火力发电系统是地球上最复杂最高精尖的系统之一,你了解吗?

发布时间: 2020-04-06 10:39:25   来源:  作者:

  火力发电系统,听起来好像简单,拿煤烧开水,开水产生蒸汽,蒸汽推动发电机发电。

  但是,火力发电系统,是地球上最复杂最高精尖的系统之一。

  举例来说,一台发电的汽轮机会用到50多种金属材料,叶片必须长期承受600摄氏度的高温,叶片旋转速度每秒钟100转,承受压力是270个大气压,这相当于4个成年人坐在一个指甲盖大小的面积上产生的压强,在这种高温高压的条件下还得常年工作,并且保证不变形。

  一套800兆瓦的汽轮机,轴向长度25米,4万多个零件组装在一起后,要求轴向长度不能超过设计长度正负0.5毫米,大家可以想象一下这是一个对精度要求多高的东西。

  整套火力发电系统还有燃料供给系统、给水系统、冷却系统、电气系统等等组成部分。整套系统有几千个阀门和十几公里的管道,水温、水压、气温、气压、烟气中各有害成分的浓度都需要检测,关键位置不但有测量设备还有保护设备,重要节点甚至有多套保护设备。

  为了保障发电机用水,需要给发电厂配备一个小规模自来水厂;为了冷却,需要大量的冷却塔;为了控制烟气中的粉尘,需要配备专门的粉尘处理厂;为了脱硫需要各种设备,这些设备相当于一个小型化工厂;为了脱硝也需要很多设备,这些设备的规模又相当于一个小型化工厂。

  算下来一个火电厂相当于一个化工集团,下面很多子厂,而真正复杂之处还在于上面提到的任何一部分出现了问题,整套火电机组就得停机了。

  还有监控系统,监控参数需要一套分散控制系统,这是火力发电系统的大脑。这套系统需要设置几万个测试点,也就是说要同时监控几万个实时变化的数据。又因为这些测量数据极其重要,所以要做冗余配置,也就是当前系统作为主控系统,另外还要再设一个备用系统时刻监视主控系统,一旦发现有异常,立刻接管控制权,并且立刻进行备份。各测试点采集数据的频率不一样,重要的部分一秒采集几千次,不重要的部分一秒钟采集一次。这个复杂的系统分布在几平方公里的范围里,一旦出了故障,就要判断是哪里最先发生的,所以几万个测试点都需要在时间上做对齐,对齐的精度要达到零点几毫秒,这就需要太空中的卫星GPS来保障了,现在中国的火力发电系统为了保证系统安全,在使用我国自己研发的北斗系统。

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