中电工程东北院开展中东首个全数字化燃煤电厂三维设计

8月31日，来自沙特电力、德国Fitchner、美国GE、哈电国际等公司的代表共同观看了东北院迪拜哈翔4×66万千瓦燃煤电站全厂三维设计展示，对中电工程东北院在全数字化电厂设计工作取得的成果表示了高度赞赏，并表示将在迪拜进行项目三维设计的同步展示。

在迪拜哈翔项目初步设计阶段，东北院与GE公司密切配合，开展了“全专业、全空间、全项目”范围的三维设计，共完成P&ID设计图纸81张，PDMS布置图纸152张，建立了全厂建筑和设备模型，成功搭建起国际高端工程数字化电厂 “样板间”。

所见即所得 设计进入三维时代

在迪拜哈翔电厂的全厂三维漫游中可以看到，所有建筑、设备、管道和线缆布置都在计算机内按照实际比例搭建完成。“这相当于我们在虚拟空间内，按照实际施工流程，完整地建设了一座数字化电厂。”东北院三维布置中心主任袁泉介绍说。

为实现这一目标，东北院尝试使用了一种全新的设计流程。在P&ID设计中，东北院改变了以往先在CAD中绘制草图，然后在进入Diagrams平台进行二次绘制的做法。各专业直接在Diagrams平台上开展协同设计，极大提高了系统工艺流程设计的效率。

在进行三维布置设计时，项目所有专业在PDMS平台内同时开展整体协同设计。“通过这个项目，我们再造了全新的三维设计工作流程，设计理念发生深刻变化，各专业协同也实现了前所未有的密切配合。”袁泉说。

全三维设计为现场施工带来了极大的便利。电厂三维模型完整、直观，可以提前模拟现场施工流程，能够大幅度提高施工精细化程度和工作效率。这可以帮助迪拜项目施工实现一次开挖，一次回填，避免了重复工作带来的浪费。

不仅如此，现场施工的灵活性也大大提高。以往锅炉、汽机等主要设备先施工，其他设备后施工的流程得到改变，各个专业同时开展施工，并充分避免碰撞成为可能，这能够充分缩短工期。

同时，业主在开展项目审查时，也能够在三维模型的帮助下，更清晰、直观地了解设计情况。这将有效避免以往国际项目审查时间长，各项内容反复沟通说明的情况。

“总的来说，应用全厂三维设计，可以为项目各个相关方的工作都带来很大便利。”袁泉说。

跨国协同 模型数据实现云共享

美国GE公司是迪拜哈翔电站的主要设备提供商。要实现完整的数字化电厂设计，离不开GE公司在设备模型方面的密切配合。在项目设计之初，东北院与GE公司就设计协同问题进行了充分沟通，确定了双方认可的设计标准和配合模式。

“在解决了信息安全、设计规划、沟通方式等方面的问题后，我们和GE公司很快在项目实施中达成了共识，并在整个设计过程中配合顺畅，配合范围也达到了前所未有的深度。”袁泉介绍。

在设计中，东北院和GE公司采用了统一的数字化设计平台，并通过网络传递实现模型和数据的共享。有了GE公司提供的完整的设备模型和详细的模型数据，东北院在设计中可以直接应用，从而能够完成最准确和精细的设计成果。

在此基础上，东北院在设计过程中实现了实时的材料统计。在每一步设计工作完成后，东北院都可以非常准确地给出各种施工材料的需求量数据，为总承包方开展招标采购和材料控制提供了高水平服务。

为了克服时差因素，更好地与GE公司开展设计协同，东北院设计人员主动调整工作安排，通宵工作与GE公司开展沟通，成功全面实现了与GE公司模型的对接。

袁泉介绍说：“在这个项目中，GE公司不仅为我们提供了完整的设备模型，更进一步交换了详细数据，这在以前的配合中是前所未有的，充分体现了GE公司与东北院在设计工作上的相互认可。”

全寿命周期 大数据服务运行维护

完整的数字化电厂设计，不仅给项目前期建设带来多种益处，更可以为电厂运行维护、设备检修和退役后的资源回收提供全寿命周期的服务。

一座完整的数字化电厂，拥有厂内所有建筑设备的三维模型，并且记录了全部基础数据信息。在电厂的日常运行和维护过程中，业主可以在这一平台上对电厂数据进行积累和扩展。特别是厂内主要设备从采购设计、到运行检修的完整信息都可以一目了然，对电厂判断设备运行情况提供了详细的数据支持。

在电厂退役后，还可以根据数字化电厂中的数据信息，准确判断哪些设备可以继续回收利用，可以充分节约资源。

不仅如此，数字化电厂为设计院积累设计大数据，加快实现由经验向知识的转化提供了基础，有利于设计技术的不断进步和设计精细化程度的不断提升。

在迪拜项目设计中，东北院在各个专业设置了三维设计司令员，配合主设人完成三维设计协同。在初步设计阶段，建筑专业完成了全厂建筑模型和布置设计，除灰专业突破性地完成了全厂综合管架规划，结构专业不仅完成了主厂房结构设计，还配合完成了输煤、除灰、化学、生产辅助车间等各区域全部建筑结构设计。“通过开展全厂数字化设计，我们充分拓展了初步设计阶段的深度和范围，并且设计中完全按照KKS编码命名， 为将来与业主运维对接提供了坚实的数据基础。这些也将给东北院未来设计工作积累宝贵的经验。”袁泉介绍。

目前，迪拜哈翔项目初步设计工作已经基本完成。东北院数字化电厂设计、全三维出图等方面的探索还在不断深入。随着首个数字化电厂样板工程的设计完善，未来东北院在精细化设计和高水平服务方面将实现重大突破，并将对电力设计行业产生深远的影响。