分散控制系统技术协议书.doc

国电长源荆门发电有限公司 2 600MW 工程辅机设备采购 设备名称 分散控制系统 DCS 买方合同编号买方合同编号 GDJM2005 FJ022GDJM2005 FJ022 卖方合同编号 卖方合同编号 附件附件 3 3 技术协议书技术协议书 买买 方 国电长源荆门发电有限公司方 国电长源荆门发电有限公司 卖卖 方 北京方 北京 ABBABB 贝利控制有限公司贝利控制有限公司 设设 计计 方方 中南电力设计院中南电力设计院 二二 0000 五年五月五年五月 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 目 录 第一章 技术规范书 1 1 0 范 围 1 1 1 总 则 1 1 2 卖方的供货范围和工作范围 错误 未定义书签 错误 未定义书签 1 3 买方的供货范围和工作范围 错误 未定义书签 错误 未定义书签 1 4 工作范围界面 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 0 设计条件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 1 主辅系统设备概况 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 2 标准与规范 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 0 技术要求 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 1 总则 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 2 硬件要求 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 3 DCS 软件要求 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 4 人机接口 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 5 数据通讯系统 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 6 数据采集系统 DAS 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 7 模拟量控制系统 MCS 11 3 8 炉膛安全监控系统 FSSS 15 3 9 顺序控制系统 SCS 及电气监控系统 ECS 17 3 10 其它控制系统 23 4 0 备品备件和专用工具 错误 未定义书签 错误 未定义书签 4 1 备品备件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 5 0 设计联络会议 DLM 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 0 工程服务 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 1 项目管理 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 2 工程设计 错误 未定义书签 错误 未定义书签 6 3 现场服务 错误 未定义书签 错误 未定义书签 7 0 试验 验收和演示 错误 未定义书签 错误 未定义书签 7 1 总则 错误 未定义书签 错误 未定义书签 7 2 工厂验收试验和要求 错误 未定义书签 错误 未定义书签 7 3 现场试验 错误 未定义书签 错误 未定义书签 7 4 保证期 错误 未定义书签 错误 未定义书签 8 0 包装 装船和仓储 错误 未定义书签 错误 未定义书签 9 0 数据和文件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 9 1 总则 错误 未定义书签 错误 未定义书签 9 2 硬件资料 错误 未定义书签 错误 未定义书签 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 9 3 软件资料 错误 未定义书签 错误 未定义书签 9 4 用户手册 24 9 5 控制逻辑文件 24 9 6 I O 清单 错误 未定义书签 错误 未定义书签 9 7 资料交换内容 错误 未定义书签 错误 未定义书签 10 0 培训 25 10 1 总则 25 10 2 国内培训 25 10 3 现场培训 27 11 0 设备交货进度 错误 未定义书签 错误 未定义书签 附表一 DCS 技术数据表 错误 未定义书签 错误 未定义书签 第二章 供货范围及系统配置方案 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 1 控制机柜分配 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 2 控制器分配 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 3 I O 模件配置 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 4 中控室设备 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 5 网络通讯系统 27 2 6 