火電廠DCS應(yīng)用所取得的成績和存在的問題
在過去的十多年里,DCS在火電廠的廣泛應(yīng)用極大地提高了火電廠自動化水平。
(1)作為機組監(jiān)視和控制的主要手段。在機組分部試運行和整機啟動調(diào)試過程中,DCS已經(jīng)能發(fā)揮作用,加速了機組安裝調(diào)試的進程;機組正式移交生產(chǎn)時保護和控制系統(tǒng)的主要功能均已能投入使用;為確保機組安全經(jīng)濟運行作出了貢獻。
(2)廣大運行人員已經(jīng)開始熟悉和信任CRT/鍵盤操作方式,并正在逐步擺脫對常規(guī)儀表和控制設(shè)備的依賴。300MW及以上火電機組均實現(xiàn)了單元集中控制,在單元控制室里實現(xiàn)對機組正常運行的監(jiān)視和控制;在就地配合下,完成機組的啟停操作和事故處理,為逐步過渡到機爐電統(tǒng)一操作創(chuàng)造了條件。
(3)電廠輔助生產(chǎn)車間和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)(如輸煤、除灰、化水等)均采用微機型可編程控制器,實現(xiàn)順序控制。
(4)DCS完全依賴國外進口的局面正在開始改變,國內(nèi)自動化儀表制造行業(yè)和電廠自動化研究單位通過技術(shù)引進和技術(shù)合作,在工程實踐中逐漸積累經(jīng)驗,已經(jīng)能獨立承擔DCS系統(tǒng)組態(tài)和應(yīng)用軟件設(shè)計、現(xiàn)場調(diào)試和培訓(xùn)工作,為降低DCS的造價作出了貢獻。
但是,同發(fā)達國家相比,還存在以下幾方面明顯的差距:
(1)盡管隨著調(diào)試、運行經(jīng)驗的積累,DCS的可靠性已經(jīng)大大改善,但是DCS使用中的隱患依然存在,硬件故障率高,死機現(xiàn)象、冗余切換故障等仍然時有發(fā)生。某些DCS的功能,如性能計算、機組自啟停、組級順控邏輯、操作指導(dǎo)等,在許多電廠中還未能投入,DCS在提高機組經(jīng)濟性方面的效能還沒有充分發(fā)揮出來。由于缺乏切實可行的測試方式和手段,有些DCS性能指標無法進行考核和驗收,許多性能指標遠沒有達到。
(2)DCS主要依靠進口,國產(chǎn)化進程跟不上DCS技術(shù)發(fā)展和更新的速度,由于DCS市場競爭激烈,價格被壓得很低,DCS供應(yīng)商在工程設(shè)計和應(yīng)用軟件開發(fā)方面均不可能有較大的投入。從而造成了DCS的性能不斷提高而應(yīng)用軟件停滯不前,先進控制軟件不能推廣應(yīng)用的局面。
(3)國內(nèi)大專院校和科研單位,在先進控制軟件和優(yōu)化軟件開發(fā)方面,也取得了一些成果。但是,由于沒有同DCS制造廠密切結(jié)合,未能及時將研究成果產(chǎn)業(yè)化。
(4)電廠自動化設(shè)計工作仍處于較低水平,遠遠跟不上DCS和控制技術(shù)的飛速發(fā)展。由于電廠采用DCS之后,控制邏輯均由計算機電力軟件完成,控制系統(tǒng)邏輯設(shè)計的大部分工作從電力設(shè)計院轉(zhuǎn)移至DCS制造廠,這意味著DCS制造廠應(yīng)對控制系統(tǒng)性能負主要責任,電力設(shè)計院僅承擔編制技術(shù)規(guī)范書、提供基礎(chǔ)資料和控制要求、確認DCS制造廠圖紙文件和安裝接線設(shè)計等工作。設(shè)計院往往忙于安裝接線設(shè)計,忽視對于控制邏輯圖的確認和控制策略的研究,加上較少深入?yún)⑴c系統(tǒng)驗收和調(diào)試,久而久之,電力設(shè)計院在控制系統(tǒng)設(shè)計方面的技能和專長逐漸衰退,也無法對DCS技術(shù)有更深入的認識,不能及時解決DCS調(diào)試和投運過程中遇到的問題。多年來DCS技術(shù)規(guī)范書一直未能作過實質(zhì)性修改和更新。
(5)由于DCS市場競爭激烈,各DCS廠商的技術(shù)優(yōu)勢和市場份額也不斷變換,兼并和重組時有發(fā)生;而用國產(chǎn)DCS系統(tǒng)也有了一定發(fā)展;因此,迫切需要對推薦的DCS供應(yīng)商名單作適當調(diào)整,并著手制定更靈活、更規(guī)范的DCS采購政策,使得技術(shù)上處于優(yōu)勢的DCS系統(tǒng)能盡快在我國火電廠得到應(yīng)用。
火電廠自動化發(fā)展的新課題
廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng),用戶選擇電廠是市場經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢。面對電廠走向市場的嚴峻形勢,電力設(shè)計的任務(wù)不再僅僅是設(shè)計一個技術(shù)先進或造價低廉的電廠,而應(yīng)當是設(shè)計一個面向市場、具有競爭力的電廠。電廠自動化設(shè)計必須有新的思路和新的突破。