脱硫DCS控制系统调试方案921.docx

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脱硫DCS控制系统调试方案921

内蒙鑫旺再生资源有限公司

2x240t/h锅炉烟气脱硫工程

DCS控制系统及辅助系统调试方案

编制：

审核：

批准：

内蒙古鑫旺再生资源有限公司

计控中心自控车间

2014年09月

目录

1.编制目的3

1.编制目的3

2.工程概述3

3.编制依据4

4.调试对象及范围4

5.调试方法及流程5

5.1分散控制系统恢复……………………………………........................……..5

5.2数据采集控制系统的调试…………………………..................................….9

5.3顺序控制系统的调试……………………………..................................……9

5.4整套启动调试………………………………….........................…………..16

5.5模拟量控制系统调试…………………….……..................................……16

5.6视频监控系统调试…………………….…….....................................….…19

5.7电话及网络系统调试…………………….………..................................…19

5.8CEMS系统调试…………………….……….........................................…19

6.调试应具备的技术条件与准备工作.....................................................................21

7.安全技术要求22

1.编制目的

为了顺利地开展和完成内蒙鑫旺再生资源有限公司2x240t/h锅炉烟气脱硫工程FGD调试的各项任务，规范调试的工作，确保内蒙鑫旺再生资源有限公司2x240t/h锅炉烟气脱硫工程FGD顺利移交生产，特编制此调试方案。

本脱硫DCS系统主要设计三项功能：

1、数据采集系统，是FGD系统正常运行的主要监视手段，也是系统长期安全、经济运行的依靠，通过对系统的调试，确保其正常投用。

2、顺序控制系统，完成主要设备在启、停和运行过程中综合逻辑操作，事故状态下安全处理的操作，以减少正常运行中的常规操作，防止运行人员误操作，并依照实际设计步序完成主要设备启停的顺序操作，提高自动化水平。

3、模拟量控制系统，实现运行工艺参数的自动调节，通过调试使所有的子系统投入自动运行，以稳定生产过程中的主要工艺参数，为FGD系统的安全、稳定、经济运行创造条件。

本方案主要涵盖DCS系统恢复、分系统调试和整套启动调试三个部分内容。

2.工程概述

内蒙古鑫旺再生资源有限公司脱硫工程项目包括火电厂2x240t/h燃煤锅炉的烟气脱硫，采用电石渣-石膏湿法全烟气脱硫，两台机组共有1套FGD即2炉1塔，公用系统包括电石渣浆液制备、石膏脱水处理、脱硫废水处理系统，脱硫后的烟气再通过烟囱进行排放。

脱硫控制系统采用上海新华控制工程有限公司的XDC800（B）DCS系统，整套脱硫控制系统由脱硫分散控制系统以及根据脱硫控制水平和控制要求设置的少数工艺设备所带就地控制箱所构成。

脱硫分散控制系统（FGD_DCS）按照功能分散和物理分散相结合的原则设计。

脱硫系统采用集中控制的方式，电子设备间布置在脱硫综合楼，控制室布置在电子设备间隔壁，同时放置一台操作员站在热电主控室。

电子设备机柜到热电主控室操作员站采用光纤通讯。

运行人员在控制室内通过FGD_DCS的操作员站，对脱硫系统及其辅助系统进行启/停控制、正常运行的监视调整以及异常与事故工况的处理。

在机组正常运行工况下，FGD_DCS对脱硫装置的运行参数和设备的运行状况进行有效的监视和控制，并能够根据锅炉运行工况，自动维持SOX等污染物的排放总量及排放浓度在正常范围内，以满足环保要求。