主要软件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 7 与其它系统的接口 错误 未定义书签 错误 未定义书签 2 8 公用环网配置 错误 未定义书签 错误 未定义书签 第三章 供货清单 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 1 单元机组设备 材料供货清单 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 2 公用设备供货清单 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 3 随机备品备件 错误 未定义书签 错误 未定义书签 3 4 专用工具 错误 未定义书签 错误 未定义书签 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 1 第一章第一章 技术规范书技术规范书 1 0 范 围 1 1 总 则 1 1 1 本技术协议书对国电荆门热电厂三期扩建工程 2 600MW 采用的分散控制系 统 以下简称 DCS 提出了技术方面和有关方面的要求 本技术协议书是按对 6 机组 DCS 和 6 7 机组公用 DCS 的要求编制的 除另有标注外 7 机组的 DCS 与 6 机 组的 DCS 完全一样 本工程 DCS 系统采用进口产品 系统包括数据采集 DAS 模拟量控制 MCS 顺序控制 SCS 锅炉炉膛安全监控 FSSS 汽轮机控制 DEH 给水泵汽轮机控 制 MEH 旁路控制系统 BPC 电气厂用电监控 ECS 等各项控制功能 是一套软 硬件一体化的完成全套机组各项控制功能的完善的控制系统 卖方提供的 DCS 应完成本技术协议书规定的数据采集 DAS 模拟量控制 MCS 顺序控制 SCS 锅炉炉膛安全监控 FSSS 旁路控制系统 BPC 电气厂用电监控 ECS 等功能以满足机组各种运行工况的要求 确保机组安全 高效 运行 汽轮机控制系统 DEH 和给水泵汽轮机控制系统 MEH 由东方汽轮机厂成套供货 不属于本技术协议书的采购范围 根据 DEH MEH 的供货合同要求 DEH 和 MEH 应与本次 招标确定的 DCS 系统采用相同的软硬件设备 对硬件来说 相同功能的硬件型号一致 机柜尺寸一致 机柜内卡件布置方式一致 卡件编码原则一致等 对基础软件来说 比如操作系统 组态软件等版本一致 DEH 和 MEH 控制装置做为 DCS 的功能站挂在 DCS 通讯网上 卖方应负责将 DEH 和 MEH 控制系统整合在一套 DCS 系统中 本技术协议 书提出的 DCS 网络通讯 接地 供电等的有关技术指标与要求是针对整套 DCS 系统 包 括 DEH 和 MEH 卖方为买方提供最新的最先进的电站专用的 实现 DAS FSSS SCS MCS BPC ECS DEH MEH 一体化的 在国内外有大量同类 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 2 机组业绩的 DCS IndustrialIT Symphony 第五代产品 并且为买方免费提供 ABB 的 有大量成熟运行经验的 SMITH 预估 自由压力控制等机组 MCS 优化软件 提供 Symphony 系列的新产品 Power Generation Portal 超越操作员站 以及最新的控 制器 BRC300 1 1 10 本工程采用 KKS 编码标识系统 卖方在工程实施过程中应采用 KKS 编码进行标 识 具体内容在以后的配合中确定 1 2 2 4 达到本技术协议书规定的全部硬 软件功能要求 进行 DCS 软件的编程和调 试 定义 I O 功能 向买方提供国内外同类型机组的控制策略框图 SAMA 图 逻辑框 图和最终 I O 清单 控制系统说明 1 2 2 9 根据本技术协议书的要求 向买方提供系统优化运行所必需的系统文件 使 买方能掌握组态 编程 维护 修改和调试系统 1 2 2 10 负责培训买方的维护和工程技术人员 并使这些培训人员能得心应手地操 作 维护 修改和调试系统 1 2 2 11 卖方提供的 DCS 系统不需要单独的 DCS 接地系统 只需要通过独立地极接 入电厂的电气接地网 接地点半径 5 米内无大电流 大电压启停设备 10 米内无避雷 接地点 并且保证 DCS 侧一点接地 接地电阻 5 欧姆 1 2 8 根据买方的要求 提供操作系统文件 以保证买方能理解 组态 编程 维修 更改和调试 DCS 实现优化运行 1 3 1 买方将提供下列设备和服务 2 1 6 2 厂用电源 每台机组设一台高压工作厂变 高压厂变6 3kV侧经共箱母线分别接入二段工作母 线 供给本机组高压厂用负荷 每台机组设一台高压公用厂变 高压公用变6 3kV侧经共箱母线接入一段公用母线 供给高压厂用公用负荷 高压厂用变压器6 3kV侧经中电阻接地 两台机安装一台高压起动 备用变压器 高压起动 备用变低压侧经共箱母线分别 接至6 3kV工作和公用母线 作为备用电源 高压起动 备用变压器一次绕组带有载调压装置 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 3 每台机组主厂房设二台6 3 0 4kV汽机变压器 二台6 3 0 4kV锅炉变压器 二台 6 3 0 4kV电除尘变压器 一台6 3 0 4kV检修变压器 由6 3kV工作段引接 分别构成 七段低压厂用电源工作母线 供给本机组380V负荷 2 1 6 3 直流系统 主厂房每台机设三组蓄电池 其中一组220V蓄电池组 两组110V蓄电池组 110V 蓄电池采用单母线分段接线 