TS01SZRK004模拟量控制系统MCS调试方案.docx
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TS01SZRK004模拟量控制系统MCS调试方案
松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司
1×30MW机组
模拟量控制系统(MCS)调试方案
TS01-SZ-RK004
武汉凯迪绿色能源开发运营有限公司
2011年10月
技术文件审批单
工程名称
松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司1×30MW机组
文件名称
模拟量控制系统(MCS)调试方案
文件编号
TS01-SZ-RK004
调试单位
武汉凯迪绿色能源开发运营有限公司
批准
审核
编制
目录
1概述1
2编制依椐1
3调试目的1
4调试组织与分工1
5调试质量目标2
6调试内容及步骤2
6.1主要模拟量控制系统2
6.2调试应具备的条件3
6.3调试工器具3
6.4调试步骤及要求3
7安全措施6
8附录7
1概述
松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司,位于松滋市杨林市镇内,本期工程为新建1×30MW生物质发电机组。
本工程锅炉及辅助系统、汽机辅助系统、电气及全厂其它辅助系统由南京科远公司T3000控制系统(DCS))控制,汽轮机本体及附属系统由Siemens公司自行配套的TURLOOPS7控制系统(TCS)控制。
DCS与TCS之间采用Modbus协议通讯,部分重要信号采用硬接线方式,以满足DCS对汽轮发电机组的监控功能。
模拟量控制系统(MCS)是DCS的一个功能子系统,通过前馈和反馈作用对汽轮机、锅炉及其辅助系统的过程参数进行连续自动的调节,有效的降低值班员的工作强度,确保被控参数控制在一个安全经济的范围之内,从而保证主设备和系统的安全经济运行。
它包含过程参数的自动补偿和计算,自动调节,控制方式无扰切换及偏差报警等功能。
2编制依椐
2.1《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T5437-2009
2.2《火电工程调整试运质量检验及评定标准》建质[1996]111号
2.3《火电工程启动调试规定》建质[1996]40号
2.4《电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)》(DL5009.1-2002)
2.5《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》
2.6《电力建设施工与验收技术规范》(DL/T5190-2004)
2.7《热工自动化系统检修运行维护规程》(DL/T774-2004)
2.8《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》(DL/T657-2006)
2.9《松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司(1×30MW)机组启动调试大纲》
2.10DCS(TCS)厂家图纸、说明书及控制系统手册
2.11设计院图纸及说明书
2.12调试合同及调试单位建立的调试文件
3调试目的
通过MCS的调试,及时消除系统中的缺陷,完善自动调节系统的功能,保证系统
的调节品质,确保机组安全经济运行。
4调试组织与分工
4.1模拟量控制系统(MCS)的调试由武汉凯迪绿色能源开发运营公司(调试单位)、
浙江省工业设备安装集团有限公司(施工单位)、南京科远(DCS厂家)、Siemens(TCS厂家)、松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司(生产单位)、中咨工程建设监理公司(监理单位)共同完成。
4.2施工单位负责MCS现场控制设备的安装、接线工作;以及现场控制设备调试及提
供相应的调试记录;MCS调试的配合工作及就地设备的消缺工作。
4.3调试单位负责MCS调试工作的协调,记录调试过程的有关数据,负责提供相关的
调试措施和调试报告,解决调试中出现的问题;根据合同和技术规范书的要求,通过系统调试实现所设计的功能。
4.4生产厂家根据合同和技术规范书的要求,负责其所供设备的功能调试和消缺,完
成MCS系统软、硬件故障处理,完善调试中发现的软件的组态问题及配合调试工作。
4.5生产单位负责整个调试期间的协调工作并提供调试所需的资料、图纸以及调试中