机组出现异常或脱硫工艺系统出现非正常工况时，能按预定的顺序进行处理，使脱硫系统与相应的事故状态相适应。

出现危及单元机组运行以及脱硫工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套脱硫装置的运行。

在少量就地巡检人员的配合下，完成整套脱硫系统的启动与停止控制。

脱硫系统的正常运行以LCD和键盘为监控手段，操作台设旁路烟气挡板门紧急打开操作按钮，不设置报警光字牌和后备常规仪表。

3.编制依据

3.1《火电工程启动调试工作规定》；

3.2《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》及相关规程；

3.3《火力发电厂分散控制系统技术规范书》（G-RK-95-51）；

3.4《火力发电厂电子计算机监视系统在线验收测试暂行规定》；

3.5《火力发电厂辅机顺序控制系统技术规范书》（G-RK-95-53）；

3.6《质量管理和质量保证》（GB/T19000－ISO9000）系列标准；

3.7P&ID图；

3.8《计算机场地技术要求》（GB9361－88）。

4.调试对象及范围

调试对象为上海新华控制工程有限公司生产的上海新华XDC800（B）系统。

本FGD装置的分散控制系统按照分散分级的原则设计。

DCS系统分为机组监控层和过程控制层，在过程控制层中分为两级控制，即子功能级和驱动级，在不同层次和级别之间，通过通讯连接起来。

本工程FGD-DCS由3个操作员站，1个工程师站、1台打印机，DCS及辅助机柜，1套UPS组成。

4.1DCS系统恢复主要完成在确保系统设备安全的情况下，对系统进行上电和软件加载，使系统能够有一个可靠的运行环境，并能顺利开展下一步骤的工作。

4.2分散控制系统XDC800（B）中顺序控制系统，检查对脱硫岛的辅机包括电机、阀门、挡板的启、停和开、关自动控制，设备启停联锁、设备的联锁保护，主备设备间的联锁以及脱硫系统启动、停止顺序控制、除雾器清洗、电石渣制浆系统顺序控制等顺序控制功能组。

4.3数据采集控制系统，包括温度，压力，液位，流量及电气信号等测点。

4.4模拟量控制系统，进行静态程序功能检查，动态PID参数调整。

4.5检查事件报警功能的正确性。

5.调试方法及流程

5.1分散控制系统恢复

5.1.1系统上电

A.系统上电基本条件：

（1）DCS机柜已经正确安装就位；DCS系统设备及模件安装结束，设备外观检查无破损；网络通信电缆、模件间预制电缆安装结束；要求施工单位能提供DCS系统安装工作竣工报告，并经监理及相关部门验收签证。