220V蓄电池组采用单母线接线 两台机组的220V蓄电池 经电缆相互联络 220V直流系统为动力负荷及事故照明等负荷供电 110V直流系统为控制 保护 测量等负荷供电 2 1 6 4 UPS电源 为每台机组设一套UPS装置向分散控制系统及其他重要负荷供电 公用部分设一台 UPS 2 1 7 仪表和控制系统设计概况 2 1 7 1 控制方式 采用炉 机 电及主要辅助系统 车间 分类集中控制方式 在主厂房电控楼设 置两台单元机组的集中控制室 在锅炉补给水控制室设置水网集中监控点 在脱硫电 控楼设置脱硫系统和灰网集中监控点 2 1 7 2 全厂控制系统的构成 设立厂级监控信息系统 SIS 各控制系统向SIS提供有效的实时生产信息 通 过SIS系统将全厂各控制系统联网 实现全厂生产过程实时监控 使电厂在最佳状态下 运行 同时SIS为管理信息系统 MIS 提供所需的生产过程的信息 控制网络采用厂级监控信息系统 SIS 分散控制系统 DCS 脱硫分散控制 系统 FGD DCS 以及主要辅助系统 车间 控制系统组成的分类控制网络 水网和灰 网 实行控制功能分散 信息集中管理的设计原则 下层各控制网络通过通讯接口 与上层SIS进行通讯 2 1 7 3 机组自动化系统主要功能 单元机组分散控制系统 DCS 按照功能分散和物理分散的原则设计 主要功能包括 数据采集系统 DAS 模拟量控制系统 MCS 顺序控制系统 SCS 锅炉炉膛安 全监控系统 FSSS 电气监控系统 ECS 旁路控制系统 BPC 汽机数字电液 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 4 控制 DEH 给水泵汽轮机控制 MEH 随主机设备成套 其中汽机数字电液控制 DEH 给水泵汽轮机控制 MEH 脱硫分散控制系统 FGD DCS 均采用与单元 DCS 相同的硬件 DCS 供货商负责这些系统与 DCS 系统的整合 不含 FGD DCS 公用 热力系统 空压机站和厂用电公用部分等两台机组共用系统纳入 DCS 公用系统 可由 两台单元机组 DCS 操作员站进行监控 并设置相互操作闭锁 机组锅炉吹灰PLC将通过通讯的方式分别联入单元机组DCS系统 两台机组烟气脱硫系统设置一套FGD DCS 与SIS通讯 DL T 655 1998 火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程 DL T 657 1998 火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程 DL T 658 1998 火力发电厂顺序控制在线验收测试规程 DL T 659 1998 火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程 DLGJ116 93 火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规程 GB2421 89 电工电子产品基本环境试验规程 总则 EQV 国家经贸委第 30 号令 电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护 规定 3 1 20电气自动化系统 设置机组电气自动化系统负责采集 处理电气系统信息 接入 DCS 的信息量采用 硬接线与通信相结合的方式接入 DCS 参与联锁 控制的重要信号和控制指令采用硬接 线与 DCS 连接 其它所有电气信息均通过通信方式输入 DCS 系统 电气自动化系统经 过双冗余通信服务器与 DCS 通讯高速公路连接 电气自动化系统不在 DCS 的供货范围 内 电气自动化系统由单元机组电气自动化系统和公用电气自动化系统组成 单元机 组电气自动化系统接入单元 DCS 公用电气自动化系统接入公用 DCS 单元机组电气自 动化系统监控对象包括发电机变压器组 单元机组厂用电系统 单元机组电气自动化系统由监控主站层 通信子站层 间隔层和连接监控主站层 与通信子站层的以太网以及连接通信子站层与间隔层的现场总线构成 监控主站由双 冗的系统主机 工程师站和负责与 DCS 通信的双冗余通信服务器等组成 通信子站层 主要由安装于电气继电器室的多串口通信服务器和安装在各配电室或电气继电器室的 双冗余通信管理机组成 间隔层设备主要包括安装在电气继电器室 6kV 开关柜和 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 5 380V 开关柜的智能测控装置 综合保护装置 马达控制器和智能仪表等 通信管理机 与监控主站采用双冗余的光纤以太网连接 与间隔层设备可根据设备情况采用 ModBus ProfiBus LON CAN 或其它现场总线进行连接 其主要功能除完成对各智能 综合测控单元的数据管理外 还完成实时数据的加工和分布式数据库的管理 发电机 变压器组保护装置 AVR 同期装置 故障录波 厂用电快速切换装置 直流系统以及 UPS 等通过多串口通信服务器进行规约转换后与电气自动化系统通信 厂用电系统 包 括高 低压厂用电动机 的信息采集主要采用现场总线的通信方式 所有电气信息除 采用智能综合测控单元采集 经现场总线由通信管理机处理后经以太网送入 DCS 的系 统服务器 除重要信号 以 6kV 开关为例 3 个 D I 量 断路器合闸位置 断路器跳闸 位置 控制回路故障 2 个 DO 量 断路器合闸指令 断路器跳闸指令 采用硬接线接 入 DCS 数字量输入模件外 所有电气自动化系统采集的信息量均通过通信方式送入 DCS 电气自动化系统与 DCS 通信采用双冗余以太网通过交换机与 