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广东省直(属)企业“十大工匠”刘锋

     作为广东粤电靖海发电有限公司的一名技术“大咖”,刘锋并没有记者想象的那样沉默寡言,他不仅逻辑严密,条理清晰,还十分健谈,采访中,对记者提问的一个个技术问题,他会用最形象的语言,不厌其烦地解释到清楚为止。

  实际上,这种“健谈”的背后,是刘锋和靖海发电公司一起成长所带来的技术积累。已是高级工程师的刘锋自2005年从武汉大学热能与动力工程专业毕业,就一直在靖海发电公司工作。参加工作以来,也一直从事火力发电厂热控专业的设备维护和技术管理。

  据介绍,刘锋先后参与了靖海发电公司两台600MW超临界机组和两台100MW超临界机组的基建、调试和生产维护工作以及后期的超排、超净改造工作。担任靖海发电公司技术咨询委员会热控专业组组长后,刘锋负责审核公司重大技术改造工作,并多次担任公司内的热控专业重大技术改造项目负责人。

  参加工作十多年来,刘锋积极开展专业技术攻关工作,处理了一系列的专业技术难题,先后有20余项项目获靖海发电公司科技进步奖,其中二等奖以上项目11项,为公司创造效益上千万元。

  「打破系统信息孤岛」

  让脱硫控制系统和主机控制系统实现即时交流

  据介绍,国内使用ABB SYMPHONY控制系统的电厂在建设时,基本上都是将脱硫控制系统和主机控制系统分开的。“简单来说,就是脱硫控制系统和主机控制系统是两个独立的系统。”刘锋解释说。

  由于主机控制系统只管主机,脱硫控制系统只管脱硫,存在信息孤岛,没有办法交流,这样的控制系统在具体工作时,会存在比较明显的弊端:脱硫控制系统这边需要两个人去负责,主机控制系统那边也需要两个人去负责;一旦主机控制系统这边增加了负荷,就需要打电话给脱硫控制系统那边进行沟通,调整相应的设备需求。

  由于信息传达的滞后,往往会造成脱硫控制系统的反应滞后,有时候在主机控制系统增加负荷之后,脱硫控制系统还不知道,只有等到污染物快超标了,得到预警的脱硫控制系统才知道去增加和启动相关设备,“这样非常容易给电厂带来瞬间超标。”刘锋告诉记者。

  惠来电厂也是使用ABB SYMPHONY控制系统的电厂。为解决这个技术难题,2012年,刘锋作为项目主要负责人完成了《基于脱硫岛一体化的DCS控制系统优化与改造》项目。该项目是国内使用ABB SYMPHONY控制系统的电厂首次采用基于BRC300模件作为远程通讯方式,利用光纤通讯技术,在不改动原有控制系统的情况下,以远程通信的方式将单元机组的脱硫控制系统并入主机控制系统的尝试。

  改造后,惠来电厂的机组DCS系统(分散控制系统)环路控制方式简单、可靠,解决了脱硫系统因为物理位置分散、控制网络及控制方式分散造成的不安全隐患,实现了单元机组控制系统真正意义上的协调统一,保障了脱硫脱硝系统的安全稳定运行,确保了SO2、NOX排放量100%达标,公司连续多年获得环保诚信企业,创造了良好的社会效益。

  据测算,脱硫控制系统并入主机控制系统后,仅两台600MW超临界机组一年可因此减少环保电价考核150余万元,项目因此获得靖海发电公司科技进步一等奖。

  「解决信号翻转难题」

  彻底消除汽轮机控制系统的安全隐患

  在火力发电厂,有三大核心设备,分别是锅炉、汽轮机和发电机。其中,火力发电厂中汽轮机的主要控制系统也叫DEH控制系统,该系统的稳定性直接关系着汽轮机系统是否能够正常运行。

  DEH控制系统不稳定,主要表现在容易出现信号翻转。所谓信号翻转,打个比方说,就是一扇门装有一个控制系统,当主人要进门时,它接收到的信号是“0”,就表示门要“打开”,主人出门后,接收到的信号是“1”,则表示门“关闭”;但在实际工作中,当主人要进门时,控制系统接收到的信号应该是“0”,但实际接收到的信号却是“1”,将本来要“打开”的门“关闭”了。信号翻转如果发生在DEH控制系统中,就会造成机组异常及故障停运事件。

  为了彻底解决DEH控制系统的信号翻转问题,刘锋积极参与该系统的研究与优化工作。让刘锋感到纳闷的是,DEH控制系统为何会出现信号翻转问题,至今仍找不出原因。

  不过,这并不妨碍刘锋探求解决之道。2013年,刘锋完成了《惠来电厂600MW超临界机组DEH系统优化》项目,通过对DEH控制系统的逻辑进行梳理,采用合理可靠的闭锁条件,在保证DEH系统控制可靠性的前提下,成功解决了DEH系统控制器之间通信信号翻转问题,彻底消除了DEH系统的安全隐患。