所需的各种参数、定值,根据合同和技术规范书要求,对MCS的调试提出质量和工期要求,并最终进行质量检查和验收。
4.6监理单位负责整个调试期间的监理工作并参与签证验收。
5调试质量目标
5.1MCS符合《火电工程调整试运质量检验及评定标准》有关系统设备的质量要求。
5.2MCS功能符合设计要求。
6调试内容及步骤
6.1主要模拟量控制系统
6.1.1炉膛压力调节系统
6.1.2汽包水位调节系统(单冲量)
6.1.3起包水位调节系统(三冲量)
6.1.4左侧一级过热蒸汽温度调节系统
6.1.5左侧二级过热蒸汽温度调节系统
6.1.6左侧三级过热蒸汽温度调节系统
6.1.7右侧一级过热蒸汽温度调节系统
6.1.8右侧二级过热蒸汽温度调节系统
6.1.9右侧三级过热蒸汽温度调节系统
6.1.10氧量校正系统
6.1.11汽轮机转速控制系统
6.1.12一次风量调节系统
6.1.13二次风量调节系统
6.1.14锅炉床温调节系统
6.1.15锅炉床压调节系统
6.1.16锅炉燃油压力调节系统
6.1.17除氧给水系统
6.1.18燃料量调节系统
6.1.19轴封压力调节系统
6.1.20轴封温度调节系统
6.1.21除氧器水位调节系统
6.1.22除氧器压力调节系统
6.1.23除氧器加热母管压力调节系统
6.1.24凝汽器水位调节系统
6.1.25#4高加水位调节系统
6.1.26#5高加水位调节系统
6.1.27#1低加水位调节系统
6.1.28#2低加水位调节系统
6.2调试应具备的条件
6.2.1现场设备安装、校验、试验工作完成,并提供完整的记录报告。
6.2.2调试所需的电源(或气源)具备随时送电(或送气)的能力。
6.2.3DCS受电及软件恢复工作完成并合格。
6.2.4DAS调试工作完成并合格。
6.2.5调试前所需要的资料完整齐全。
6.3调试工器具
6.3.1仪器:
万用表、兆欧表、多功能回路校验仪
6.3.2工具及材料:
防静电手环、一字螺丝刀、十字螺丝刀、尖嘴钳、剥线钳、试电笔、
扳手、电线、绝缘胶带、对讲机
6.4调试步骤及要求
6.4.1调试前的检查
6.4.1.1核实DCS调试中有关MCS的软、硬件功能调试完成。
6.4.1.2核实DAS调试中有关MCS的I/O点调试完成,操作员站操作功能测试完成。
6.4.1.3现场执行机构的检查
a.“手/自动”或“远方/就地”切换应动作灵活、正确且在就地操作正常、无卡涩。
b.动作方向应正确且平稳、灵活。
c.动作行程符合工艺要求。
d.动作死区符合说明书要求。
e.设备内部闭锁、保护正常功能正常。
f.上述检查工作施工单位必需提供完整的报告或记录及验收签证,有异常时书面通
知施工、监理及时处理。
6.4.2静态调试
6.4.2.1控制逻辑组态检查或修改
a.依据调节系统SAMA图,检查确认控制策略、组态、设计一致且适合现场工艺
流程要求,发现异议以书面通知设计单位、生产单位及监理及时研究解决。
b.检查核实调节系统中各变量量程上下限、工程单位的量纲转换、报警上下限、以
及高、低限幅值应正确无误。
c.检查核实调节系统中各变量有关补偿功能的运算应正确无误。
d.检查核实调节器的作用方式的设置。
e.结合工程经验和现场实际情况初设PID控制器的各参数。
6.4.2.2调节系统各功能试验
a.报警信号试验
a).模拟现场故障信号、各输入/输出变量的越限值,检查画面报警显示信号正确无
误。
b).模拟各偏差越限值,检查画面报警显示信号正确无误,若有逻辑功能时,需检
查越限后其逻辑功能应正常。
b.手动操作试验
手动方式下,在操作员站给出输出指令值,检查执行机构动作方向、阀位反馈均
正确无误。
c.自动操作试验
自动方式下,在操作员站给出与过程变量测量值有一定偏差的设定值,检查调节
器方向、执行机构动作方向应正确无误。
d.手/自动方式切换试验
a).手/自动切换允许(钳制)功能试验
模拟逻辑条件,操作员站站的控制方式应被钳制,无法切换。
b).跟踪功能检查
分别在手、自动方式下检查控制逻辑,手动方式时,调节器的设定值应跟踪过
程变量的测量值;自动方式时,手动输出跟踪自动输出值。
c).手/自动无扰切换功能试验
任意切换控制方式,调节器的输出无变化且操作事件记录中应有正确的记录。
e.输出限幅试验
任意设定输出高低限幅值,操作输出时,调节器的输出值应被钳制在高低限幅
值范围之内。
f.方向性闭锁试验
模拟满足方向逻辑条件,调节器的输出应被钳制,即禁止增加或减少。
g.超驰保护功能试验
模拟满足超驰逻辑条件,检查相应的超驰保护功能应能正常的实现。
6.4.3热态调试
6.4.3.1进一步验证和完善调节系统各功能。
6.4.3.2调节阀特性试验
a.漏流量检查
