先進控制技術(shù)在核電過程控制中的應(yīng)用.pdf

1、能源是人類社會生存與發(fā)展的基礎(chǔ)，它既是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又是推動國民經(jīng)濟發(fā)展的原動力，也是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一個長期制約因素。據(jù)不完全統(tǒng)計，2006年全年發(fā)電量達到了2.78萬億千瓦時，增長約12.1％。而當(dāng)年對電力的需求卻達到了3.14萬億千瓦時，用電缺口為3600億千瓦時。中國目前的能源結(jié)構(gòu)很不合理，中國每年火力發(fā)電消耗煤炭7億噸，給運輸和環(huán)保都帶來了巨大壓力。中國酸雨區(qū)的面積已超過國土面積的1/3；大氣污染和酸雨造成的經(jīng)濟損失

2、超過5000億元人民幣。中國CO2的排放量在全世界列第二位，僅次于美國。2005-02-18，《京都議定書》正式生效，減少CO2的排放已不僅僅是社會輿論的要求，而且也已成為國際社會的一項義務(wù)。中國的水力資源是比較豐富的，但可開發(fā)的資源有限，而且受到地域條件的限制，水電的開發(fā)難度越來越大。同世界上其他國家一樣，其它再生能源最近幾十年還難以進行大規(guī)模的開發(fā)利用。而核電確既安全又環(huán)保，成本又低，同時還有豐富的核燃料鈾-235(理論上的不枯竭)

3、。因此，大力發(fā)展核電是解決能源危機的一種十分有效的手段。 截止到2004年底，中國核電機組總計發(fā)電量為504.69億千瓦時，占全國總發(fā)電量的2.3％。而美國核電卻占了美國發(fā)電總量的20％。且中國的核電站建設(shè)，從核反應(yīng)堆到儀控部分全部依賴于進口，這不僅建造成本高，而且后期的備品備件也得不到保證。如85年建造的大亞灣核電站就全部進行的是法國法瑪通技術(shù)，目前儀控部分的產(chǎn)品在法國已停產(chǎn)，儀控部分所需的備品備件就很難買到，即使能買到的都是

4、一些庫存表，這不僅是天價，而且質(zhì)量還得不到保證。因此，國務(wù)院明文規(guī)定：今后我國核電站建設(shè)的國產(chǎn)化率整體必須達到70％以上。儀控部分的國產(chǎn)化率還要高，這無疑給我公司帶來了商機，因此，研究控制儀表及系統(tǒng)如何滿足核電需求，是我們儀器儀表企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。 本文從國內(nèi)外核電技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、國內(nèi)外過程控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢出發(fā)，對國內(nèi)外核電發(fā)展及對核電過程控制的要求進行分析，闡述了目前我國核電站的建設(shè)和過程控制技術(shù)還比較落后，自動化

5、水平低，監(jiān)控系統(tǒng)的維護工作量大、設(shè)備可靠性差。為持續(xù)發(fā)展我國的核電技術(shù)，提高國內(nèi)核電的經(jīng)濟運行水平、滿足國內(nèi)電力市場的需求，就必須研究開發(fā)具有更高安全性和經(jīng)濟性的核電過程控制系統(tǒng)，加快實現(xiàn)核電國產(chǎn)化。因此，采用FCS現(xiàn)場總線技術(shù)提高我國核電過程控制的自動化水平和管理水平，對我國大力發(fā)展核電具有重要的現(xiàn)實意義。 本課題是由我提出，并編寫了項目可行性論證書，得到了總公司領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)。特別是吳朋總經(jīng)理，十分重視，在項目的整個實施過程中，

6、從人力、物力、財力及技術(shù)上給予了大力的支持，在此表示衷心的感謝! 我是此課題的總負責(zé)人，負責(zé)項目的總體技術(shù)方案及總體規(guī)劃，從方案論證、工作分工到人員調(diào)配，并具體負責(zé)系統(tǒng)控制站及I/O模塊的研發(fā)，開發(fā)出了8通道模擬量輸入模塊、16通道開關(guān)量輸入模塊及8通道的頻率采集卡等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品均順利通過了各種試驗，取得了1E級核級認證，并在某核工業(yè)鈾-235濃縮離心機轉(zhuǎn)速控制上得到了應(yīng)用。在該項目中，我還負責(zé)所有產(chǎn)品的各種試驗及驗證，并負責(zé)