我國2014年在建和擬建火力發電項目有530多個,其中有相當一部分是百萬千瓦級以上的超超臨界燃煤發電機組。據調查,超超臨界燃煤發電機組的規模一般為2×1000MW及以上,其DCS控制系統電路中所有的電纜,有90%以上為屏蔽控制電纜。
按照每百萬千瓦火電機組(MW)控制電路的電纜用量為2000千米計算,一套2×1000MW燃煤發電機組的DCS控制系統,就至少需要控制電纜5000千米,其中,90%以上是屏蔽控制電纜。
例如,國電寧波北侖電廠三期(2×1000MW)超超臨界燃煤發電機組工程,電纜用量為3308千米。2014年1月建成投產的新疆農六師煤電公司2×1100MW超超臨界燃煤發電機組DCS控制系統中,控制電纜用量達90002千米,幾乎全部是小規格(1.5mm)控制電纜,其中90%以上是阻燃KVVP屏蔽控制電纜。
超超臨界燃煤發電機組DCS控制系統用的屏蔽控制電纜,基本上都是復合鋁箔+銅絲編制屏蔽結構,銅帶屏蔽只用于截面較大的電力電纜。
據已經為超超臨界燃煤發電機組提供過屏蔽控制電纜的電纜廠家稱,現代火電廠的DCS控制系統結構復雜而精密,對控制電纜的屏蔽系數要求很高;尤其是控制電纜絕緣線芯的截面很小,導體規格幾乎全是1.5mm2,在制造過程中,很容易發生導體被拉細或拉斷、鋁箔斷裂脫節等缺陷,因此需要特別注意,并且一定做導通試驗。
1)超臨界火力發電機組
所謂超臨界機組是指主蒸汽壓力大于水的臨界壓力22.12兆帕的機組,而亞臨界機組通常指出口壓力在15.7~19.6兆帕的機組。習慣上,又將超臨界機組分為兩個層次:一是常規超臨界參數機組,其主蒸汽壓力一般為24兆帕左右,主蒸汽和再熱蒸汽溫度為540~560℃;二是超超臨界機組,其主蒸汽壓力為25~35兆帕及以上,主蒸汽和再熱蒸汽溫度一般580℃以上。
2)超臨界火力發電機組的DCS控制系統
超臨界火力發電機組采用的DCS控制系統,又稱分散控制系統、分散型控制系統或集散控制系統。電力行業內習慣上稱為4C控制系統,即把控制技術、計算機技術、通信技術和顯示技術合為一體的一體化控制系統。