  刘锋的解决办法是,对DEH系统控制筛选出可能影响机组安全运行的18个重要信号,再将这18个信号进行二次开发,将每一个信号分成3个,分别独立传送到系统,只有系统接收到其中2个信号出现翻转,才确认出现信号翻转。

  “这样做的主要是基于四点原理:一是最关键的,就是把一个信号分成3个,大大降低了信号翻转的概率,比如原来发生概率是10%的话,拆分后就变成了10%*10%;二是通讯方式的改变;三是时序的布置;四是闭锁条件加多前置条件。”刘锋解释道。

  据统计,对信号翻转问题进行了彻底解决后,一年可为公司减少因DEH系统故障带来的经济损失约240万元,项目为此获得2014年度粤电集团公司科技进步三等奖。

  目前,该经验已经被ABB公司在全国同类型控制系统的机组中进行推广应用。

  「探索新的控制方式」

  让发电机组控制系统具备全程最优性能

  随着目前国内发电容量的饱和,电网负荷峰谷差的巨大差异决定了火力发电机组必须在全负荷范围内参与调峰。为了实现节能降耗,发电机组控制系统应该具备全程最优性能。

  “调峰就好比是给汽车找到最经济的时速,我们都知道,一般来说,80公里每小时到100公里每小时的速度是最省油的。”刘锋这样形象地解释“调峰”这一电力术语。

  对此,刘锋积极探索新的控制方式,引入了基于模糊自适应控制方法对机、控制炉协调控制策略以及对给水控制、燃烧控制及风量控制等子系统进行相应的优化。

  所谓模糊自适应控制,就是同时结合自适应控制和模糊控制,实现在线模糊控制规则的自学习,自动调整模糊控制器的参数,使系统大大提高适应能力,获得较强的鲁棒性,维持控制系统所要求的性能准则。

  项目实施后,机组负荷变化快速稳定,实际负荷变化速率、主汽压力、给水调节、送风调节、炉膛压力等调节系统均满足相应标准要求。通过对机组变负荷运行能耗特性分析以及运行优化控制显著地降低了机组能耗水平。据测算,单台百万机组一年可累计节约费用400余万元。

  为此,《1000MW机组基于模糊自适应控制的综合协调优化及应用》项目获得靖海发电公司科技进步一等奖。靖海发电公司作为课题承担单位之一,该项目作为子项目,参与完成的《并网机组深度调峰节能分析与在线优化控制技术》项目获得2016年广东省科技进步二等奖。

  电力系统运行的主要任务之一是对频率进行监视和控制,一次调频功能对维持电网频率的稳定至关重要。刘锋通过与同事门共同探讨,于2014年完成《#3、4机组一次调频逻辑优化与改进》项目。项目实施后#3、4机组一次调频调节品质可靠、准确,一次调频调节合格率在99.99%以上,全年一次调频考核经济损失减少约100万元。项目获得靖海发电公司科技进步一等奖。

  在注重解决工作难题的同时,刘锋也十分注重理论研究。他先后组织完成了靖海发电公司六项热控专业标准的修编工作,作为主要编写人员完成了公司技术为王系列教材(三册)的编写工作;先后在省级以上专业期刊发表论文7篇,另有3篇论文入选全国电力行业年会论文集,其中《1000MW超超临界机组SCR脱硝控制策略的优化与改进》被中国电机工程学会热工自动化专业委员会评为2017年度学术年会暨电站热工自动化技术交流会优秀论文,并在大会上作了交流发言。

  除了注重提高自身的专业水平,作为靖海发电公司热控专业的带头人,刘锋还积极组织开展热控专业技术人员的培养工作,定期进行专业技术培训授课和技能比武,提高专业人员的技能水平,做好员工的职业生涯引导,使得更多的专业人员成为企业技能的中坚力量。靖海发电公司热控专业现拥有五名高级工程师,占专业人数约四分之一。四人/次获得广东省技术能手称号,两人/次获得全国电力行业技术能手称号。

  「荣誉档案」

  2009年,揭阳市直青年岗位能手;

  2014年,广东省职工热工程控保护工技能竞赛第一名;

  2014年,粤电集团技术能手;

  2014年,广东省技术能手;

  2014年,广东省职工经济技术创新能手;

  2014年,第九届全国电力行业热工程控保护工技能竞赛电力行业优秀技能选手;

  2013-2014年度,全国电力行业技术能手;

  2015年,广东省粤电集团有限公司标兵;

  2015年,广东省五一劳动奖章;

  2015年,广东省创建学习型企业先进个人;

  2016年,中国发电自动化优秀热控工程师。


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