DCS 通讯高速公路接 口 传输供运行监视用的如电流 功率 电度 各保护动作 控制回路断线 装置故 障等监视和报警信号和供顺控用的如选择开关位置 小车 或抽屉 位置 弹簧未储 能等少量不太重要的控制用信号 对于电气自动化系统采集的供电气系统分析管理的 信息如各保护整定值 故障时电流 电压波形等数据 送入电气自动化系统的工程师 站进行分析处理 不送入 DCS 但可以通过独立的通信接口送入 SIS 和 MIS 公用电气自动化系统配置与单元机组计算机监控系统配置相似 不同之处为该系 统不配置工程师站等设备 站控层以太网通过通信网关与单元机组电气自动化系统以 太网连接 共用单元机组的工程师站 并通过软 硬件闭锁手段只能接受一台机组控 制系统的操作 电气自动化系统通过双冗余以太网以 OPC 协议接入 DCS 系统的操作网 Onet 的 交换机接口 通讯速率可达 100M 3 2 3 15 在整个运行环境温度范围内 DCS 精确度应满足如下要求 模拟量输入信号 高电平 0 1 模拟量输入信号 低电平 0 2 模拟量输出信号 0 25 电气系 统模拟量输入信号 0 1 模拟量输出信号 0 2 系统设计应满足在六个月内不 需手动校正而保证这三个精度的要求 3 2 3 16 I O 类型 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 6 a 模拟量输入 4 20mA 信号 接地或不接地 最大输入阻抗为 250 系统应提供 4 20mA 二线 制变送器的直流 24V 电源 且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其它分支供电 回路的正常工作 对于 1 5VDC 输入 输入阻抗应 500K b 模拟量输出 4 20mA 或 1 5VDC 可选 具有驱动回路阻抗大于 750 的负载能力 特殊应用回 路应具有大于 1K 的负载能力 负端接到隔离的信号地上 系统模件应提供 24V DC 的回路电源 模拟量输出各通道间应相互隔离 c 数字量输入 负端应接至隔离地上 系统应提供对现场输入接点的 查询 电压 48 120VDC 且每一分支供电回路的接地和短路不应影响其它分支供电回路的正常工作 d 数字量输出 数字量输出模件应采用继电器隔离输出 继电器输出接点容量要求 230VAC 115VDC 230VDC 接点闭合 感性回路 5A 10A 5A 连续带电 5A 5A 5A 接点分断 2 5A 2A 0 5A 卖方应提供继电器 继电器柜及可靠的工作电源 继电器应易于更换 能常带电 且分别采用交直流继电器用于交直流回路 继电器均采用进口图尔克产品 接点容量 220VAC 10A 220VDC 5A DPDT 型 具体型号在设计联络会时确定 每个继电器柜中 间继电器的安装数量最多不得超过 240 个 卖方应提供部分大接点容量的中间继电器 用于电气直流控制回路 具体数量和接点容量在联络会上确定 卖方应承诺满足工 程要求而不增加费用 并留有 10 备用 e 热电阻 RTD 输入 有直接接受三线制 不需变送器 的 Cu50 Cu100 Pt10 Pt100 等类型的热电阻 卖方应提供热电阻桥路所需的电源 f 热电偶 T C 输入 能直接接受分度号为 E K T 型热电偶信号 不需变送器 并可满足接地型热电 偶要求 热电偶在整个工作段的线性化及温度补偿等处理 应在 I O 模件内完成而不 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 7 需要通过数据通讯总线 g 脉冲量输入 每秒至少能接受 6600 个脉冲 脉冲信号的频率 宽度和信号特性在设计联络会上 确定 a 单元机组 DCS 部分 I O 点 含炉 机 电及其辅机系统 项目 AIAODIDOPt100TCSOEPI总点数 锅炉 汽机 77027035501650560510 7310 单元机组厂用电源系统 33 317160 4291064 发电机变压器线路组 14 8336 56138 循环水泵房 16 1004023 350 4183 总点数 83327040501886583519350398695 b 单元机组电气自动化系统通讯点 项目通讯 单元机组厂用电源系统 900 发电机变压器线路组 230 总点数1130 c 公用 DCS 部分 I O 点 含电气公用系统 空压机站 循环水泵房 项目 AIAODIDOPt100TCPI 总点数 空压机站 16 60205 101 公用热力系统 6115101 33 公用厂用电源系统 18 243132 66405 总点数 401318162666539 d 公用电气自动化系统通讯点 1000 点 注 上列 I O 数量为初步统计的工艺过程点数 不包括备用点 I O 分配产生的剩 余点 检查点以及 DCS 内部各功能机柜间的硬接线联系点等 卖方提供的 I O 能力应 充分考虑上述因素并做到每个机柜的各种类型 I O 应有 15 备用点 从而确保整个 I O 数量有 15 备用 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 8 3 2 4 Gateway 3 2 4 1 本技术协议书所供 DCS 的各子系统类型一致 以构成一个统一的监视和控制 系统 采用整体的 Symphony 系统 DCS 系统内部没有使用网关 3 2 4 2 如果必须使用 Gateway 卖方应保证通过 Gateway 交换信息不会降低 DCS 的 性能 如分辨率 操作响应速度等 3 2 4 3 对于单元机组 DCS 与 SIS 以及单元机组 DCS 和公用 DCS 