（2）各设备的电源接线正确，DCS系统供电系统准备好；各I/O柜端子未与就在设备连接；DCS机柜接地符合厂家要求。

（3）检查机柜及部件的清洁程度。

（4）空调、消防、防潮防尘设施完善，环境温度、湿度符合DCS系统运行要求；室内环境整洁，照明充足。

B.系统上电前主要检查工作

（1）检查测试验收报告；

（2）检查文件的完整性；

（3）检查交流/直流配电，进行绝缘测试（>2MΩ）；

（4）地线－漏电测试；

（5）接地电阻测试；（必须小于2.5Ω,小于1Ω最佳）

（6）电源开关检查：

确认所有开关在OFF位置。

（7）从DCS机柜插槽中拔出所有模件，并将终端单元与模件连接电缆脱开。

（8）网络通信电缆检查：

通信电缆完整无破损，端口连接正确。

（9）模件间预制电缆检查：

预制电缆完整无破损，连接正确。

（10）模件的地址、功能设置检查：

核对模件地址及功能设置开关，确认与软件组态一致。

（11）检查电源模块，确认其已正确接入。

（12）检查供电电源的品质和UPS至配电柜的进线，应符合品质要求，合上配电柜电源开关。

C.各系统上电前检查的主要内容

（1）XCU柜

ØXCU柜内的各档电源接线。

ØXCU站的数据通讯线，XCU与I/O站的通讯线。

ØI/O站内I/O卡件与端子板的连接电缆。

ØI/O站内各I/O卡与总线的插接。

（2）工程师站及历史数据站

Ø工程师站工业PC机、CRT、打印机的电源接线。

Ø工程师站与XCU、操作员站的冗余数据通讯线。

Ø工程师站与操作员站的通讯线。

Ø工程师站工业PC机与CRT、打印机、鼠标、标准键盘的连接线。

（3）操作员站

Ø操作员站工业PC机、CRT、打印机的电源接线。

Ø操作员站与OPU的冗余数据通讯线。

Ø操作员站与工程师站的通讯线。

Ø操作员站与CRT、打印机、鼠标、操作键盘的连接线。

（4）I/O辅助柜

ØI/O辅助柜内的电源接线、接地线。

Ø由现场进入端子的各类信号线、信号屏蔽接地线。

ØI/O辅助柜各端子板与XCU柜内对应的I/O卡件的连接电缆。

D.系统上电

（1）首先合上电源开关箱电源，检查电源进线及供电电压。

（2）合上机柜电源，检查风扇工作情况。

（3）检查电源模块工作情况。

（4）依次插入过程控制模件，检查模件工作情况。

（5）将终端单元与模件进行连接。

（6）检查I/O电源电压。

（7）ENG、HSU的上电顺序

Ø接通工程师站（ENG）主电源，启动工程师站（或历史记录站HSU），待CRT屏幕上出现显示，并进入Windows，可双击进入XDC800（B）应用程序.

Ø打开打印机开关。

Ø接通大屏幕显示器电源。

Ø接通操作员站主电源。

接通电源，启动操作员站。

自动进入XDC800（B）运行。

（8）XCU的上电次序

Ø打开I/O端子电源。

Ø接通I/O站电源。

Ø接通DPU站电源。

打开XCU电源，启动XCU，自动进入XDC800（B）运行，指示灯显示运行状态，并可在MMI站观察。

E.停机操作

当XDC800（B）系统需要作定期维护或需停电操作时，首先，应由系统管理员退出XDC800（B）系统，按下述步骤操作关机。

Ø关掉操作员站主电源。

Ø关掉大屏幕显示器电源。

Ø关掉打印机电源。

Ø关掉工程师站PC主电源。

Ø关掉I/O端子电源。

Ø关掉I/O站电源。

Ø关掉XCU电源。

Ø断开电源开关箱电源。

F.FAT状态的恢复（软件加载）

G.系统测试

（1）电源的冗余切换：

将一路电源开关投入位置，控制系统供电应正常；将两路电源开关均投入，控制系统供电应正常；停一路电源系统供电应正常。

（2）网络测试：

检查操作员站与工程师站之间、控制器之间、服务器与控制器之间及操作员站与服务器之间等等的网络是否已经连通,网络冗余切换测试符合要求。

（3）控制器冗余切换测试：

检查控制器的工作是否正常，断开工作控制器，检查冗余控制器工作是否正常。

（4）系统响应速度的测试：

检查DCS系统的操作响应速度，从而判断以太网及总线网的工作是否正常。

（5）通道测试。

通道测试由安装单位的配合下进行测试：

在AI模件的端子加入所需的模拟量信号，检查系统内部及画面显示的量程、单位是否与实际相符，精度是否满足标书要求；在DI模件的端子加入所需的开关量信号，检查系统内部显示的开关量状态是否正常；在AO模件的端子测量系统送出的4～20mA信号是否正常；在DO模件的端子测量系统送出的开关量是否正常；在SOE模件的端子加入所需的开关量信号，检查系统内部显示的开关量状态是否正常。

