DCS控制系统技术规范书doc.docx

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DCS控制系统技术规范书doc

国网能源伊犁煤电有限公司

2×350MW热电联产工程

湿式静电除尘器项目

DCS控制系统

技术规范书

招标方：

山东神华山大能源环境有限公司

2018年3月

1.总则

1.1总的要求

1.1.1本技术规范书适用于国网能源伊犁煤电有限公司2×350MW热电联产工程湿式静电除尘器项目分散控制系统（以下简称DCS）设备订货。

投标方应根据自己的工程经验和业绩，选择安全、可靠的湿式静电除尘器控制系统方案。

1.1.2本技术规范书提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未完全陈述与之有关的协议和标准。

投标方应提供完全满足本技术规范书和有关工业标准的要求的、经过实践验证的、先进可靠的控制系统。

对国家有关安全、环保等强制性标准，应必须满足其要求。

投标方在投标文件中应详细列出包括设计、供货、安装和验收指导、设备及配套附件、连接件、材料等所采用的标准、规程和规范名称，并能应招标方要求提供标准、规程和规范全文供审查确认。

如本技术规范书前后出现不一致，招标方有权在其间作出选择。

1.1.3如果投标方未以书面形式对本技术规范书提出异议，则意味着投标方提供的设备和控制系统满足了本技术规范书和有关工业标准的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细表明，并说明原因，否则则意味着投标方提供的设备完全满足了本规范书和有关工业标准的要求。

如招标方不同意修改，则仍以招标方意见为准。

1.1.4投标方所供的湿除DCS控制系统应在国内300MW及以上大型机组的DCS控制系统具有运行和实施业绩；投标方应同时具有控制系统工程安装指导、软件组态和系统调试的资格和丰富的工程实施经验。

1.1.5投标方提供的文件，包括图纸、计算、说明、使用手册等，均使用国际单位制（SI）。

所有交换文件、工程图纸及相互通讯，均使用中文。

签约后的工程建设期间，中文是主要的工作语言。

若文件为英文，同时附中文翻译，并以中文文件所表达的含义为准。

投标方对英文文件和中文翻译的一致性负全责。

1.1.6只有招标方有权修改本技术规范书。

合同谈判将以本技术规范书为蓝本，经供需双方协商修改，最终形成确定的技术规范书及签署的技术协议将作为合同的附件，并与合同文件有相同的法律效力。

双方共同签署的会议纪要、补充文件、往来传真等也与合同文件有相同的法律效力。

1.1.7投标方在商务合同中列出在工程进度中和由于招标方设计方案变动可能会产生数量变化的设备、材料的单价，并承诺这些设备和材料在工程设计、安装、调试和投运期间单价不超过此次报价。

同时还承诺所卖设备投运后三年内各部件、组件单价涨幅不超过10%。

1.1.8合同签定后，投标方按照招标方的时间、内容、深度要求提供其所需的设计、施工文件及设备资料，并按招标方施工和设计进度要求随时修正完善。

投标方提供资料的时间和深度是否满足工程的需要将作为罚款的考核条件之一。

1.1.9设备、系统采用的专利涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中，投标方保证招标方不承担有关设备专利的一切责任。

1.1.10招标方在联络会和设计过程中对于投标方设计方案和图纸的确认，尤其是硬件配置、功能分配及控制逻辑等的确认并不代表招标方将为控制系统的设计承担责任，投标方完全保证所供控制系统的安全可靠性、合理性、完整性和优良性。

无论投标方设计方案和图纸是否经过招标方确认，投标方都无条件对系统中的缺陷、不足和与合同不符的地方进行修改、补充或更换，而不增加任何费用。

1.1.11投标方应对本技术规范书所规定的工作范围负有全部责任。

湿除控制系统的逻辑、画面组态及相应的现场服务由投标方全部负责，如果投标方拟将某些工作转包或分包给任何第三方，需提供第三方的资质证明，并应事先征得招标方同意和批准，投标方的任何转包或分包行为不能免除投标方在合同范围内的全部责任。

1.1.12本工程设计采用电厂标识系统编码标识系统，投标方应在最终版的图纸及供货实物上标注其电厂标识系统编码，具体原则在联络会中确定。

1.2投标方的供货范围和工作范围

1.2.1投标方的供货范围

*1.2.1.1投标方提供满足本技术规范书要求的湿除DCS控制系统所需的全套硬件设备、软件、软件组态和其它各项服务。

控制模件、电源模件、通讯模件和交换机均应冗余配置，DCS、操作员站、打印机、交换机等选型及配置与机组DCS完全一致。

1.2.1.2随控制系统供货的所有机柜、设备及其内部之间的供电、信号、通讯、接地电缆属于投标方的设计范围和供货范围。

投标方提供的各类控制电缆和通讯电缆应满足屏蔽、接地、阻燃等技术要求，长度应满足现场实际用量的要求。

招标方与投标方的热控设备系统的设计、供货、安装界限为DCS机柜端子排（硬接线）处和机组DCS侧交换机接口（通讯）。

1.2.1.3本技术规范书要求的全部外围及附属设备、附件。

1.2.2投标方的工作范围

1.2.2.1投标方提供满足本规范书要求所必需的硬件、软件和各项服务。

其中包括（但不限于）下列内容：

1.2.2.1.1按照湿除运行要求、系统集中控制规范书的规定和适用的工业标准，为每台机组提供一套完整的湿式静电除尘器DCS控制系统，包括机柜，电源柜，操作员站/工程师站等，可实现电源装置的控制、低压柜控制等辅助系统控制,每台炉的湿式电除尘控制系统采用1套工程师站兼操作员站加1套DCS组成的控制方式。