系统间的冗余通讯接 口应配置冗余网关设备 同时还应确保网络和数据的安全性 卖方应提供详细的方案 和配置说明并分项报价 以便于买方根据情况自由选择 3 2 4 4 卖方应负责 DCS 与 SIS 间的冗余通讯接口的编程和调通工作 同时应保证单 元机组 DCS 与 SIS 间的单向数据传输 以太网通讯总线的负荷率不大于 20 令牌网通讯总线负荷率不大于 30 操作员站服务器允许最大标签量不少于 10 万个 3 3 5 模拟量处理器模件所有指定任务的最大执行周期不应超过 250ms 开关量处理 器模件所有指定任务的最大执行周期不超过 100ms 3 3 6 对需快速处理的模拟和顺序控制回路 其处理能力分别为每 125ms 和 50ms 执 行一次 操作站的设计应考虑防误操作功能 在任何运行工况按下非法操作键时 系统应 拒绝响应 并在画面上给出出错显示 在正常或故障工况下操作员对顺控或单个设备控制进行手动干预时 所有通过软 件方式获取或硬接线方式提供的许可和超弛信号应作为操作提示在操作员画面上显示 3 4 1 2 硬手操控制 卖方应设计并提供机组硬手操系统 以保证在紧急情况下快速 安全停机 硬手 操按钮布置于 DCS 操作台的桌面上 应便于操作 同时应带有安全防护罩以防误动 硬手操开关包括 汽机 包括小汽机 直流润滑油泵 发电机密封油泵 凝汽器真空破坏门 停机 双按钮 停炉 MFT 双按钮 锅炉 PCV 阀 发 变组断路器 2 个 灭磁开关 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 9 柴油发电机等紧急按钮或开关等 详细的内容在设计联络会上确定 3 6 5 1 1 热力系统性能计算 a 由锅炉热效率 汽轮发电机循环综合热耗率及厂用电消耗计算得出的机组净热 耗率 b 用输入 输出方法 计算汽轮发电机整个循环性能 所获得数据应与主蒸汽温 度 压力及排汽压力等偏差进行校正 c 用焓降的方法计算汽机效率 同时应分别计算高压缸 中压缸和低压缸的效率 d 用输入 输出和热量损失的办法计算锅炉效率 并应分别列出可控热量损失和 非可控热量损失 同时也应提供正平衡计算方法 e 用端差及逼近法计算给水加热器效率 f 用 热交换协会标准 HEIS 提供的凝汽器清洁系数 计算凝汽器效率 g 用能量平衡原理计算空气预热器效率 h 锅炉给水泵和给水泵汽轮机效率 i 过热器和再热器效率 j 用蒸汽温度 进汽压力 凝汽器压力 给水温度 过剩空气等的偏差 计算热 效率与额定热效率的偏差 并计算偏差所引起的费用 3 6 5 1 2 电气系统性能计算项目如下 但不限于此 a 发电机有功电度和无功电度 b 厂用电率 每小时 每值 每日厂用电率 c 厂用电量 每小时 每值 每日厂用电量 d 发电机功率因数 e 主要设备运行小时数 f 断路器跳合闸次数 g 按运行要求对电流 电压 功率 频率 电度量及温度进行统计分析 并自动 或随机打印绘制曲线 h 采用单位时间功率累加或直接统计厂用电电度脉冲的方法计算厂用电率 j 采用单位时间功率累加或直接统计发电机电度脉冲的方法计算发电机发电量 k 计算发电机负荷曲线 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 10 n 计算厂用电负荷曲线 以上所有这些性能计算应在 25 以上负荷时进行 每 10 分钟计算一次 计算精度 应小于 0 1 3 6 5 2 锅炉超温统计 根据买方运行和事故处理规程 编制和设计机组和设备运行时的超温统计 并由 LCD 的图像和文字显示出来 超温统计应划分为三个部分 即为起动方式 正常方式和 跳闸方式 1 系统应通过交互会话方式给出计算公式 生成满足电厂运行需要的各种数 值计算和超温统计执行程序 计算公式类别包括算术运算 逻辑运算和函数运算 2 系统应配有灵活的计算管理软件 计算控制方式应满足下列技术要求 1 在线超温统计 提供超温统计的各种限值 如高 高 高 和低 低 低 与实际值相比较的偏差计算和时间累计功能 比较得出的偏差及其对锅炉 寿命的影响 超温老化的程度 泄漏爆管的威胁以数据形式显示在 LCD 上 运行人员 可对显示结果进行分析 使机组运行在最佳状态 2 提供实际值 偏差值 结果值的记录 显示 报警 打印 3 进行全程在线超温统计 计算精度优于 0 1 3 6 5 3 所有的计算均应有数据的质量检查 若计算所用的任何一点输入数据发现问 题 应告知运行人员并中断计算 如若采用存储的某一常数来替代这一故障数据 则 可继续进行计算 如采用替代数据时 打印出的计算结果上应有注明 3 6 5 4 性能计算应有判别机组运行状况是否稳定的功能 使性能计算对运行有指导 意义 在变负荷运行期间 性能计算应根据稳定工况的计算值 标上不稳定运行状态 3 6 5 5 卖方应提供性能计算的期望值与实际计算值相比较的系统 比较得出的偏差 应以百分数显示在 LCD 上 运行人员可对显示结果进行分析 以使机组每天都能运行 在最佳状态 3 6 5 6 除在线自动进行性能计算外 还应为工程研究提供一种交互式的性能计算手 段 3 6 5 7 系统还应具有多种手段 以确定测量误差对性能计算结果的影响 同时 还应具有对不正确测量结果进行定量分析和指明改进测量仪表的功能 从而大为提高 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 11 性能计算的精度 3 6 5 8 卖方应对上述性能计算向买方提交计算公式 文字说明和计算实例 以表达 性能计算的精度和可靠性 3 6 5 9 ABB 的性能计算软件包遵循 ASME 标准 运用最新的计算机技术 从 DCS 系 统获取实时过程数据 