活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---控制系統新時(shí)代   

 

                         

  侯子良

  教授級高級工程師。1958年畢業(yè)于清華大學(xué)動(dòng)力系熱能動(dòng)力裝置專(zhuān)業(yè)。電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標準化技術(shù)委員會(huì )第一屆和第二屆主任委員?，F任過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)中心常務(wù)副主任、 SIS研究會(huì )主任。曾任國家電力公司科技委員，國家電力公司熱工自動(dòng)化領(lǐng)導小組成員，中國電機工程學(xué)會(huì )自動(dòng)化專(zhuān)委會(huì )副主任委員，分散控制系統專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任委員，中國自控設計委員會(huì )常委。曾先后擔任過(guò)華北電力設計院儀表和控制處副主任工程師，山西省電力勘測設計院發(fā)電室主任工程師，計算機室主任、總工程師，電力規劃設計總院發(fā)電處主任工程師、副處長(cháng)，中國電力工程顧問(wèn)公司專(zhuān)家委員等職務(wù)。

   有專(zhuān)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(fā)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(fā)電來(lái)源。

   DCS在我國火電行業(yè)中的應用雖然不是最早，卻是規模最大、數量最多的，說(shuō)火電是DCS的應用“大戶(hù)”并不為過(guò)。電力規劃設計總院教授級高工侯子良在發(fā)表的《21世紀第二個(gè)十年火電廠(chǎng)自動(dòng)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應用在這個(gè)階段實(shí)現了從試點(diǎn)、推廣到成熟的過(guò)程，通過(guò)對世界先進(jìn)DCS技術(shù)的引進(jìn)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(jìn)展，同時(shí)，我國火電廠(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)水平也逐步達到和接近世界先進(jìn)水平。

   我國電廠(chǎng)自動(dòng)化裝備和技術(shù)已經(jīng)達到國際先進(jìn)水平

   更值得一提的是，不同于其它行業(yè)，我國火電行業(yè)控制系統在近些年中取得了很大的進(jìn)步，國產(chǎn)化水平不斷提升。侯子良表示：“毫不夸張的說(shuō)，我國電廠(chǎng)自動(dòng)化裝備和技術(shù)總體上已經(jīng)達到國際先進(jìn)水平。”

  事實(shí)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(jìn)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)成功應用于600MW、1000MW超超臨界機組，進(jìn)入電力市場(chǎng)高端領(lǐng)域。從整體技術(shù)水平看，根據中國電力顧問(wèn)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(shù)公司和北京和利時(shí)自動(dòng)化公司為代表的主流國產(chǎn)DCS，無(wú)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(chǎng)信息化有了很快的發(fā)展，形成我國電廠(chǎng)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)化控制系統近年來(lái)取得了較大發(fā)展，但仍與世界處于領(lǐng)先水平的少數品牌存在一些差距。

   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（AUS，國外也稱(chēng)APS）技術(shù)，國內只有少數電廠(chǎng)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，燃燒和熱力系統優(yōu)化控制等高級應用軟件工程化也有不少差距。

   從自動(dòng)化裝備上看，現場(chǎng)總線(xiàn)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(lǐng)先水平的少數DCS廠(chǎng)家比也有一定差距。此外，優(yōu)化控制系統必不可少的特殊基礎測控設備（例如煤質(zhì)在線(xiàn)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，轉變思路，國家和行業(yè)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(guān)、試點(diǎn)及工程推廣應用，要加大對企業(yè)的支持力度，在市場(chǎng)上營(yíng)造一個(gè)充分認可高技術(shù)價(jià)值的氛圍和水平等。

   節能減排是火電廠(chǎng)賴(lài)以生存的關(guān)鍵

   目前國家正處在重新考慮能源發(fā)展戰略的關(guān)鍵時(shí)期。圍繞實(shí)現現代化， 要求調整我國能源發(fā)展戰略， 優(yōu)化能源結構，提高能源利用效率，進(jìn)一步明確和貫徹節能優(yōu)先的長(cháng)期能源戰略。

   電能是國民經(jīng)濟各生產(chǎn)部門(mén)的主要動(dòng)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(shí)上，隨著(zhù)風(fēng)能、太陽(yáng)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(shí)現火力發(fā)電的節能減排，早已不是火電錦上添花的作為，“節能減排已經(jīng)成為火電廠(chǎng)賴(lài)以生存的關(guān)鍵，”侯子良說(shuō)道。據某電廠(chǎng)600MW機組實(shí)際運行數據評估顯示，僅運行優(yōu)化的節能減排潛力就高達2%~4%，即6~12g/kWh。因此，火電的節能減排勢在必行。“這也使得發(fā)展優(yōu)化控制系統成為當前的一項迫切任務(wù)。”

   下一個(gè)十年的發(fā)展方向

   21世紀第一個(gè)十年是以發(fā)展SIS為中心實(shí)現全場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )化的十年，那么，接下來(lái)的第二個(gè)十年，我國火電廠(chǎng)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(dòng)化系統；大力提高電廠(chǎng)智能化程度，建設智能化電廠(chǎng)；提高憂(yōu)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(gè)主要產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展將促使社會(huì )分工的精細化，會(huì )有一批知識密集型公司滲透到優(yōu)化控制、智能監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(gè)產(chǎn)業(yè)群，DCS廠(chǎng)家包攬硬件、軟件和工程技術(shù)服務(wù)的時(shí)代將成過(guò)去。一些復雜的高技術(shù)監控儀表的調整、維修、更新等將社會(huì )化，用戶(hù)將委托供應商專(zhuān)家服務(wù)。

   綜上所述，我們看到，無(wú)論是我國電力體制改革的深入使得電廠(chǎng)走向市場(chǎng)的嚴峻趨勢，還是各種新能源發(fā)電為傳統火電廠(chǎng)帶來(lái)的“沖擊”，使得火電廠(chǎng)的低成本運營(yíng)和精細化管理的要求越來(lái)越迫切，常規自動(dòng)化控制系統已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(cháng)的管理和技術(shù)要求?？刂葡到y供應商的任務(wù)不再僅僅是打造一個(gè)技術(shù)先進(jìn)或造價(jià)低廉的電廠(chǎng)，而應當是成就一個(gè)面向市場(chǎng)、具有競爭力的電廠(chǎng)。  

   摘自《自動(dòng)化博覽》2012年第九期