烟气脱硫技改工程DCS控制系统调试方案

烟气脱硫技改工程DCS控制系统调试方案

为了顺利地完成烟气脱硫技改工程FGD调试的各项任务，规范调试的工作，确保烟气脱硫工程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：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DAS系统的调试，确保其正常投用。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。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MCS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。

本措施主要涵盖DCS系统恢复、分系统调试和整套启动调试三个部分内容。工程概述

锅炉来的原烟气，分别经过各自原烟气挡板以后进入1、2增压风机，该脱硫系统配置二台增压风机用来克服FGD系统对烟气的阻力。烟气经过升压后汇合进入吸收塔进行脱硫反应。脱硫以后的净烟气经过除雾器进入烟道、净烟气挡板和烟囱，排放到大气中。

编制依据

1.1《火电工程启动调试工作规定》；

1.2《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》

1.3《火力发电厂分散控制系统技术规范书》

1.4《火力发电厂电子计算机监视系统在线验收测试暂行规定》；

1.5《火力发电厂辅机顺序控制系统技术规范书》

1.6《质量管理和质量保证》

1.7《计算机场地技术要求》

调试对象及范围

调试对象为分散控制系统。

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。其硬件配置为：本期工程FGD装置设置二套DCS控制系统，1、2炉各一套，二套系统连在同一个网上。脱硫岛内设置的主要设备有DCS电源柜、DCS控制柜、DCS端子机柜（继电器设置在端子柜内），另外还有打印机等设备。

1.8DCS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。

1.9分散控制系统_DPS中顺序控制系统（SCS），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、石灰石供浆系统顺序控制等顺序控制功能组。

1.10数据采集控制系统（DAS），包括温度，压力，液位，流量及电气信号等测点。

1.11模拟量控制系统（MCS），进行静态程序功能检查，动态PID参数调整。

1.12检查事件报警功能的正确性。

调试方法及流程

1.13分散控制系统恢复

1.13.1调试流程

a.系统安装（工作站安装、DPU恢复、通讯环路恢复、系统配置检查等等）

（1）检查安装工作竣工通知和移交报告；

（2）检查部件的清洁程度(无安装灰尘)；

b.上电前恢复检查工作

（1）检查测试验收报告；

（2）检查文件的完整性；

（3）测试交流/直流配电，进行绝缘测试(>2MΩ)；

（4）地线－漏电测试；

（5）极性、额定电压等的检查；

c.220VAC/DC用户的接通

（1）控制器上电

（2）用户界面（工程师站及操作员站）上电

d.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、控制器之间与控制器之间及操

作员站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，从而判断以太网的

工作是否正常。

（5）通道测试。通道测试在安装单位的配合下进行，选取一些模件测试：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。

（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___提供作业指导书。

1.13.2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；工程师站及电子设备间应有相应的管理制度。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b.所有的工程师站及操作站原则上不再停运，打印机可以停运；1.13.3系统恢复应该具备的条件封闭隔绝；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；

XXX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。

1.14数据采集控制系统（DAS）的调试

1.14.1依据PID图纸，熟悉热力系统的工艺流程，确定每个子系统中要监视或采样的I/O测点的物理位置，相关的热力参数等。

1.14.2依据提供的接线表和I/O测点清册，编制适合调试用的接线表。

1.14.3依据做好的接线表，检查安装公司的接线情况，检查各测点位置是否和PID一致，是否能满足热力系统及运行监视要求。

1.14.4检查电建公司变送器及开关的校验情况。安装单位须提供合格的设备校验报告。

1.14.5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、DPU的数量及其地址号的设置。

1.14.6I/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_DPS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1～2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%。

1.14.7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%。

1.14.8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。

1.14.9DCS功能组态检查

（1）对照I/O清单，参考机组热力工况，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。

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

1.14.10打印功能的检查

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

1.14.11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。

1.14.12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。

1.15顺序控制系统（SCS）的调试

1.15.1配合FGD系统设备情况和热力系统工况，审核控制逻辑图。

1.15.2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。

1.15.3检查安装公司提供的执行设备的调校记录。

1.15.4配合机组调试进度要求制定本项目的工作计划。

1.15.5分系统调试

（1）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、停电动执行机构，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SCS柜的反馈信号的正确性，包括开到位、关到位、失电、过力矩等信号。

（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。

1.15.6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，必须会同运行人员严格按照运行规程进行试验。

（1）由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。

1.15.7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。

1.15.8对子组顺控组态进行检查。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。

1.16整套启动调试

整套启动调试是在分系统调试的基础上将顺控系统动态的运行在热力系统中，因为其关系到FGD系统能安全可靠的运行，是一项十分重要的工作，所以需要各方面大力配合。

各分系统顺序控制的投用应随着调试工作的进程逐步进行。

1.17对模拟量控制系统（MCS）的调试

1.17.1就地回路的检查

（1）检查、核对二次控制回路接线，主要包括控制机柜内接线、机柜至变送器等等。

（2）根据各变量的变化范围，确认各变送器的零点与量程。

（3）对各执行回路进行手动操作，检查各个执行机构的设备是否完好、动作方向是否正确、零位和满度是否准确、限位和保位功能是否可靠、灵敏度（死区）是否满足要求、有无振荡、卡涩现象等等。