并通过可设定的参数和公式计算形成计算标签 在操作员站画 面上实时显示出来 性能计算的计算周期可以设定从 1 分钟到 1 天不等 卖方所提供 的性能计算软件是基于 ASME 标准的电厂性能计算软件 并根据电厂主辅机设备的性能 参数及工艺结构作相应的设定或特殊功能开发 3 7 模拟量控制系统 MCS 3 7 1 基本要求 模拟量控制系统 MCS 为 DCS 的一部分 3 7 1 1 控制系统应包括由微处理器构成的各个子系统 这些子系统应实现下文规定 的对单元机组及辅助系统的调节控制 3 7 1 2 应将锅炉 汽机 发电机组作为一个单元整体进行控制 使锅炉和汽机同时 响应控制要求 确保机组快速和稳定地满足负荷的变化 并保持稳定的运行 3 7 1 3 控制系统应满足机组安全启 停及定压 滑压运行的要求 3 7 1 4 控制系统应划分为若干子系统 子系统设计应遵守 独立完整 的原则 以 保持数据通讯总线上信息交换量最少 3 7 1 5 冗余组态的控制系统 在控制系统局部故障时 不引起机组的危急状态 并 将这一影响限制到最小 3 7 1 6 模拟量控制系统应与汽机控制系统 汽机旁路控制系统 燃烧控制和炉膛安 全监控系统完全协调 3 7 1 7 控制的基本策略是快速地响应代表负荷或能量指令的前馈信号 并通过闭环 反馈控制和其它先进策略 对该信号进行静态精确度和动态补偿的调整 3 7 1 8 控制系统应具有一切必要的手段 自动补偿及修正机组自身的瞬态响应及其 它必需的调整和修正 3 7 1 9 在自动控制范围内 控制系统应能处于自动方式而不需任何性质的人工干预 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 12 3 7 1 10 控制系统应能调节控制装置以达到以下规定的性能保证指标 控制设备实 现性能要求的能力 不应受到控制系统的限制 3 7 1 11 控制系统应能操纵被控设备 特别是低负荷运行方式的设备 其自动方式 能在最低不投油稳燃负荷到满负荷范围内运行 对于某些调节回路应在机组启动至满 负荷范围内都可以自动方式运行 3 7 1 12 控制系统应有联锁保护功能 以防止控制系统错误的及危险的动作 联锁 保护系统在锅炉及锅炉辅机安全工况时 应为维护 试验和校正提供最大的灵活性 3 7 1 13 如系统某一部分必须具备的条件不满足时 联锁逻辑应阻止该部分投 自 动 方式 同时 在条件不具备或系统故障时 系统受影响部分应不再继续自动运行 或将控制方式转换为另一种自动方式 3 7 1 14 控制系统任何部分运行方式的切换 不论是人为的还是由联锁系统自动的 均应平滑进行 不应引起过程变量的扰动 并且不需运行人员的修正 3 7 1 15 当系统处于强制闭锁 限制 辅机故障减负荷 Runback 或其它超驰作用时 系统受其影响的部分应随之跟踪 并不再继续其积分作用 抗积分饱和 在超驰作用 消失后 系统所有部分应平衡到当前的过程状态 并立即恢复其正常的控制作用 这 一过程不应有任何延滞 并且被控装置不应有任何不正确的或不合逻辑的动作 应提 供报警信息 指出引起各类超驰作用的原因 3 7 1 16 对某些重要的关键参数 采用三重冗余变送器测量 对三重冗余的测量值 系统应自动选择中值作为被控变量 而其余变送器测得的数值 若与中值信号的偏差 超过预先整定的范围时 应进行报警 如其余二个信号与中值信号的偏差均超限报警 时 则控制系统受影响部分应切换至手动 3 7 1 17 运行人员可在键盘上将三选中的逻辑切换至手动 而任选三个变送器中的 某一个信号供自动用 3 7 1 18 对某些仅次于关键参数的重要参数 采用双重冗余变送器测量 若这二个 信号的偏差超出一定的范围 则应有报警 并将受影响的控制系统切换至手动 运行 人员可手动任选二个变送器中的一个信号用于投自动控制 3 7 1 19 在使用不冗余变送器测量信号时 如信号丧失或信号越限 均应有报警 同时系统受影响部分切换至手动 3 7 1 20 控制系统的输出信号应为 4 20mA DC 连续信号 并应有上下限定 以保证 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 13 控制系统故障时机组设备的安全 3 7 1 21 控制系统所需的所有校正作用 不能因为使驱动装置达到其工作范围的控 制信号需进行调整而有所延滞 3 7 1 22 控制系统应监视设定值与被控变量之间的偏差 当偏差超过预定范围时 系统应将控制切换至手动并报警 3 7 1 23 风机 泵 给煤机 磨煤机等跳闸 应将与之对应的控制系统由自动切换 至手动运行方式 3 7 1 24 当两个或两个以上的控制驱动装置控制一个变量时 应可由一个驱动装置 维持自动运行 运行人员还可将其余的驱动装置投入自动 而不需手动平衡以免干扰 系统 当追加的驱动装置投入自动后 控制作用应自动适应追加的驱动装置的作用 也就是说不管驱动装置在手动或自动方式的数量如何变化 控制的作用应是恒定的 3 7 1 25 手动切换一个或一个以上的驱动装置投入自动时 为不产生过程扰动 而 保持合适的关系 应使处于自动状态的驱动装置反向等量作用 3 7 1 26 应对多控制驱动装置的运行提供偏置调整 偏置应能随意调整 新建立的 关系不应产生过程扰动 3 7 1 27 在自动状态 设置一个控制驱动装置为自动或遥控 不需进行手动平衡或 对其偏置进行调整 并且 不论此时偏置设置的位置或过程偏差的幅度如何 不应引 起任何控制驱动装置的比例阶跃 3 7 1 28 本工程为超临界机组 应确保超临界机组锅炉在稳定运行时三个重要比率 为定值 它们是 给水流量 蒸汽流量 热量输入 给水流量 即煤水比 喷水流量 给水流量 