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            活動鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專題---控制系統(tǒng)新時代   

 

                         

  侯子良

  教授級高級工程師。1958年畢業(yè)于清華大學(xué)動力系熱能動力裝置專業(yè)。電力行業(yè)熱工自動化標準化技術(shù)委員會第一屆和第二屆主任委員。現(xiàn)任過程自動化技術(shù)中心常務(wù)副主任、 SIS研究會主任。曾任國家電力公司科技委員，國家電力公司熱工自動化領(lǐng)導(dǎo)小組成員，中國電機工程學(xué)會自動化專委會副主任委員，分散控制系統(tǒng)專業(yè)委員會主任委員，中國自控設(shè)計委員會常委。曾先后擔(dān)任過華北電力設(shè)計院儀表和控制處副主任工程師，山西省電力勘測設(shè)計院發(fā)電室主任工程師，計算機室主任、總工程師，電力規(guī)劃設(shè)計總院發(fā)電處主任工程師、副處長，中國電力工程顧問公司專家委員等職務(wù)。

   有專家預(yù)計，“十二五”期間火電在新增裝機中仍占主導(dǎo)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(fā)電的今天，受既有能源結(jié)構(gòu)的影響，火電依然是我國重要的發(fā)電來源。

   DCS在我國火電行業(yè)中的應(yīng)用雖然不是最早，卻是規(guī)模最大、數(shù)量最多的，說火電是DCS的應(yīng)用“大戶”并不為過。電力規(guī)劃設(shè)計總院教授級高工侯子良在發(fā)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(yè)發(fā)展DCS標志的十年。DCS應(yīng)用在這個階段實現(xiàn)了從試點、推廣到成熟的過程，通過對世界先進DCS技術(shù)的引進與吸收，我國火電行業(yè)的DCS國產(chǎn)化工作取得了突破性的進展，同時，我國火電廠自動化技術(shù)水平也逐步達到和接近世界先進水平。

   我國電廠自動化裝備和技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平

   更值得一提的是，不同于其它行業(yè)，我國火電行業(yè)控制系統(tǒng)在近些年中取得了很大的進步，國產(chǎn)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(shù)總體上已經(jīng)達到國際先進水平。”

  事實的確如此。

   首先，以超臨界、超超臨界機組為代表的控制技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平。到目前為止，我國已投產(chǎn)1000MW超超臨界機組46臺，是世界上裝設(shè)最多的國家。

   第二，我國自主研發(fā)和生產(chǎn)的DCS已經(jīng)成功應(yīng)用于600MW、1000MW超超臨界機組，進入電力市場高端領(lǐng)域。從整體技術(shù)水平看，根據(jù)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(diào)研，以北京國電智深控制技術(shù)公司和北京和利時自動化公司為代表的主流國產(chǎn)DCS，無論從故障率，還是設(shè)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(fā)展，形成我國電廠獨特而完整的MIS、SIS（Supervisory Information System）、DCS以及輔控網(wǎng)絡(luò)，在這方面，取得了諸多創(chuàng)新。

   但是，我們也不能忽視，即便我國國產(chǎn)化控制系統(tǒng)近年來取得了較大發(fā)展，但仍與世界處于領(lǐng)先水平的少數(shù)品牌存在一些差距。

   從控制技術(shù)上看，反映火電機組總體水平的機組自啟停系統(tǒng)（AUS，國外也稱APS）技術(shù)，國內(nèi)只有少數(shù)電廠達到，這方面與處于世界領(lǐng)先地位的日本和德國仍有不少差距，燃燒和熱力系統(tǒng)優(yōu)化控制等高級應(yīng)用軟件工程化也有不少差距。

   從自動化裝備上看，現(xiàn)場總線和安全系統(tǒng)方面工程化應(yīng)用剛剛起步，DCS的可靠性與處于世界領(lǐng)先水平的少數(shù)DCS廠家比也有一定差距。此外，優(yōu)化控制系統(tǒng)必不可少的特殊基礎(chǔ)測控設(shè)備（例如煤質(zhì)在線分析，爐膛溫度測量等）與國外比差距更大。

