热工调试技术交流

GPTRI广东电网公司电力科学研究院热控调试技术交流广东电网公司电力科学研究院潘凤萍2013年9月GPTRI广东电网公司电力科学研究院提要热控调试主要内容1收集资料和调试方案编写2控制系统受电及软件恢复调试3控制系统联调4项目竣工5主要系统调试6主要试验7GPTRI广东电网公司电力科学研究院•《火力发电建设工程机组调试技术规范》•《火力发电建设工程机组调试验收与评价规程》•DL-T655-2006火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统验收测试规程•DL-T656-2006火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程•DL-T657-2006火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程•DL-T658-2006火力发电厂开关量控制系统验收测试规程•DL-T659-2006火力发电厂分散控制系统验收测试规程•DL-T711-1999汽轮机调节控制系统试验导则•DL-T774-2004火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程•DL-T824-2002汽轮机电液调节系统性能验收导则•DL-T5175-2003火力发电厂热工控制系统设计技术规定•电建[1996]40号火电工程启动调试工作规定•建质[1996]111号火电工程调整试运质量检验及评定标准热工调试参照主要标准GPTRI广东电网公司电力科学研究院一、热控调试主要内容按调试阶段分：单体调试、分系统调试、整套启动调试、特殊项目调试GPTRI广东电网公司电力科学研究院一、热控调试主要内容单体调试温度、压力、流量、执行机构、位移等仪表设备的调教。I/O点现场送检。分系统调试机组自动控制装置复原、自动调节系统（MCS）、数据采集系统（DAS）、辅机顺序控制系统（SCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、给水泵小机电液控制系统（MEH）、汽机旁路控制系统（BPC）、机组协调控制系统、汽机监视系统（TSI）、锅炉汽机等保护联锁系统、外围系统调试。整套启动调试各系统的投运。GPTRI广东电网公司电力科学研究院一、热控调试主要内容按调试流程分调试进场DCS受电锅炉点火整组启动并网带负荷及相关试验168计时商业运行各系统调试方案编写收集资料DCS受电前检查DCS受电软件恢复DCS性能测试I/O测试SCS系统调试FSSS系统调试DAS系统调试BPC系统调试保护系统调试CCS系统静态调试DEH系统调试TSI调试BPC调试SCS系统调试保护系统调试ETS系统调试ECS系统调试CCS动态调试AGC试验一次调频试验甩负荷试验RB试验CCS细调调试报告各种试验报告各种签证系统调试签证调试前准备DCS受电分部试运整组调试带负荷试验168计时试生产GPTRI广东电网公司电力科学研究院二、收集资料和调试方案编写1、调试前期准备：收集资料、编写调试方案。国内机组建设周期短、边设计边施工、边采购设备。1）收集资料：三大主机资料、主要辅机资料、主要控制系统DCS和PLC资料、主要执行机构、主要仪表资料。尽量参加设计联络会收集机组设计方面资料尤其DCS的I/O数据库。熟悉热力系统及主辅机的性能和特点。掌握采用的热控设备的技术性能，对新型设备的技术难题进行调研和收集资料。审查热控系统原理图和组态图。2）编写调试方案根据收集的资料编写调试方案。由于设计周期短所以厂家资料和设计存在不同，在调试过程及时发现设计的错误避免在调试过程中出现设备损坏。GPTRI广东电网公司电力科学研究院2、主要调试方案方案可合成也可分别写主要包括以下系统的调试方案：协调控制系统调试方案（CCS）；锅炉炉膛安全监控系统调试方案（FSSS）；汽轮机监视、保护系统调试方案（TSI）；旁路控制系统调试方案（BPC）；顺序控制系统调试方案（SCS）；汽轮机电液控制系统调试方案（DEH）；小机电液控制系统调试方案（MEH）；模拟量控制系统调试方案（ＭＣＳ）；计算机监视系统调试方案（ＤＡＳ）；分散控制系统受电及软件恢复调试方案（ＤＣＳ）；辅机联锁和保护试验方案；RB试验方案；AGC试验方案；一次调频试验方案等。