在变动工况时必须使这些比率按一定规律变化 以便得到稳定的控制 而 在启动和低负荷运行时 要求大幅度的改变这些比率 以得到宽范围的控制 为此要 求 MCS 系统在机组启动工况下更多地采用变参数 变定值技术 所有控制功能应在前馈 基础上完成 并要求连续地校正控制系统的增益 在控制系统设计时应事先考虑工艺 过程内部的相互作用 采用合理的前馈 变定值 变增益 变参数控制方案 3 7 1 29 与设定值或预定比率的偏差极限保证值 按各种 负荷状态 规定如下 负荷状态 A 表示 稳态 负荷工况 负荷状态 B 表示 慢速变化 负荷工况 负荷状态 C 表示 快速变化 负荷工况 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 14 允许偏差如下 所有负荷按锅炉最大蒸发量的百分数表示 负荷状态 A B C 整个负荷改变小于 40 最大至最小负荷 每分钟平均变化 低于 40 1 3 5 蒸汽压力 Mpa 0 6 0 8 1 0 炉膛压力 Pa 100 150 200 氧量低于 0 5 0 7 1 0 风粉混和温度 3 0 3 0 4 0 过热汽温 3 0 5 0 7 0 再热汽温 3 0 5 0 7 0 3 7 2 控制方案 3 7 2 1 自动负荷分配指令 本系统的自动负荷分配指令来自 SIS 系统 为 4 20mA 标准硬接线信号 当 SIS 系统负荷分配功能未投运时 此信号直接取自中调系统 为 4 20mA 标准硬接线信号 3 7 2 2 具体调节回路 卖方应随投标书提供用 SAMA 符号表示的协调控制系统 燃料控制系统 给水控制系 统控制策略和功能范围的控制框图 且应足够详细 以便买方据以评估所提供的控制 功能是否合理适用 此外 还应提供详细的文字说明 以便买方清晰理解这些控制策 略 1 锅炉 汽机协调控制 包含 RB Run up Run down 等保护功能 2 机组负荷控制 3 汽机主控制 4 锅炉主控制 5 汽机旁路及其喷水减温控制 6 磨煤机控制 7 送风量控制 8 二次风挡板配风控制 9 一次风道压力控制 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 15 10 炉膛压力控制 11 主蒸汽温度控制 12 再热器汽温控制 13 给水流量控制 14 给水泵最小流量再循环控制 15 分离器储水箱水位控制 16 空预器冷端平均温度控制 17 燃油压力 流量控制 18 雾化蒸汽压力控制 19 除氧器水位和压力控制 20 凝汽器热井水位控制 21 汽机润滑油和 EH 油冷却控制 22 高压加热器水位控制 23 低压加热器水位控制 24 其它单冲量控制回路 20 个 如重要辅机润滑油 工作油 温度控制 各蒸汽减 温器后温度控制 在联络会上确定其数量和项目 3 8 炉膛安全监控系统 FSSS 3 8 1 基本要求 3 8 1 1 FSSS 是 DCS 的一部分 其处理器模件应冗余配置 卖方提供的 FSSS 应满足 本技术协议书所规定的功能和特性等要求 3 8 1 2 FSSS 的设计应符合 NFPA85C 85F 的规定和锅炉制造厂商的要求 3 8 1 3 FSSS 应包括燃烧器控制系统 BCS 和燃料安全系统 FSS 3 8 1 4 应使运行人员在启动 停机或正常运行的工况下 通过操作员站监视 BCS 和 FSS 的自动过程 3 8 1 5 FSSS 应有与 MCS SCS 及其它控制子系统的接口 并能接收和发送为综合整 个机组运行工况所要求的信息和指令 3 8 1 6 通过键盘和 LCD 显示画面 应完成所有被控对象的操作和获取系统手动 自 动运行的各种信息 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 16 a 应能通过 LCD 键盘完成设备的主要操作 次要的操作通过程控自动完成 b 通过 LCD 画面显示 应提供运行所需的各种运行信息 使运行人员随时都能获 得设备各种运行状态的信息 以便其采用自动顺序控制或在必要时切换至手动控制 应提供手动方式时的操作指导 这些操作指导应显示出下一步应执行何种操作以及整 个操作步骤 操作指导应以图形方式显示在 LCD 上 并以 LCD 上各设备的颜色变化反 映各设备状态的变化 所供的联锁功能应有最大的安全性 可在组件失灵或有关设备 故障而出现危险时 避免或减少所需的控制操作 3 8 1 7 控制逻辑设计应确保系统单一故障不应阻碍任何设备的正常停运 3 8 1 8 系统设计应至少涵盖下述要求以确保 FSSS 的逻辑系统能满足这些规范 1 卖方应评估各类设备元件的故障模式 至少对下述故障进行评估并提出解决 方案 a 电源的中断 漂移 短时波动 恢复 瞬变过程和部分失去 b 存储损坏和丢失 c 信息传输损坏和丢失 d 输入和输出故障 e 不可读和未读信号 f 无法处理偏差 g 处理器故障 h 继电器线圈故障 i 继电器接点故障 无法分 合 j 时钟故障 2 逻辑系统设计应包括下述要求 a 设计中应提供诊断功能用于监视处理器的逻辑功能 b 逻辑系统故障不应阻止合理的操作员干预 c 控制逻辑应防止非授权修改 d 当相关设备在运行时不可对其逻辑进行修改 e 系统响应时间应尽可能短 应防止对应用回路产生不利影响 f 对干扰影响采取的保护应防止产生误动作 g 逻辑系统内单一设备元件的故障不应导致强制性的主燃料跳闸 MFT 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 17 3 独立性要求 a FSSS 系统应采用独立控制逻辑 独立输入 输出系统和独立电源 并且在 功能上和物理上独立于诸如锅炉控制的其他逻辑系统 