在20世纪末,当DCS技术在我国的燃煤机组中得到应用之际,其监控功能的覆盖面仅仅局限于DAS、MCS、FSSS以及SCS四大系统。然而,尽管早在2004年公布的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS的主要应用功能子系统依然保持着上述四大系统的格局。然而,值得注意的是,近年来DCS的应用范围正在迅速拓展,不仅涵盖了大量高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组(例如浙江玉环电厂的100万千瓦机组)的各个控制子系统,而且在诸如脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新型工艺领域也获得了成功应用。据一位热工行业的权威人士指出,“只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。”
有专家深入剖析认为,伴随着自动化控制技术的飞速发展,火力发电系统的自动化程度亦日益提升。尽管DCS并非在我国最早投入使用的自动化控制系统,但无疑是最为广泛应用的。在电力系统的发展历程中,随着社会对于电力资源需求的持续攀升,传统的粗放型发电方式已然无法适应时代的需求,精细化的发电模式成为必然趋势,以期实现资源利用效率的最大化。而这种精细化的控制离不开自动化技术的支持,单纯依靠人力显然难以达成如此高效的效果。因此,作为国家基础设施建设的重要组成部分,电力系统必须尽可能地选择国产控制系统,以提高安全性。
“如今,主机控制和辅网控制采用DCS一体化的项目数量正逐年增多。这意味着我们在控制系统的高、精、尖领域不断取得突破,同时在控制范围上也在不断拓宽。尤其在老机组DCS改造方面,国产化市场占有率呈现出强劲的上升态势。近期,我们成功拿下了一个DCS改造项目,为后续老机组DCS改造的国产化进程奠定了坚实的基础。”杭州和利时自动化有限公司的副总工程师周医如是说道。
就已投运的国产DCS系统而言,与进口产品相比,其综合性能并无明显差距。各类全封闭设计的模块具备免维护特性,总的I/O点数应用量已超过15000点。软件完全在WINDOWS操作平台运行,界面友好,组态修改便捷,全中文环境易于理解和掌握,应用功能几乎涵盖了电厂的所有需求。这充分证明了DCS在设计制造和性能参数方面均能满足当前我国火电机组建设设计规范的严格要求。
除此之外,作为新的经济增长点,核电DCS领域也备受瞩目。在当前的核电建设浪潮中,国家明确提出要鼓励核电站设备的国产化,这为核级DCS控制技术提供了广阔的发展空间。
目前,以国电智深、和利时、南京科远、浙江中控等为代表的企业成功打破了国外产品在国内自动化控制高端领域的垄断地位,已成功实现主辅控在内的一体化DCS,大大简化了不同系统间的数据通信及交换流程,具有生产维护统一、便利的显著优势。在价格方面,国产DCS成功打破了进口DCS对市场的垄断格局,有效降低了投资成本。
然而,我们同样不能忽视的是,尽管我国国产化控制系统在近年来取得了长足进步,但与全球领先水平的少数品牌之间仍存在一定差距。