调节阀全关时,检查其漏流量应小于最大流量的10%。
b.特性试验
利用操作员站的趋势功能,记录调节阀开度与流量的关系曲线,检查阀门线性工作段应大于全行程的70%,回程误差应小于最大流量的3%;死行程应小于全行程的5%。
6.4.3.3调节系统特性试验
a.动态特性试验在机组运行工况稳定且系统在手动控制方式下进行,并做好相关参
数的趋势组。
b.在被控参数维持在下限稳定运行2min后人为给出一定值的系统内部向上阶跃并
保持不变,记录试验曲线。
c.待被控参数稳定在上限运行2min后后人为给出一定值的系统内部向下阶跃量并
保持不变,记录试验曲线。
d.重复上述试验2~3次后进行分析求出系统相关动态特性参数。
6.4.3.4调节系统的投入
a.投入前应在操作员站上按控制系统分组做出相关参数的趋势组。
b.调节系统试投过程中,运行人员和调试人员应密切配合,根据实际工况给出安全
合适的给定值,试投中一旦有异常应立即切至手动操作。
c.空负荷期间:
投入炉膛负压、除氧器压力及温度等与负荷没有关系的单回路控制
系统。
d.0~30%负荷期间,投入给水单冲量控制系统。
e.30~70%负荷期间,投入给水三冲量控制系统及机炉相关单回路控制系统。
f.70%以上负荷期间,投入一、二次风、过热汽温、燃料量等控制系统。
6.4.3.5定值扰动试验及PID参数整定
a.试验必须在稳定运行工况下进行,如有异常及时切至手动控制。
b.改变设定值一定幅度,被控参数达到新的稳定值后记录趋势并求出过度过程衰减
率。
c.结合系统系统动态特性及衰减率重新整定PID参数后再次试验。
d.反复试验直至衰减率符合各自系统要求,满足运行要求。
7安全措施
7.1危险源的识别及预防措施
序号
作业活动
设备设施
潜在的危险
危害因素
可能导致的事故
事件及财产损失
控制措施
1.
MCS调试
人员精神状态不佳
误操作造成设备损坏,人员伤害
专业负责人要观察、了解成员精神状态,对酒后上班、睡眠不足、过度劳累、健康欠佳等成员严禁进入工作现场。
2.
粉尘
损坏DCS模件及设备工作异常
清除作业现场粉尘,保持作业现场清洁
3.
绝缘不合格
触电伤亡、设备损坏
⑴停止带电
⑵检查设备及接线,分析并处理
4.
误动其他设备
设备损坏,人员伤害
作业前,作业负责人向相关人员交代安全措施、注意事项及周围工作环境
5.
外部接线不正确
设备损坏,人员伤害
⑴停止相关电源,接触接线
⑵检查设备,分析并处理
6.
强电窜入
设备损坏,人员伤害
⑴停止相关电源,接触接线
⑵检查设备,分析并处理
7.
逻辑核实不清
设备损坏,人员伤害
多次或多人核实
8.
现场设备试验项目不全
设备损坏,人员伤害
多次核实试验项目
9.
模拟试验信号错误
设备损坏,人员伤害
多次或多人确认后再模拟
10.
PID参数初始设置不合理
系统运行不稳定,被控参数严重超差
立即切至手动方式,检查并重设参数
7.2安全注意事项
7.2.1参加调试的所有工作人员应严格执行《安规》及现场有关安全规定,熟悉本调试方案,确保调试工作安全可靠地进行。
7.2.2如在调试过程中发现异常情况,应及时调整,并立即汇报指挥人员。
7.2.3调试全过程均应有各专业人员在岗,以确保设备运行的安全。
7.2.4防止强电信号串入机柜,尤其是DI卡件输入通道,已免烧坏卡件。
7.2.5在MCS投入后,调试人员及运行人员应密切注意机组运行参数的变化及热控设备的工作情况,发现异常运行人员通知安装、调试及时处理,保证机组正常运行。
7.2.6调试人员在断电工作时,电源开关处应挂有警告牌,以防有人误合电源。
工作完毕经调试人员同意后方可通电,同时设备通电前就地一定有人监视,用对讲机确认通电。
7.2.7调试工作应尽量避免交叉作业。
7.2.8调试时现场设备处必须有施工单位、调试人员在场,发现异常立即通知集控室调试人员中断。
7.2.9系统进行动态试验和定值扰动试验时必需保持被控参数在安全范围之内,不得任意进行设置。
7.2.10系统动态调试必需在稳定运行工况下进行,发现异常应立即切至手动操作。
7.2.11调试工作时须防止线路短接,以免损坏卡件或就地设备。
7.2.12拔插卡件时,应消除手上、身上的静电后方可进行,不要直接用手触摸卡件上的电子元器件。
7.2.13严格执行工程师站管理的规章制度和DCS软件管理的制度。
未经有关各方审批,不得擅自修改DCS的软件和组态。
工程师站由生产厂家专人负责管理和维护,外来磁盘和磁带未经许可禁止在工程师站上使用,以防病毒侵入。
8附录
8.1附录一:
调试质量控制点
8.2附录二:
验评表
8.3附录三:
自动调节系统投入统计表
8.4附录四:
安全技术交底
附录一:
调试质量控制点
工程名称:
