GE超(超)临界直流炉仿真模型本土研发获得突破
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  GE中国研发中心近日宣布,与GE能源集团新华控制工程有限公司合作开发的超(超)临界直流炉仿真模型获得成功,这套模型是超(超)临界发电技术的重要组成部分,以此模型为核心的仿真机系统,服务于发电厂的安全与节能运行管理,有助于提高火力发电的效率和减少排放。

  GE研发团队在短期内相继完成了技术调研、模型快速原型实现、代码实现、模块验证、系统集成测试、正常及异常工况下的启动和停机测试、故障工况测试等开发测试流程,并最终获得圆满成功。这标志着GE本土研发的具有自主知识产权的超(超)临界直流炉仿真模型已经可以投入商业运行。采用这套模型的600兆瓦超临界仿真机产品于9月底迎来第一个客户湖南省电力公司科学研究院,并还将在年底应用于河北建投沙河电厂600兆瓦超临界仿真机项目。

  直流炉是超(超)临界发电机组的重要组成部分。因此仿真模型的精度越高,就越有利于逼真地模拟、再现现实的操作环境。这套GE本土研发的基于物理机理的仿真模型具有极高的仿真精度、灵活性及可配置性,并能提供系统的动态特性的物理描述,实现各种工况(启停机)的平滑切换,可广泛应用于350兆瓦~1000兆瓦等级的超(超)临界机组仿真机系统。通过对模型系统进行启动、停机的动态过程操作,并抽取典型负荷点检验了仿真数值的精度,测试结果表明,仿真机系统关键参数的仿真值与参考机组设计值的静态误差均小于1%,完全满足ISA S77.20-1993的国际标准。

  采用这套高精度仿真模型的仿真机系统,更加贴近电厂培训、事故演练和优化试验的实际需求,可以广泛应用于火电厂员工操作培训、机组在线经济性能分析与诊断、运行规程完善和操作寻优、控制系统设计优化与试验、事故重演和反事故演习、系统性能优化等,帮助电厂寻找即安全又高效的经济运行方式,是提高机组运行与发电效率必不可少的组成部分,并且也顺应了中国在火力发电领域节能减排的发展目标。

  基于中国一次能源主要是煤炭的现实,超临界、超超临界发电技术是提高火电厂发电效率的有效手段,也是中国火力发电的趋势。GE中国研发中心电气系统总监康鹏举说:作为先进的火力发电技术,超临界机组的能源转化效率高。仿真模型越能接近现实的操作环境,对于实现最终的节能减排发挥至关重要的作用。这套高保真度模型的研发成功无疑为客户进一步提高超临界机组安全、经济运行及管理水平奠定了基础。

  权威数据显示,如果中国600兆瓦等级的燃煤机组采用超临界技术,一台超临界机组比同等级亚临界机组每年可节约标准煤3万吨,减少二氧化碳排放8万吨。

  GE新华控制工程有限公司总经理兼技术总监鲁杰说:这套模型的成功应用将提高我们在超(超)临界仿真与控制领域的产品竞争力,并为我们的仿真机和分布式控制系统(DCS)走向更高等级的1000兆瓦超超临界领域铺平了道路。

更多关于仿真机系统的资料

  仿真机系统是一套利用计算机仿真技术,采用高精度数学模型来模拟实际发电机组各种设备、流程以及运行方式的计算机系统,可以视为一套虚拟的电站,为电厂提供了逼真的培训、演练与试验环境。在仿真机上进行操作,犹如置身于真实的现场,操作员在仿真操作员站上的操作方法、运行方式以及设备的动态反应过程,和实际机组完全一致,这保证了仿真机的准确性和培训的针对性。

  仿真机系统采用虚拟DCS技术,运行与实际机组完全一致的控制组态与软件,除了能够模拟机组正常运行外,还能模拟实际运行中的异常工况和各种典型故障,并能正确的反映和控制系统动作。操作人员可以通过操作来缓和故障的影响或恢复机组的正常运行,如果处理不当则会引起事故的扩大。基于物理模型建立各种典型事故,因此事故触发后可以真实体现相关系统或设备的影响和变化,操作人员可以在仿真机上进行学习、训练和考核,提高技术水平和心理素质,有效减少判断失误和操作失误,从而为保障实际机组的稳定、安全运行奠定基础。

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