2011年11月9日，上海——GE中國研發(fā)中心近日宣布，與GE能源集團(tuán)新華控制工程有限公司合作開發(fā)的超（超）臨界直流爐仿真模型獲得成功，這套模型是超（超）臨界發(fā)電技術(shù)的重要組成部分，以此模型為核心的仿真機(jī)系統(tǒng)，服務(wù)于發(fā)電廠的安全與節(jié)能運行管理，有助于提高火力發(fā)電的效率和減少排放。

GE研發(fā)團(tuán)隊在短期內(nèi)相繼完成了技術(shù)調(diào)研、模型快速原型實現(xiàn)、代碼實現(xiàn)、模塊驗證、系統(tǒng)集成測試、正常及異常工況下的啟動和停機(jī)測試、故障工況測試等開發(fā)測試流程，并最終獲得圓滿成功。這標(biāo)志著GE本土研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超（超）臨界直流爐仿真模型已經(jīng)可以投入商業(yè)運行。采用這套模型的600兆瓦超臨界仿真機(jī)產(chǎn)品于9月底迎來第一個客戶湖南省電力公司科學(xué)研究院，并還將在年底應(yīng)用于河北建投沙河電廠600兆瓦超臨界仿真機(jī)項目。

直流爐是超（超）臨界發(fā)電機(jī)組的重要組成部分。因此仿真模型的精度越高，就越有利于逼真地模擬、再現(xiàn)現(xiàn)實的操作環(huán)境。這套GE本土研發(fā)的基于物理機(jī)理的仿真模型具有極高的仿真精度、靈活性及可配置性，并能提供系統(tǒng)的動態(tài)特性的物理描述，實現(xiàn)各種工況（啟停機(jī)）的平滑切換，可廣泛應(yīng)用于350兆瓦～1000兆瓦等級的超（超）臨界機(jī)組仿真機(jī)系統(tǒng)。通過對模型系統(tǒng)進(jìn)行啟動、停機(jī)的動態(tài)過程操作，并抽取典型負(fù)荷點檢驗了仿真數(shù)值的精度，測試結(jié)果表明，仿真機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)的仿真值與參考機(jī)組設(shè)計值的靜態(tài)誤差均小于1%，完全滿足ISA S77.20-1993的國際標(biāo)準(zhǔn)。

采用這套高精度仿真模型的仿真機(jī)系統(tǒng)，更加貼近電廠培訓(xùn)、事故演練和優(yōu)化試驗的實際需求，可以廣泛應(yīng)用于火電廠員工操作培訓(xùn)、機(jī)組在線經(jīng)濟(jì)性能分析與診斷、運行規(guī)程完善和操作尋優(yōu)、控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化與試驗、事故重演和反事故演習(xí)、系統(tǒng)性能優(yōu)化等，幫助電廠尋找即安全又高效的經(jīng)濟(jì)運行方式，是提高機(jī)組運行與發(fā)電效率必不可少的組成部分，并且也順應(yīng)了中國在火力發(fā)電領(lǐng)域節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)。

基于中國一次能源主要是煤炭的現(xiàn)實，超臨界、超超臨界發(fā)電技術(shù)是提高火電廠發(fā)電效率的有效手段，也是中國火力發(fā)電的趨勢。GE中國研發(fā)中心電氣系統(tǒng)總監(jiān)康鵬舉說：“作為先進(jìn)的火力發(fā)電技術(shù)，超臨界機(jī)組的能源轉(zhuǎn)化效率高。仿真模型越能接近現(xiàn)實的操作環(huán)境，對于實現(xiàn)最終的節(jié)能減排發(fā)揮至關(guān)重要的作用。這套高保真度模型的研發(fā)成功無疑為客戶進(jìn)一步提高超臨界機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運行及管理水平奠定了基礎(chǔ)。”

權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，如果中國600兆瓦等級的燃煤機(jī)組采用超臨界技術(shù)，一臺超臨界機(jī)組比同等級亞臨界機(jī)組每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3萬噸，減少二氧化碳排放8萬噸。

GE新華控制工程有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)魯杰說：“這套模型的成功應(yīng)用將提高我們在超（超）臨界仿真與控制領(lǐng)域的產(chǎn)品競爭力，并為我們的仿真機(jī)和分布式控制系統(tǒng)（DCS）走向更高等級的1000兆瓦超超臨界領(lǐng)域鋪平了道路。”

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仿真機(jī)系統(tǒng)是一套利用計算機(jī)仿真技術(shù)，采用高精度數(shù)學(xué)模型來模擬實際發(fā)電機(jī)組各種設(shè)備、流程以及運行方式的計算機(jī)系統(tǒng)，可以視為一套虛擬的電站，為電廠提供了逼真的培訓(xùn)、演練與試驗環(huán)境。在仿真機(jī)上進(jìn)行操作，猶如置身于真實的現(xiàn)場，操作員在仿真操作員站上的操作方法、運行方式以及設(shè)備的動態(tài)反應(yīng)過程，和實際機(jī)組完全一致，這保證了仿真機(jī)的準(zhǔn)確性和培訓(xùn)的針對性。

仿真機(jī)系統(tǒng)采用虛擬DCS技術(shù)，運行與實際機(jī)組完全一致的控制組態(tài)與軟件，除了能夠模擬機(jī)組正常運行外，還能模擬實際運行中的異常工況和各種典型故障，并能正確的反映和控制系統(tǒng)動作。操作人員可以通過操作來緩和故障的影響或恢復(fù)機(jī)組的正常運行，如果處理不當(dāng)則會引起事故的擴(kuò)大?；谖锢砟Ｐ徒⒏鞣N典型事故，因此事故觸發(fā)后可以真實體現(xiàn)相關(guān)系統(tǒng)或設(shè)備的影響和變化，操作人員可以在仿真機(jī)上進(jìn)行學(xué)習(xí)、訓(xùn)練和考核，提高技術(shù)水平和心理素質(zhì)，有效減少判斷失誤和操作失誤，從而為保障實際機(jī)組的穩(wěn)定、安全運行奠定基礎(chǔ)。

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