b 所有触发 MFT 的信号均应采用硬接线 4 为了便于运行人员迅速查找事故发生原因 卖方应在 FSSS 中提供所有设备跳 闸事件的首出原因 FIRST OUT 判断逻辑 并将首出原因在一台 OIS 站 LCD 上自动弹 出 3 8 1 9 应提供 MFT 跳闸继电器柜 完全由硬接线实现跳闸控制逻辑 跳闸功能应确 保机组在紧急工况下能切断所有燃料的供料设备 包括燃油快关阀 给煤机 磨煤机 等 跳闸继电器应选用直流 具有成功应用经验的进口优质产品 卖方应提供足够数 量的直流双位置 MFT 跳闸出口继电器和足够数量的接点 并负责相关电气回路的 设计和接线 确保机组在紧急工况下能安全停机 继电器选型和跳闸回路设计应 由买方确认 卖方应在投标书给出相关的逻辑图 电气原理图 并对电源可靠性作 充分考虑 MFT 跳闸继电器柜的工作电源为 110VDC 卖方向该柜提供两路 110VDC 该 柜可实现两路工作电源的自动切投 继电器选型和跳闸回路设计应由买方确认 3 8 2 FSSS 具体功能 3 8 2 1 BCS 具体功能 BCS 应包括下列五个功能 a 锅炉点火准备 b 点火枪启停 c 油枪启停 d 煤燃烧器管理 e 制粉系统启停顺序控制 3 8 2 2 FSS 具体功能 FSS 的功能 应由下列三个子系统完成 a 炉膛吹扫 b 油燃料系统泄漏试验 c 主燃料跳闸 当发生跳闸时 启动跳闸的条件和原因以及有关的操作 应满足 FSS 的最低要求 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 18 卖方应保证 FSS 逻辑的完整性 并确保燃烧系统的安全运行 3 9 顺序控制系统 SCS 及电气监控系统 ECS 3 9 1 基本要求 电气监控系统 ECS 按独立过程控制柜设置 3 9 1 1 顺序控制系统为 DCS 的一部分 应完成锅炉 汽轮机及其辅机系统 空压机 循环水泵房 电气监控系统 ECS 应完成发电机 变压器组及厂用电源系统等的启停 顺序控制及相关参数监视 单元机组控制由单元机组 DCS 实现 两机公共部分控制 包括厂用电源公用系统 由 DCS 公共系统实现 单元机组操作员站应可对公共系统 进行监控 同时应设有闭锁手段 防止同时在两处操作 正常运行时由 6 机组操作 6 机组 DCS 故障时切至 7 机组 DCS 控制 3 9 1 2 DCS 应设置功能组和功能子组级启停顺序控制 功能组级顺序控制应设置必 要的程序断点 但断点数量不应超过 10 个 功能组级顺控故障时 应使顺控程序切换 至功能子组级顺控 切换不应对机组安全造成影响 功能组顺序控制应有完备的操作 指导 以帮助运行人员快速 准确地处理机组启停和运行过程中出现的各种情况 3 9 1 3 一个功能组项被定义为某一工艺系统内所有辅机及其所有的相关设备 如锅 炉空气系统内的送风机 空预器及其相关辅助设备和风门挡板等 一个功能子组项被 定义为某个设备组 如一台风机及其所有相关的设备 包括风机油泵 挡板等 3 9 1 4 所设计的功能组和子组级顺序控制应进行自动顺序操作 并可接受机组级顺 控指令 目的是为了在机组启 停时减少操作人员的常规操作 各子组项的启 停在 保证设备和工艺系统安全的基础上应能独立进行 3 9 1 5 对于每一个子组项及其相关设备 它们的状态 启动许可条件 操作顺序和 运行方式 均应在 LCD 上显示出系统画面 3 9 1 6 在手动顺序控制方式下 应为操作员提供操作指导 这些操作指导应以图形 方式显示在 LCD 上 即按照顺序进行 可显示下一步应被执行的程序步骤 并根据设 备状态变化的反馈信号 在 LCD 上改变相应设备的颜色 3 9 1 7 运行人员通过手动指令 可对执行的顺序跳步 但这种运行方式必须满足安 全要求 3 9 1 8 控制顺序中的每一步均应通过从设备来的反馈信号得以确认 每一步都应监 视预定的时间 如顺序未能在约定的时间内完成 则应发出报警 并禁止程序进行下 国电长源荆门 2 600MW 工程辅机设备 分散控制系统系统 DCS 技术协议 19 去 如果故障消除 在运行人员再次启动后 可使程序继续进行下去 3 9 1 9 在自动顺序执行期间 出现任何故障或运行人员中断信号 应使正在运行的 程序中断并回到安全状态 使程序中断的故障或运行人员指令应在 LCD 上显示 并可 按要求打印出来 当故障排除后 顺序控制在确认无误后再进行启动 3 9 1 10 顺序控制是按命令逻辑顺序进行的 每步都应有检查 在正常运行时 顺 序一旦启动应至执行结束 在顺序过程中每一步都应有指示 在此步完成后自行转换 顺序是否完成应有分别的指示 3 9 1 11 运行人员应可在 LCD 键盘上操作每一个被控对象 手动操作应有许可条件 以防运行人员误动作 同样 逻辑中应提供相关的联锁 以防设备在非安全或潜在危 险工况下运行 设备控制一般分三种模式 手动 操作员控制 自动控制 后备 1 在手动模式下 操作员将根据电厂运行需要进行设备的起 停 开 关操作 非频繁操作设备 如辅助电气系统的进线开关 或无人监视工况下不可进行起动的设 备只提供手动控制 2 维持过程控制而需要频繁起停的设备应提供自动控制模式 原则上 自动逻辑 引起的动作不应报警 保护联锁触发时自动功能失效应产生报警 如抽气阀自动关失 效 3 冗余或具有指定备用的设备应提供后备 STANDBY 控制模式 当过程参数表 明在役设备已故障 处于后备模式的备用设备应自动启动 连续运行直至操作员或保 护联锁发出停运指令 系统应提供报警以提醒操作员备用设备已启动 所有设备均应提供手动模式 自动和后备模式应根据设备运行要求按需提供 3 9 1 12 设备的联锁 保护指令应具有最高优先级 手动指令则比自动