對世界先進電廠自動化裝備的引進與吸收,我國火電行業的電廠自動化裝備工作取得了突破性的進展,同時,我國電廠自動化裝備也逐步達到和接近世界先進水平。
有專家預計,“十二五”期間火電在新增裝機中仍占主導地位,到2015年全國煤電裝機將達到9.2億千瓦,占總裝機容量64%以上,2020年將達到10.3億千瓦左右,占總裝機容量57%~61%。所以,即便是在國家大力提倡新能源發電的今天,受既有能源結構的影響,火電依然是我國重要的發電來源。
我國電廠自動化裝備和技術已經達到國際先進水平更值得一提的是,不同于其它行業,我國火電行業控制系統在近些年中取得了很大的進步,國產化水平不斷提升。侯子良表示:“毫不夸張的說,我國電廠自動化裝備和技術總體上已經達到國際先進水平。”
我國電廠自動化裝備現狀
首先,以超臨界、超超臨界機組為代表的控制技術已經達到國際先進水平。到目前為止,我國已投產1000MW超超臨界機組46臺,是世界上裝設最多的國家。
第二,我國自主研發和生產的DCS已經成功應用于600MW、1000MW超超臨界機組,進入電力市場高端領域。從整體技術水平看,根據中國電力顧問集團公司對全國300MW及以上637臺火電機組DCS調研,以北京國電智深控制技術公司和北京和利時自動化公司為代表的主流國產DCS,無論從故障率,還是設備損壞率方面看,均處于在華多家跨國公司DCS的中上游水平。
第三,電廠信息化有了很快的發展,形成我國電廠獨特而完整的MIS、SIS(SupervisoryInformationSystem)、DCS以及輔控網絡,在這方面,取得了諸多創新。
但是,我們也不能忽視,即便我國國產化控制系統近年來取得了較大發展,但仍與世界處于領先水平的少數品牌存在一些差距。
從控制技術上看,反映火電機組總體水平的機組自啟停系統(AUS,國外也稱APS)技術,國內只有少數電廠達到,這方面與處于世界領先地位的日本和德國仍有不少差距,燃燒和熱力系統優化控制等高級應用軟件工程化也有不少差距。
從自動化裝備上看,現場總線和安全系統方面工程化應用剛剛起步,DCS的可靠性與處于世界領先水平的少數DCS廠家比也有一定差距。此外,優化控制系統必不可少的特殊基礎測控設備(例如煤質在線分析,爐膛溫度測量等)與國外比差距更大。
我國電廠自動化裝備未來
侯子良認為,目前這種差距主要集中在技術密集型的前沿高端技術領域。如果想要縮短差距,就必須具備超前意識,轉變思路,國家和行業機構要迅速制定具有先瞻性的目標和規劃,集中組織和支持攻關、試點及工程推廣應用,要加大對企業的支持力度,在市場上營造一個充分認可高技術價值的氛圍和水平等。