二、收集资料和调试方案编写GPTRI广东电网公司电力科学研究院3、调试方案包括的内容１）工程概况；２）编制依据；３）编写目的；４）调试范围；５）调试中的安全事项及事故反措预案；６）调试具备的条件；７）调试的准备工作；８）现场调试的方法与步骤；９）调试采用标准；１０）调试数据记录表格。二、收集资料和调试方案编写GPTRI广东电网公司电力科学研究院三、控制系统受电及软件恢复调试分散控制系统受电及软件恢复调试分散控制系统系统是火电机组的控制核心特点稳定运行、调试直接关系到整个电厂的整体水平。首次通电需做的工作：１）系统外观检查；２）系统设备安装环境；３）接地系统安装检查（不同DCS要求可能不同如无特殊要求和电气接地距离大于10m、接地电阻不大于2Ω）；４）电缆及接地线检查（单点接地）；5）供电系统检查；6）操作员站、工程师站及外设备安装检查；7）系统设备吹扫；8）模件安装控制机柜上电：在接地线、电源线连接检查完毕、所以电源开关处在OFF状态，卡件拔离插槽。GPTRI广东电网公司电力科学研究院三、控制系统受电及软件恢复调试1、过程控制站(DPU）上电（以DCS厂家要求为准）1）检查DPU电源模块处在OFF位置、主要模件的设置是否正确；确认通信系统连接正确；合上控制电源总柜的总电源开关检查两路电源的电压应在220VAC±10%内。2）合上过程控制柜在总电源柜开关，机柜风扇运行正常，检查对应的电压正常合，按同样方法送入第二路电源。两路电源正常后测试电源切换功能。3）在电源柜合上对应过程控制柜的电源，在DPU检查输入电源端子上检查电源。合上电源后在合上电源模块的电源，检查电源模块的状态和输出电压，第二路电源送电方法相同。4）关闭DPU的电源模块，按图纸安装卡件并锁紧后合上DPU的电源模块电源，检查卡件的状态。2、人机接口系统设备上电（以DCS厂家要求为准）1）逐台检查DCS电源柜到人机接口系统设备电源线路及开关的标识一致性；2）检查电源的电源及稳定性；3）通电方式和通用PC机基本相同；4）检查通讯系统。GPTRI广东电网公司电力科学研究院三、控制系统受电及软件恢复调试3、控制系统软件恢复控制系统受电完成后，利用工程师站对DPU、操作员站进行软件恢复。不同的DCS步骤可能略有差别。4、控制系统的前期调试1）I/O信号通道测试按照DCS的说明书和通道的定义对各种卡件进行采样周期、精度、量程、报警、响应时间、抗干扰等功能进行测试。AI按标准需加5点信号（0、25、50、75、100%）2）画面检查和调试控制画面在DCS出厂经过测试，但许多方面需进行进一步调试。3）报表打印功能测试4）SOE功能调试测试SOE卡件的分辨能力（硬件）、事故追忆能力（软件）。SOE记录顺序正确率必须100%。5）控制系统组态逻辑检查根据各个系统的功能检查组态包括初始参数的设置、定值、系统跟踪等。GPTRI广东电网公司电力科学研究院四、控制系统联调控制系统联调控制系统联调指现场设备安装完毕、单体调试完毕、系统联调的条件已经具备；联调质量的好坏关系到系统投入、运行设备的安全运行。在接线检查之前最好把IO卡件脱离卡槽以免接线过程强电进入卡件损坏卡件。1、电缆及接线的检查1）电缆的走向。强电和弱电要分开电缆槽。2）检查模拟量信号的屏蔽电缆及接地方式。3）按照图纸检查机柜内接线、机柜外接线的正确性。4）所有接线已完成对线包括接线的位置、极限，并有对线记录。5）确认检查接线的牢固可靠。GPTRI广东电网公司电力科学研究院四、控制系统联调2、DAS系统联调确认个测量回路连接的正确性，模拟量和现场仪表显示的一致性及测量精度，开关量通、断的准确性。1）模拟量信号（至少重要信号），通过就地加信号逐步增加、减少在校准点记录CRT的显示值计算最大误差不应大于测量系统允许误差，回差不大于允许误差绝对值的一半。