松滋凯迪绿色能源开发有限公司1×30MW机组专业:
热控
系统名称:
模拟量控制系统(MCS)调试负责人:
序号
控制点
编号
质量控制检查内容
检查日期
完成情况
专业组长
签名
1
QC1
调试措施是否编写完成
2
QC2
调试仪器、仪表是否准备就绪
3
QC3
调试前的条件是否具备
4
QC4
调整试验项目是否完成
5
QC5
调试记录是否完整;
数据分析处理是否完成
6
QC6
调试质量验评表是否填写毕
7
QC7
调试报告的编写是否完成
其他需要说明的问题:
附录二:
验评表
工程名称:
松滋市凯迪阳光生物能源开发有限公司1×30MW机组
专业名称:
热控分项名称:
模拟量控制系统
性质:
主要标准依据:
96版式3-5-3
序
号
检验项目
性
质
单
位
质量标准
检验
结果
评定等级
合格
优良
自评
核定
1
查线
复核率
一般
%
≥95
100
正确率
一般
%
100
2
电源熔丝
一般
符合设计要求
3
绝缘电阻
一般
符合《验标》热控篇
4
硬件组态
一般
符合设计要求
5
6
供电电源电压误差
控制装置通风
一般
%
10
工作正常
7
I/O模
件调校
模拟量
一般
符合设计要求
开关量
一般
符合设计要求
8
用户硬件组态检查修改
协调控制系统
一般
正确合理
9
给水控制系统
一般
正确合理
10
主汽压力
控制系统
一般
正确合理
11
炉膛负压
控制系统
一般
正确合理
12
送风氧量
控制系统
一般
正确合理
13
主汽温度
控制系统
一般
正确合理
14
送料
一般
正确合理
15
一般
正确合理
16
除氧器压
力调节系统
一般
正确合理
17
除氧器水
位调节系统
一般
正确合理
18
静态参数设定
主要
符合工艺流程要求
19
动态参数初整定
一般
初步符合工艺要求
序
号
检验项目
性
质
单
位
质量标准
检验
结果
评定等级
合格
优良
自评
核定
20
模拟传动试验
执行机构
阀方向检查
一般
方向符合
调节要求
21
调节器方
向试验
一般
方向符合
调节要求
22
手/自跟踪误差
一般
%
≤1
23
手/自切换允差
一般
%
≤1
24
超限报警动作
一般
正确
25
手/自切换试验
一般
正确
26
偏差指示
一般
正确
27
状态显示
一般
正确
28
手操
M/A站操作
一般
方向、开度指示正确
29
CRT操作
一般
方向、开度指示正确
分项总评
共检验主要项目个,其中优良个。
一般项目个,其中优良个。
全部检验项目的优良率%。
分项工程
等级
生产单位:
监理单位:
建设单位:
调试单位:
日期:
日期:
日期:
日期:
附录三:
自动调节系统投入率统计表
序号
系统名称
计算套数
调节器号
PID参数
初次投入时间
累计时间
备注
P
I
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
总计套数:
投入套数(合格):
投入率=投入套数/总计套数×100%=
附录四:
安全技术交底
模拟量控制系统(MCS)调试安全技术交底
工程项目名称
松滋市凯迪生物阳光能源开发有限公司1×30MW机组
安全技术交底单位
凯迪绿色能源开发运营有限公司
安全技术交底地点
安全技术交底时间
安全技术交底负责人
安全监督负责人
1.试验期间,I/O点接线不得随意拆除,必须拆除时须采用防范措施;
2.调试人员在断电工作时,电源开关处应挂有警告牌,以防有人误合电源。
工作完毕经调试人员同意后方可通电,同时设备通电前就地一定有人监视,用对讲机确认通电;
3.拔插卡件时,应消除手上、身上的静电后方可进行,不要直接用手触摸卡件上的电子元器件;
4.系统投入自动运行方式前,需确认相关测量、反馈信号是否准确,设定、跟踪状态是否正常,相关联锁、闭锁等逻辑关系应在投运前试验验证;
5.在试运中,运行人员投入自动前,需经过热工人员的同意后方可操作;热工人员整定PID参数时,在输出指令暂时加入高低限幅,防止指令突变超限造成系统运行的大幅波动而威胁机组正常运行;有异常时及时切至手动控制;
6.工程师站需强制的信号,需要提出申请,做好记录,申请人签字,值班人员交接班时需要明确并注意及时恢复;
7.系统切入自动运行方式,观察调节效果,如调节效果不佳,及时对系统参数做相应修改。
如调节过程中,调节回路出现振荡现象,或执行机构出现抖动、拒动、卡涩、跳动现象,应立即切入手动运行方式,运行人员及时调整运行工况,恢复系统稳定运行。
参加交底单位
参加交底人员
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- TS01SZRK004 模拟 控制系统 MCS 调试 方案