火力發(fā)電系統(tǒng)，聽起來好像簡單，拿煤燒開水，開水產(chǎn)生蒸汽，蒸汽推動發(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。
舉例來說，一臺發(fā)電的汽輪機(jī)會用到50多種金屬材料，葉片必須長期承受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)，軸向長度25米，4萬多個(gè)零件組裝在一起后，要求軸向長度不能超過設(shè)計(jì)長度正負(fù)0.5毫米，大家可以想象一下這是一個(gè)對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，關(guān)鍵位置不但有測量設(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，需要配備專門的粉塵處理廠;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)置幾萬個(gè)測試點(diǎn)，也就是說要同時(shí)監(jiān)控幾萬個(gè)實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)。又因?yàn)檫@些測量數(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，所以幾萬個(gè)測試點(diǎn)都需要在時(shí)間上做對齊，對齊的精度要達(dá)到零點(diǎn)幾毫秒，這就需要太空中的衛(wèi)星GPS來保障了，現(xiàn)在中國的火力發(fā)電系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)安全，在使用我國自己研發(fā)的北斗系統(tǒng)。
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