火力發(fā)電系統(tǒng),聽(tīng)起來(lái)好像簡(jiǎn)單,拿煤燒開(kāi)水,開(kāi)水產(chǎn)生蒸汽,蒸汽推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
但是,火力發(fā)電系統(tǒng),是地球上最復(fù)雜最高精尖的系統(tǒng)之一。
舉例來(lái)說(shuō),一臺(tái)發(fā)電的汽輪機(jī)會(huì)用到50多種金屬材料,葉片必須長(zhǎng)期承受600攝氏度的高溫,葉片旋轉(zhuǎn)速度每秒鐘100轉(zhuǎn),承受壓力是270個(gè)大氣壓,這相當(dāng)于4個(gè)成年人坐在一個(gè)指甲蓋大小的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng),在這種高溫高壓的條件下還得常年工作,并且保證不變形。
一套800兆瓦的汽輪機(jī),軸向長(zhǎng)度25米,4萬(wàn)多個(gè)零件組裝在一起后,要求軸向長(zhǎng)度不能超過(guò)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度正負(fù)0.5毫米,大家可以想象一下這是一個(gè)對(duì)精度要求多高的東西。
整套火力發(fā)電系統(tǒng)還有燃料供給系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等等組成部分。整套系統(tǒng)有幾千個(gè)閥門(mén)和十幾公里的管道,水溫、水壓、氣溫、氣壓、煙氣中各有害成分的濃度都需要檢測(cè),關(guān)鍵位置不但有測(cè)量設(shè)備還有保護(hù)設(shè)備,重要節(jié)點(diǎn)甚至有多套保護(hù)設(shè)備。
為了保障發(fā)電機(jī)用水,需要給發(fā)電廠配備一個(gè)小規(guī)模自來(lái)水廠;為了冷卻,需要大量的冷卻塔;為了控制煙氣中的粉塵,需要配備專(zhuān)門(mén)的粉塵處理廠;為了脫硫需要各種設(shè)備,這些設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)小型化工廠;為了脫硝也需要很多設(shè)備,這些設(shè)備的規(guī)模又相當(dāng)于一個(gè)小型化工廠。
算下來(lái)一個(gè)火電廠相當(dāng)于一個(gè)化工集團(tuán),下面很多子廠,而真正復(fù)雜之處還在于上面提到的任何一部分出現(xiàn)了問(wèn)題,整套火電機(jī)組就得停機(jī)了。
還有監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控參數(shù)需要一套分散控制系統(tǒng),這是火力發(fā)電系統(tǒng)的大腦。這套系統(tǒng)需要設(shè)置幾萬(wàn)個(gè)測(cè)試點(diǎn),也就是說(shuō)要同時(shí)監(jiān)控幾萬(wàn)個(gè)實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)。又因?yàn)檫@些測(cè)量數(shù)據(jù)極其重要,所以要做冗余配置,也就是當(dāng)前系統(tǒng)作為主控系統(tǒng),另外還要再設(shè)一個(gè)備用系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)視主控系統(tǒng),一旦發(fā)現(xiàn)有異常,立刻接管控制權(quán),并且立刻進(jìn)行備份。各測(cè)試點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的頻率不一樣,重要的部分一秒采集幾千次,不重要的部分一秒鐘采集一次。這個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分布在幾平方公里的范圍里,一旦出了故障,就要判斷是哪里最先發(fā)生的,所以幾萬(wàn)個(gè)測(cè)試點(diǎn)都需要在時(shí)間上做對(duì)齊,對(duì)齊的精度要達(dá)到零點(diǎn)幾毫秒,這就需要太空中的衛(wèi)星GPS來(lái)保障了,現(xiàn)在中國(guó)的火力發(fā)電系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)安全,在使用我國(guó)自己研發(fā)的北斗系統(tǒng)。
評(píng)論