1.17.2调节系统功能检查及外回路联调

（1）对各功能模块组态功能检查并进行性能试验，检查各模块之间的软件连接线，并按系统要求进行系数、参数预设置。

（2）对各系统执行机构进行手动操作试验（软手操）。

（3）对各系统手动时的跟踪功能进行检查，实现手、自动切换无扰动。

1.17.3自动调节系统综合试验

（1）阀门、挡板等特性试验

a)试验目的

阀门、挡板的调节特性满足要求是自动调节系统投入自动并获得理想调节品质的主要条件，摄取阀门、挡板调节特性，了解漏流量、死行程、调节范围、饱和区、回程差等特性参数，为调试、生产、维修提供直接资料。

b)试验方法

在相应的工况下，手动操作阀门或挡板的开度，使其单方向地从0%开到100％，再单方向地从100％关到0%，同时记录下开度和工质流量信号，并观察其它有关参数的变化。

c)注意事项

手动操作开度变化的快慢要视调节参数变化的快慢而定，在工况允许的情况下，开度变化到25％、50％、75％时，作数秒钟的暂时停留，以克服测量元件的惯性影响，保证试验的准确性。

（2）对象动态特性辨识试验

a)试验目的

了解被调对象的动态特性，掌握其纯延时时间。飞升速度，惯性阶数等特性参数，用以选择调节系统的控制方案，设置有关系数，整定调节参数。

b)试验方法

在设备完好，运行工况稳定的条件下，对被调对象进行调节量扰动，扰动量为额定量的10％－15％，用多笔记录仪或DCS实时趋势图同时记录扰动量和被调量等参数的变化曲线，由于被调对象存在非线性，要求扰动以不同的方向各做数次。

c)注意事项

在进行重要设备试验时，设备现场要有人员监视，手执对讲机与集控室保持联系，有异常出现立即就地手动操作。

（3）自动调节系统扰动试验

试验目的

稳定工况下，调节系统按预整定的调节参数投入自动后，通过系统的内部扰动、外部扰动和定值扰动试验，观察调节系统的调节作用，修改有关调节参数，努力寻求最佳整定，获得理想的调节品质。

a)试验内容

所有被调对象可控、调节设备工作正常、运行工况满足要求的自动调节系统。

b)试验方法

1)内部扰动

手动操作调节阀门或挡板，使调节系统内回路被调量产生10％－15％的扰动，随

后立即投入自动，多笔记录仪或DCS记录实时趋势图，记录有关参数的变化，观察、分析调节系统动作情况，修正相应的调节参数。

2)外部扰动

自动调节系统投入自动运行，手动操作产生外部扰动的有关调节阀门或挡板，使调节系统外回路被调量产生10％的扰动，实时趋势图记录有关参数的变化，观察、分析调节系统动作情况，修正相应的调节参数。

3)定值扰动

自动调节系统投入自动运行，人工改变定值，使调节系统的定值设定在新的定值上，多笔记录仪或实时趋势图记录有关参数的变化，观察、分析调节系统动作情况，修正相应的调节参数。

c)注意事项

1)上述试验需要多次反复进行，以便调节参数的逐步调整。

2)在运行工况允许的情况下，试验扰动量幅值应尽量加大，充分的激励才可获得充分的响应。每次试验时间应尽量加长，以获得完整的试验结果。

3)试验时，应减少或避免其它相应操作，防止对试验结果产生影响，保证试验结果的准确性。

4)试验时，密切注意运行参数的变化，发现异常、参数越限等现象出现时，立即中止试验，手动操作，确保人身设备安全。

2.调试前应具备的技术条件及准备工作

2.1控制机柜安装就位，电缆接线完成并保证正确。

2.2系统机柜恢复完毕并提供系统恢复报告。

2.3各被控设备单体调试合格并提供验收签证文件和单体设备调校记录。

2.4设计和生产部门应及时提供有关保护、报警定值以满足调试人员工作的需要。

2.5生产和施工单位应及时提供图纸资料，主要有：

2.5.1控制系统组态图、I/O清册、柜内接线图等。

2.5.2控制设备的有关说明书和资料。

2.5.3有关施工接线图。

2.5.4有关的修改通知单。

2.6热力系统图（PID图）。

3.安全技术要求

3.1所有试验工作应严格按照《电力生产安全规定》的要求进行。

3.2所有试验工作必须符合制造厂文件中规定的安全技术条件。

3.3设备投用应依据工艺要求进行，做好必要的防事故措施。

4.危险源辩识、防范

4.1调试服务场所危险源。生产场所高空坠落物；生产场所有沟、孔、洞，楼梯无防护栏，照明不足；调试服务场所控制机柜交直流强电；

4.2调试服务场所危险源可能造成的情况及后果。在调试服务现场未配备安全帽或未正确佩带安全帽，被落物击中身体，造成物体打击伤/亡；在调试、试验服务现场行走不慎跌落，造成跌落伤/亡；在调试中操作不当被控制柜强电击中，造成身体不适或伤害；

4.3调试服务场所危险源采取的对策。在生产场所调试服务期间确保必须且正确佩带安全帽，以杜绝由于高空坠落物造成对人身的损伤；对生产场所危险源施行有效运行控制；对控制系统中带强电电源进行的相关操作做到正确使用工具，合理安排操作顺序，避免造成触电事故；在调试、服务前进行安全意识自我教育，在调试工作过程中进行自我和相互监督，在调试后进行安全性评价。