莆田LNG电厂1号机组MCS系统调试方案

目录1概述.....................................................12编制依据.................................................13调试目的.................................................24系统调试范围.............................................25调试应具备的条件.........................................36调试步骤.................................................37调试质量目标.............................................68调试数据记录.............................................69调试仪器仪表.............................................610调试工作的安全注意事项..................................611危险点分析与预控措施....................................712调试组织分工............................................713附录....................................................81概述中海福建莆田燃气电厂规划容量为八台350MW等级的燃气-蒸汽高效单轴联合循环发电机组，分两期建设，一期建设四台。燃气－蒸汽联合循环机组主要设备包括燃气轮机、蒸汽轮机、发电机和余热锅炉及其辅助设备。机岛设备采用引进技术国产化“F”级燃气-蒸汽联合循环型。机组控制系统采用以先进的处理器为基础的分散控制系统（DCS）及机岛控制系统为主要控制设备，实现单元机组主辅系统的检测、自动控制、报警、联锁保护、诊断和操作指导等功能，以满足机组各种运行工况的监控需要，确保机组安全、经济运行。1号机组DCS系统采用北京ABB贝利控制有限公司提供的Symphony分散控制系统。MCS主要通过对挡板、调门、喷水阀及相关辅机等控制对象来调节机组主辅机的运行参数，或根据电网、运行人员对联合循环机组的负荷要求及燃机、锅炉、汽机及辅助系统的状态、能力，自动控制联合循环机组的输出负荷，确保机组各参数在许可范围内运行。2编制依据1)《电力建设安全工作规程》；2)《电力建设施工及验收技术规范》；3)《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规范》；4)《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》；5)《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》；6)《火力发电厂热工自动化设计技术规定》；7)《火力发电厂设计技术规程》；8)《模拟量控制系统负荷变动试验导则》；9)《火电机组热工自动投入率统计方法》；10)《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》；11)《火电工程调整试运质量检验及评定标准》；12)《火电施工质量检验及评定标准热工仪表及控制装置篇》；13)DCS设备供货厂商提供的Symphony分散控制系统技术资料，控制系统说明书及逻辑组态图等。14)热控设备厂家正式图纸、说明书、证明书及技术要求。15)设备订货合同、技术协议要求。在上述标准发生矛盾时处理原则为：首先应按设备订货合同、技术协议的要求及制造厂的正式图纸规定执行，如合同及制造厂无明确规定或规定不全时，按国家标准、部颁标准和规程条例执行。3调试目的依据《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)》(简称新启规)的规定和中海福建莆田燃气电厂4×350MW级燃气－蒸汽联合循环机组调试技术合同的要求，在机组MCS系统安装结束、完成设备单体调试后应进行分系统及整套启动的调试工作，以确保MCS系统设备安装正确无误，运行性能良好，控制系统工作正常，能满足机组整套启动至168小时试运行需要。为保障MCS系统调试工作的顺利进行，特编写本方案。4系统调试范围主要的模拟量控制项目包括：1)协调控制系统；2)燃机主控制；3)汽机主控制；4)高压旁路蒸汽温度调节系统；5)高压旁路蒸汽压力调节系统；6)中压旁路蒸汽温度调节系统；7)中压旁路蒸汽压力调节系统；8)低压旁路蒸汽压力调节系统；9)余热锅炉低压汽包水位调节系统（单冲量和三冲量全程控制）；10)余热锅炉中压汽包水位调节系统（单冲量和三冲量全程控制）；11)余热锅炉高压汽包水位调节系统（单冲量和三冲量全程控制）；12)给水泵再循环控制系统13)轴封压力调节系统14)凝汽器热水井水位调节系统；15)主蒸汽压力调节系统；16)主蒸汽温度控制系统；17)再热汽温度控制系统等。5调试应具备的条件1)机柜内模件安装完毕，接线和对线工作已完成；2)现场设备已经安装完毕，并已完成一次校验；3)系统设备已安装施工完毕，现场有充足的照明，环境清洁卫生符合要求；4)系统的电源、气源能正常稳定供给；5)资料齐全。包括Symphony系统的用户手册，系统有关的逻辑图、接线图、I/O清单及就地有关设备仪表的说明书等。6调试步骤模拟量控制系统通过对主、辅设备的参数控制，确保机组在启、停和升、降负荷过程及正常运行时的安全、经济运行；确保机组的主、辅设备的各个运行参数在许可范围内。通过对自动控制系统的调试，使系统硬件与软件组态更合理，通过参数优化，取得最佳控制效果。由安装单位完成MCS系统范围内的所有调节对象，包括泵、风机、调节门、挡板等设备的单体调试。