（6）功能测试：

功能检查，包括：

历史数据、操作记录、报警记录、数据一览、组态程序及系统打印等；报警画面显示，包括：

各类报警功能、报警禁止和恢复、报警确认、报警过滤和分类显示；标准画面检查，包括：

数据画面显示、控制画面显示、详细参数显示、系统状态显示、相关图画面显示、成组图及棒状图等；与其他系统的软接口测试。

（7）受电及软件加载、检查的具体检查方法、内容、程序、步骤应符合制造厂技术文件中的规范，由上海新华公司提供作业指导书。

5.1.2系统运行

a.系统恢复完成后，不再停运DCS系统，但所有的I/O模件仍退出模件插槽；

b.所有的工程师站、服务器及操作站原则上不再停运，打印机可以停运；

c.工程师站及电子设备间应有相应的管理制度。

5.1.3系统恢复应该具备的条件

a.主控室、电子室、工程师室的基建、消防安装工作已经结束；风道吹扫完成并封闭隔绝；土建、装修工作结束；

b.复原调试范围内的设备安装接线工作已结束；

c.UPS电源系统可用；

d.环境条件满足制造厂技术文件中的有关规范要求。

5.2数据采集控制系统的调试

5.2.1依据P&ID图纸，熟悉脱硫系统的工艺流程，确定每个子系统中要监视或采样的I/O测点的物理位置，相关的脱硫参数等。

5.2.2依据上海新华公司提供的接线表和I/O测点清册，编制适合调试用的接线表。

5.2.3依据做好的接线表，检查安装单位的接线情况，检查各测点位置是否和P&ID一致，是否能满足脱硫系统及运行监视要求。

5.2.4检查安装单位变送器及反馈信号的校验情况。

安装单位须提供合格的设备校验报告。

5.2.5系统配置检查

检查系统配置是否与实际配置相符。

如工作站、XCU的数量及其地址号的设置。

5.2.6I/O卡件测试

（1）检查I/O卡件各通道的接线是否正确，是否符合XDC800（B）系统卡件的技术要求。

（2）按照设计和实际安装情况，检查各个变送器模拟量输入卡件的内、外供电跳线。

（3）检查各个I/O卡件的逻辑地址是否与DCS系统组态一致。

（4）精度试验：

对每个卡件用标准信号发生器对通道作精度试验，每个通道分别在0％、25％、50％、75％、100％处做测试，做好记录。

强信号误差应小于0.1%，弱信号总误差应小于0.2%。

5.2.7外回路检查

（1）核查现场实际测点信号的位置、类型、量程等参数是否与设计相符。

核查各测量信号报警值，根据FGD试运情况修改。

（2）检查DAS系统中所有变送器的调校记录，在就地测点处加模拟信号，检查模拟量测量回路精度，强信号误差应小于0.2%，弱信号总误差应小于0.3%。

5.2.8检查DAS与其他系统或设备的接口情况，保证测点输入和输出情况的正确。

5.2.9DCS功能组态检查

（1）对照I/O清单，参考机组工况，检查和调整模拟量测点的量程设置和模拟量点调整参数的设置。

（2）用户画面检查（系统模拟图）

检查系统模拟图是否与实际相符，画面上的各种设备的状态信号是否与现场实际情况相符。

要求的测点是否在要求的画面上，每个测点的物理参数是否符合实际工况要求等。

各开关量状态显示是否正确。

（3）报警画面显示检查

5.2.10打印功能的检查

结合系统运行的实际情况，按照设计要求和脱硫要求，检查、核实系统正常运行时打印记录和事故分析打印记录。

5.2.11系统实时性测试

对键盘调用CRT画面的响应时间和中断调用CRT画面的响应时间进行测试，满足一般工况Δt≤2s，繁忙工况Δt≤3s，并测试模拟量和开关量采集的实时性。

5.2.12带负荷运行时的维护、修正

机组带负荷运行时，配合厂家保证DAS系统运行正常；检查各个测点的工作状况；随时修正测点参数的整定设置。

5.3顺序控制系统的调试

5.3.1配合FGD系统设备情况和脱硫系统工况，审核上海新华公司的控制逻辑图。

5.3.2确认整个涉及顺控系统控制信号回路电缆接线的正确性，确保无漏线及错线。

5.3.3检查安装单位提供的执行设备的调校记录。

5.3.4配合脱硫相关部门调试进度要求制定本项目的工作计划。

5.3.5分系统调试

（1）配合电气专业检验各阀门、档板的手操动作情况，以使被控设备能正常工作。

阀门、档板的远操方式及联锁方式调试必须在确定电动门的单体调试合格后方可进行。