2）模拟量通过现场加信号检查报警定值的设定及在CRT报警变色的正确性。3）开关量输入信号，对现场仪表加物理量变化（条件允许）使触点通、断检查CRT的状态是否正确。4）开关量输出信号，分别置0、1检查现场受控对象接收的信号是否符合要求。DAS调试过程中若系统误差不满足要求需查明原因予以消除。（如屏蔽、电缆等）GPTRI广东电网公司电力科学研究院四、控制系统联调2、模拟量控制功能调试模拟量控制系统包括MCS、BPC、DEH、MEH系统的调试。对系统逐个检查、调试。1）确认系统输入、输出信号通道及接线正确；2）通过M/A站对现场执行机构进行操作，确保执行机构的动作、行程、灵敏度、无振荡等主要功能正常。3）检查阀门的流量特性，确认流量特性满足要求。4）检查手、自动切换条件、超驰条件、闭锁增、减条件。5）检查系统跟踪回路的正确性，确保手自动的无扰切换。6）检查画面的动态显示包括参数（过程量、设定值、输出信号等）、棒图、自动投入运行、闭锁信号等画面显示。7）根据经验设置控制器的初始参数及前馈的参数。9）待系统运行时将自动投入(第一次投入时做好保护措施如输出信号上、下限幅等，其中可能跟踪问题、也可能组态问题及系统问题）。对PID参数进行优化直到调节效果达到工艺要求（可进行设定值扰动和变负荷试验）。9）进行调试记录（包括投运时间、试验曲线、试验数据）及软件备份。GPTRI广东电网公司电力科学研究院四、控制系统联调3、开关量控制系统调试开关量控制系统包括FSSS、SCS、ECS等系统，是电厂中用的最多的最重要的系统调试；直接关系设备的安全运行。调试主要步骤如下：1）在调试过程逐步恢复卡件，防止DI卡件强电信号进入。2）检查调试系统的画面和逻辑(允许条件、保护条件），确认初始参数的正确（控制信号的长短、设备动作时间）。检查逻辑，确保组态满足设计和实际工艺流程的要求。3）确认输出、输入信号的正确及通道设置正确。4）和机务专业协调在条件允许的情况下在CRT操作控制设备开、关（启、停），记录动作时间和方向检查设备动作有无卡涩。5）检查现场状态和CRT显示是否一致性。6）进行系统的联锁保护试验，试验尽可能贴近实际工况条件下进行，并做好记录。7）检查SCS控制系统的相关控制的设备、联动顺序、设定步续时间长度、画面的显示包括设备的状态和设备。GPTRI广东电网公司电力科学研究院四、控制系统联调8）从CRT或到现场实际观察，检查顺控系统的每一个程序步是否可按预定的步骤进行。如程序的动作结果不符合设计和工艺要求，则停止试验，重新检查设备的控制逻辑、外围接线和所加的模拟信号等，找出相关障碍。如妨碍试验的障碍是可快速消除的障碍，则将这些障碍消除后继续进行试验，并填写调试记录；如妨碍试验的障碍一时无法消除，则中止试验，并书面通知项目负责人。9）试验完毕或中止试验后，工作人员解除模拟信号，恢复原系统接线。10）在条件允许时进行系统的投运，投运时密切监视系统的动作情况；如有异常中断投运查明原因并做好记录。（顺控投入率≥95%、整台机组开关量控制系统完好率不小于90%）随着自动化水平的提高，MCS和SCS经常相互融合。所以对热控调试人员的要求也不断提高。热工人员必须熟悉工艺流程、控制原理才能在调试过程中按工程进度要求合理安排时间完成各静态系统调试、系统投运。GPTRI广东电网公司电力科学研究院五、项目竣工1、自动投入率统计方法1）主蒸汽压力调节系统、主蒸汽温度条件系统、再热蒸汽温度调节系统和给水系统在72h或168h必须投入。2）在72h试运行期间投入自动调节连续运行24h并累计运行48h。3）在168h试运行期间投入自动调节连续运行24h并累计运行120h。4）投入自动的调节品质满足《火电工程调试试运质量检验及评定标准》。5）投入率=投入自动套数/自动系统设计总套数（95%）。2、顺序控制验收要求1）已投系统辅机联锁保护投入率100%；2）辅机联锁保护正确率100%；3）SCS投入率≥90%；GPTRI广东电网公司电力科学研究院五、项目竣工3、火电工程调试试运质量检验及评定表这些表格必须有以下参建方的签字：调试