调试主要分为静态和动态调试两个步骤：6.1静态调试6.1.1调试应满足的条件在进行MCS的静态调试之前，先要检查与MCS调试相关的条件是否满足，这些条件为：1)控制机柜所需的正式电源，UPS电源正常投入且符合要求。2)电子设备间照明充足，模件柜底部电缆孔封堵严密，环境保持清洁卫生；3)机房的温度、湿度、照明、清洁度满足设备运行条件，消防设施安装调试完毕；4)控制系统（包括操作站，机柜）安装就位，系统电缆安装完毕，接线正确；5)现场元件校验合格，定值正确，并有记录提交调试单位；6)现场一次设备安装结束，接线工作结束，驱动电源、气源正常。在开始静态调试之前，由安装、监理、调试、业主单位人员共同进行确认安装工作已经结束。6.1.2逻辑组态试验1)对SAMA图进行检查，检查各系统的PID控制方向是否正确、自动投入自动和切除自动逻辑控制是否正确、系统优先升/降和超驰控制是否正确，检查手动/自动无扰切换及跟踪情况，检查与控制系统有关的报警、联锁等，能否满足系统工艺要求等，并审核各个系统的函数曲线设置、信号补偿、信号滤波等是否符合设计要求，确保设计的正确性。并对设计不完善的地方会同设计院、业主、DCS厂家进行讨论修改。2)检查CCS系统有关的逻辑组态，确保其符合设计要求，并对其中不完善的地方会同DCS厂家和业主进行修改。3)利用信号源向对应的模拟量通道加上与实际工艺流程相对应的模拟量，用CRT、万用表等监视系统输出，检查输出信号的变化方向、输出信号幅值、有关报警和联锁保护功能，并作记录。4)检验控制系统的输出，如符合设计要求，则改变信号源的幅值，继续其它点的试验。如试验结果不符合设计要求，则停止试验，重新检查线路、信号源的连接和系统的有关逻辑，找出相关障碍。如妨碍试验的障碍是可快速消除的，则消除后继续进行试验。如妨碍试验的障碍一时无法消除，则中止试验。5)试验完毕后，恢复系统接线。6.1.3一次元件检查1)检查各自动控制系统相关信号是否正确。如变送器的量程、零位是否正确合理，热电偶的冷端是否已补偿，与其它系统相关的信号是否正确等；2)与机务专业配合，检查就地手操，判明执行机构动作方向，全开、全关的位置是否正确，是否有机械限位，限位位置是否正确；3)对执行机构电源回路进行检查，无误后向执行机构送电；4)就地向执行机构送模拟信号，对其全开、全关进行调校，调整行程开关，调整灵敏度（安装单位负责）；5)调整执行机构反馈信号，检查执行器是否设置断信号保护（安装单位负责）。6)记录执行机构校验数据。6.1.4MCS系统投运前的试验1)阀门特性的求取在MCS调门单体调试完毕后，在CRT上测定调门响应曲线和死区，保证各调门能满足自动调节要求，并记录数据。建立所有MCS自动系统回路的执行机构（阀门开度指令、位置反馈和被控对象参数（流量））的趋势曲线，在分系统调试时，满足特定的工况下，做阀门0%～100%开度与被控量（如流量等）的特性曲线试验，记录数据并打印曲线，求取阀门特性。2)被控对象的求取建立所有MCS自动系统回路的被控信号、控制指令信号的趋势曲线，根据各系统的不同情况在不同负荷阶段进行控制指令信号阶跃扰动试验，打印曲线，求取对象特性关系，初步计算确定各系统的PID调节参数。6.2动态调试当静态调试工作完成后，MCS就具备了动态调试条件，动态调试的主要步骤如下。6.2.1技术交底，加强监视在系统投入自动前，应向运行人员详细介绍自动控制系统投入自动、切除自动的方法、步骤以及异常情况的辨别、处理方法。运行人员应熟悉热控设备的操作以及调节系统投入的方法、步骤。在自动控制系统投入运行后，运行人员应密切注意机组以及系统的运行情况。如有异常，应立即将系统切为手动，做应急处理，按运行规则操作，使机组安全运行。6.2.2投自动当机组运行工况允许，负荷基本稳定，且执行机构开度在理想位置，调节范围较大的情况下，将系统投入自动，密切观察。6.2.3调整参数根据系统控制情况，适当修正预设参数，使系统品质达到要求。主要设定的参数有：控制器PID参数、各回路的校正系数、相关模块的时间常数和控制系统模型参数等。6.2.4扰动试验当系统稳定后，进行扰动试验，验证各自动控制系统的抗干扰能力，或优化调节品质。扰动试验分设定值扰动和系统扰动试验，可根据运行情况的要求来选择。通过扰动试验的曲线判断参数是否整定合理、调节品质是否符合要求。若调节品质还不符合要求，则参数作进一步修正，直到调节品质符合要求为止。6.2.5协调控制系统试投及负荷变动试验CCS的控制主要在燃机和汽机控制系统中完成，DCS调试主要检查设置参数，进行手动/自动无扰切换试验，检查跟踪情况。对调节器进行功能性试验；对有关的报警、联锁、模拟、显示转换信号进行试验；进行与燃机和汽机控制系统接口信号的通讯试验等。7调试质量目标1)符合部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》，全部检验项目合格率100%，优良率90%以上；2)168小时试运行期间自动投入率100%。8调试数据记录1)热控专业MCS系统调节回路静态测试表（见附表1）2)热控专业MCS系统软件组态修改记录卡（见附表2）3)热控专业调整试运质量检验评定（见附表3）注：部分表格根据现场实际情况制订。9调试仪器仪表数字式万用表，毫伏(mV)、毫安(mA)、热电阻及频率信号发生器，对讲机以及常用工具若干套。10调试工作的安全注意事项在调试过程中，应确保人身及设备安全。如需进行带电或危险性工作时，必须办理工作票，并有人监护方可进行。为保证设备安全，应遵守如下措施：1)严格遵守电力安全规程及工作票制度；2)非工作人员不得进行任何操作；3)所有电源保险丝的容量应符合要求；4)主机与外设连接时应注意插头、插座的标志，切勿插错；5)分清电源线与信号线，以免损坏仪器设备；6)在安装接线时应将机柜电源切断；7)调试时应注意所加的信号不得超过限值，以免损坏设备；8)按规定接好仪器设备的地线。11危险点分析与预控措施序号作业活动危险点/危险源危害后果风险等级预控措施1阀门特性试验阀门卡涩设备事故四级为预防阀门卡涩，就地必须有运行人员监视，做好紧急情况应对措施。2扰动试验系统振荡机组跳闸、设备事故四级为预防扰动量过大,引起系统振荡导致自动退出或机组跳闸，运行人员必须加强监视，及时手动干预。3逻辑强制强制信号错误危及设备