（2）带闭锁的阀门、档板在建立闭锁条件后，在CRT上手操电动门开或关，电动门不随手操命令产生相应的动作。

（3）对于满足允许条件的阀门、档板，在CRT上分别操作开、关电动执行机构，其应随手操信号产生相应的动作。

（4）建立实际的联锁开、关条件，对阀门、档板逐一试验，其开、关应随联锁命令产生相应的动作。

（5）在保证各阀门、档板正确动作后，检查各设备送入I/O柜的反馈信号的正确性，包括开到位、关到位、失电、故障等信号。

（6）在检查控制室紧急操作按钮接线正确，在机组工况等客观条件合适的情况下对紧急操作按钮进行造作试验，检查按钮操作的正确性。

5.3.6旋转设备的手操及联锁方式的调试

旋转设备的手操及联锁试验涉及范围较多，必须会同工艺运行、电气相关人员严格按照运行规程进行试验。

（1）由工艺运行人员建立旋转设备的启动允许条件并确认各条件均满足要求后，在CRT上操作启动按钮，旋转设备应产生正确的动作。

（2）在CRT上操作停旋转设备按钮使其产生正确动作。

（3）由工艺运行人员建立联锁停旋转设备的条件后，逐一试验各联锁停条件到来时，保证旋转设备能正确动作。

（4）在确认旋转设备正确动作后，检查旋转设备动作的反馈信号是否正确，包括旋转设备运行、跳闸、故障等信号。

5.3.7对顺控系统中逻辑组态进行检查并进行必要的修改，保证启动允许、停止允许，保护启，保护停等逻辑条件达到实际运行要求。

5.3.8对顺控组态进行检查。

模拟顺序控制的启、停允许条件进行顺控启、停。

检查其设计逻辑的正确性。

5.3.9热控主保护传动

在热控测点和电气设备传动工作完成后，进入联锁保护传动。

重要的保护信号应从就地加信号，检查各设备动作是否正确，是否符合逻辑设计及现场运行要求。

传动联锁保护结果应有热控主保护传动记录。

吸收塔旁路及氧化风机的保护及联锁

序号

项目

吸收塔旁路（快开）

1

吸收塔旁路开允许条件

1.1

旁路挡板门在远方；

1.2

旁路挡板门无保护动作；

2

旁路挡板门保护

2.1

原、净烟挡板门任意一扇关（开度≤20%），旁路挡板门保护开；

2.2

锅炉MFT，旁路挡板门保护开；

2.3

3台浆液循环泵全停，旁路挡板门保护开；

2.4

入口烟温连续180秒超135℃，旁路挡板门保护开；

入口烟温>125℃，低报警；>130℃高报警

2.5

入口尘含量超标（≥100mg/Nm³）报警，超标（≥200mg/Nm³）延时30s保护开

吸收塔氧化风机

1

吸收塔氧化风机开允许条件

1.1

吸收塔氧化风机在远方；

1.2

吸收塔氧化风机无保护动作；

1.3

吸收塔液位≥4.5m且排空门打开，启“允许”；

2

吸收塔氧化风机保护

2.1

吸收塔氧化风机轴承温度＞75℃高报警；＞85℃保护停；

2.2

吸收塔氧化风机电机轴承温度＞75℃高报警；＞85℃保护停；

2.3

吸收塔液位≤3.0m，保护停；

3

吸收塔氧化风机联锁

3.1

运行氧化风机跳闸，联锁启备用氧化风机；（挂顺序启动）

FGD吸收塔系统的保护及联锁

序号

项目

循环泵

1

循环泵启动允许条件

1.1

吸收塔循环泵远方；

1.2

吸收塔循环泵无保护动作；

1.3

吸收塔液位≥4.5m，（入口门全开信号来，排污门关信号来）启“允许”;

2

循环泵保护

2.1

吸收塔液位<4.0m，保护停；

2.2

吸收塔循环泵入口门关，保护停；

2.4

吸收塔循环泵电机线圈温度>125℃高报警；>135℃，保护停；（3值中超1值即停）

2.5

吸收塔循环泵电机轴承温度>80℃，高报警；>85℃，保护停；

2.6

吸收塔循环泵本体轴承温度>80℃，高报警；>85℃，保护停

吸收塔扰动泵

1

吸收塔扰动泵启动条件

1.1

吸收塔扰动泵在远方；

1.2

吸收塔扰动泵无保护动作；

1.3

吸收塔液位≥2.4m，（入口门全开信号来），扰动泵启“允许”；

2

吸收塔扰动泵保护

2.1

吸收塔液位<2.3m，扰动泵保护停运；

除雾器冲洗水系统

1

当除雾器差压≥180Pa时，除雾器差压“高”报警；

石膏排出泵

1

石膏排出泵启动运行条件

1.1

石膏排出泵在远方；

1.2

石膏排出泵无保护动作；

1.3

吸收塔液位>1.4m，启“允许”