   侯子良認為，目前這種差距主要集中在技術(shù)密集型的前沿高端技術(shù)領(lǐng)域。如果想要縮短差距，就必須具備超前意識，轉(zhuǎn)變思路，國家和行業(yè)機構(gòu)要迅速制定具有先瞻性的目標和規(guī)劃，集中組織和支持攻關(guān)、試點及工程推廣應(yīng)用，要加大對企業(yè)的支持力度，在市場上營造一個充分認可高技術(shù)價值的氛圍和水平等。

   節(jié)能減排是火電廠賴以生存的關(guān)鍵

   目前國家正處在重新考慮能源發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵時期。圍繞實現(xiàn)現(xiàn)代化， 要求調(diào)整我國能源發(fā)展戰(zhàn)略， 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，進一步明確和貫徹節(jié)能優(yōu)先的長期能源戰(zhàn)略。

   電能是國民經(jīng)濟各生產(chǎn)部門的主要動力，電力生產(chǎn)消耗的能源在我國能源總消耗中占的比重很大，因此提高電能生產(chǎn)的經(jīng)濟性具有十分重要的意義。

   事實上，隨著風(fēng)能、太陽能等多種綠色能源的迅速發(fā)展，火電雖是依然處在“老大”的位置，但顯然已不如從前那般“威風(fēng)”。如何緊跟形勢，實現(xiàn)火力發(fā)電的節(jié)能減排，早已不是火電錦上添花的作為，“節(jié)能減排已經(jīng)成為火電廠賴以生存的關(guān)鍵，”侯子良說道。據(jù)某電廠600MW機組實際運行數(shù)據(jù)評估顯示，僅運行優(yōu)化的節(jié)能減排潛力就高達2%~4%，即6~12g/kWh。因此，火電的節(jié)能減排勢在必行。“這也使得發(fā)展優(yōu)化控制系統(tǒng)成為當(dāng)前的一項迫切任務(wù)。”

   下一個十年的發(fā)展方向

   21世紀第一個十年是以發(fā)展SIS為中心實現(xiàn)全場網(wǎng)絡(luò)化的十年，那么，接下來的第二個十年，我國火電廠又將朝向什么目標發(fā)展呢？侯子良給出了自己的答案：“以發(fā)展AUS(APS)為綱，完善和優(yōu)化自動化系統(tǒng)；大力提高電廠智能化程度，建設(shè)智能化電廠；提高憂患意識，完善和發(fā)展相關(guān)安全技術(shù)。”他還補充，技術(shù)服務(wù)將逐步發(fā)展成為一個主要產(chǎn)業(yè)。自動化技術(shù)發(fā)展將促使社會分工的精細化，會有一批知識密集型公司滲透到優(yōu)化控制、智能監(jiān)控等高端軟件和工程技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域中，逐步形成一個產(chǎn)業(yè)群，DCS廠家包攬硬件、軟件和工程技術(shù)服務(wù)的時代將成過去。一些復(fù)雜的高技術(shù)監(jiān)控儀表的調(diào)整、維修、更新等將社會化，用戶將委托供應(yīng)商專家服務(wù)。

   綜上所述，我們看到，無論是我國電力體制改革的深入使得電廠走向市場的嚴峻趨勢，還是各種新能源發(fā)電為傳統(tǒng)火電廠帶來的“沖擊”，使得火電廠的低成本運營和精細化管理的要求越來越迫切，常規(guī)自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長的管理和技術(shù)要求。控制系統(tǒng)供應(yīng)商的任務(wù)不再僅僅是打造一個技術(shù)先進或造價低廉的電廠，而應(yīng)當(dāng)是成就一個面向市場、具有競爭力的電廠。  

   摘自《自動化博覽》2012年第九期