2

石膏排出泵保护

2.1

吸收塔液位<1.2m，保护停；

2.2

泵运行入口阀关，保护停泵；

2.3

泵运行出口电动阀90秒未开，保护停；

2.4

泵运行其出口压力>200Kpa时，“高”报警；

吸收塔液位

1.1

吸收塔液位>8.3m,高报警；

1.2

吸收塔液位<6.5m,低报警；

吸收塔地坑泵的保护及联锁

序号

项目

吸收塔地坑泵

1

吸收塔地坑泵启动条件

1.1

吸收塔地坑泵在远方；

1.2

吸收塔地坑泵无保护动作；

1.3

地坑液位≥1.5m且搅拌器运行时，泵启“允许”；

2

吸收塔地坑泵保护

2.1

地坑液位<1.1m时，保护停；

吸收塔地坑搅拌器

1

吸收塔地坑搅拌器启动条件

1.1

吸收塔地坑搅拌器在远方；

1.2

吸收塔地坑搅拌器无保护动作；

1.3

吸收塔地坑液位>1m时,启“允许”；

2

吸收塔地坑搅拌器保护

2.1

吸收塔地坑液位<1.1m时，搅拌器保护停；

3

吸收塔地坑搅拌器联锁

3.1

液位>1.3m时搅拌器自动启；

滤液水系统保护及联锁

序号

项目

1

滤液水池搅拌器的保护及联锁

1.1

滤液水池液位<0.8m时,保护停；

1.2

滤液水池液位>0.9m时,启“允许”；

1.3

滤液水池液位>1.0m时,联锁启；

2

滤液水泵的保护及联锁

2.1

滤液水池液位<1.2m时，保护停滤液水泵；

2.2

滤液水池液位<1.3m时，自动停滤液水泵；

2.3

泵已运行出口阀未开，延时90S，保护停泵。

事故浆液罐系统

序号

项目

事故浆液罐及泵

1

事故浆液泵启动运行条件

1.1

事故浆液泵在远方；

1.2

事故浆液泵无保护动作；

1.3

事故浆液罐液位≥1.6m且入口门全开信号来，启“允许”；

2

事故浆液泵保护

2.1

事故浆液罐液位<1.5m保护停事故浆液泵；

2.2

事故浆液泵运行，入口电动阀关，保护停。

2.3

事故浆液泵运行，出口电动阀未开，延时90S保护停；

事故浆液罐搅拌器

1

事故浆液罐搅拌器启动运行条件

1.1

事故浆液罐搅拌器无保护动作

1.2

事故浆液罐搅拌器在远方；

1.3

事故浆液罐的液位>1.5m“允许”启搅拌器；

2

事故浆液罐搅拌器保护

2.1

事故浆液罐液位<1.3m拌器保护停；

2.2

事故浆液罐液位<1.4m拌器自动停；

3

事故浆液罐搅拌器联锁

3.1

事故浆液罐的液位>1.6m自动启搅拌器；

工艺水系统

序号

项目

工艺水泵

1

工艺水泵启动运行条件

1.1

工艺水泵在远方

1.2

工艺水泵无保护动作；

1.3

工艺水箱液位>1.8m时，“允许”启动

2

工艺水泵保护

2.1

工艺水箱液位<1.5m时，保护停泵；

工艺水箱液位

1

工艺水箱液位相关联锁报警

1.1

工艺水箱液位<2.2m时，工艺水箱液位低报警：

1.2

工艺水箱液位<2.5m时，自动打开工艺水箱补水电动阀；

1.3

工艺水箱液位>4.0m时，自动关闭工艺水箱补水电动阀。