湿式静电除尘纳入机组DCS控制，程控系统在上位机故障时，不影响其他部分的运行，并保证湿式静电除尘器系统可以独立可靠的运行。

1.2.2.1.2提供构成控制系统所必需的全部硬件（包括外设等），并全面负责其供货范围内所有设备及其内部之间连线的设计和供货。

1.2.2.1.3重要信号（包括启动、停止、设备故障信号与主体工程相关的保护联锁等，具体接口信号在联络会上定）应采用硬接线方式接入机组DCS控制系统，投标方DCS系统应留这部分硬接线信号的接口。

湿式静电除尘DCS控制系统信号发送到机组DCS系统的通讯接口，并配合机组DCS厂商完成湿式静电除尘控制系统的接入，最终在机组DCS操作员站上实现湿式静电除尘系统的监控。

1.2.2.1.4在制造厂内，由具有丰富经验的专家及训练有素的专职人员，使用仿真和测试设备，接入全部控制系统的输入输出信号，进行闭环运行、测试和演示，确认控制系统的功能和性能符合本技术规范书的要求。

招标方有权在设备验收期间对所供控制系统的功能及性能进行全面检查或抽查，出厂前投标方向招标方提供真实有效的全套测试报告。

1.2.2.1.5按照合同规定的进度要求，按时发运控制系统设备。

1.2.2.1.6根据本技术规范书的要求，向招标方提供施工图设计、安装调试、运行维护、系统二次开发所需的全部图纸、数据，并对系统的安装进行指导。

1.2.2.1.7通电启动和调试服务，直到所供控制系统能在各种工况下令人满意地控制系统运行，达到控制系统的全部功能要求，并保证系统可利用率不低于99.9%。

1.2.2.1.8根据本技术规范书的要求，向招标方提供控制系统优化运行所必需的系统文件，使招标方能组态、编程、维护、扩展、修改和调试控制系统。

1.2.2.1.9负责培训招标方的运行和维护的工程技术人员，并使这些培训人员能熟练地安装、组态、扩展、操作、维护、修改和调试控制系统。

在调试期间，分别派遣控制系统硬件专家和软件设计专家以及与各子系统的通讯专家来现场调试，这些调试至少包括对各系统逻辑验证试验、参数调整试验，并负责操作员画面的完整性和正确性。

当发现任何错误时，随时在现场修改。

1.2.2.2投标方与由其它供货商供的控制系统和设备相协调，提供湿除控制系统侧接口软硬件，并负责与其他系统相关的接口工作，同时提供与第三方供货商提供的控制系统连接的通讯电缆，与湿除控制系统接口的控制系统和设备主要有：

机组DCS、脱硫CCTV、湿除高频电源装置以及其它控制系统。

1.2.2.3投标方负责组态、编程、改造、修改、调试DCS和试用期间的故障处理。

1.2.2.4投标方负责审查工程软件的控制逻辑与所供硬件和支持软件的性能是否吻合，并确保其逻辑设计的正确性、合理性。

1.2.2.5投标方配供的就地工作站、机柜的防护等级满足现场环境要求，防护等级不低于IP56。

1.2.2.6投标方负责完成湿除整个工程控制系统内网络通讯连接及光纤熔接工作（含与第三方通讯的接口连接），直至本项目控制系统工作正常。

1.2.3投标方提供的接口的型式和数量能够满足招标方对控制系统整体设计方案的要求。

1.3招标方的供货范围和工作范围

1.3.1招标方将提供下列设备和服务：

1.3.1.1所有基础、埋件、地脚螺栓的预埋及灌浆。

1.3.1.2所有现场接线、电缆敷设和投标方提供的过程I/O端子柜上的就地电缆接线及机柜的安装工作。

1.3.1.3所有模拟量输入信号传感器，如压力变送器、热电阻及电磁流量计等仪表的安装与接线。

1.3.1.4所有数字量输入信号接点和脉冲设备的安装与接线。

1.3.1.5所有执行机构、电动机的安装与接线。

1.3.1.6按投标方要求提供控制系统接地安装和接地所需电缆（控制系统机柜之间互连的接地电缆、接地铜排、由投标方供货并指导连接）。

1.3.2提供工艺系统图、控制系统初步I/O清单。

1.3.3提供有关的基础资料；对投标方的技术资料确认。

1.3.4负责协调并安排与其他承包商所供控制系统间的接口资料交换进度。

投标方免费提供接口协议，如果在与其他承包商所供控制系统的接口问题上发生费用，视为全部已含在本次项目总价中。

1.4工作范围分界

对湿式除尘器控制系统，招标方与投标方工作的分界面以设备接线端子排为界面，端子排外的I/O信息来源和接线（系统自身需要如温度补偿、电源监视、机柜间的联络信号等除外）属招标方的责任。

端子排内的应用软件设计、组态、出厂调试及现场软件恢复调试等工作属投标方责任。

投标方提供控制系统设备（操作员站、CPU柜、扩展柜、模件柜、端子柜以及配套中间继电器柜等）之间的连接电缆（要求采用预制电缆）、电源电缆和光缆（与主机控制系统之间所使用的全部光缆）。

2.工程概况

2.1工程概述

本期工程建设2×350MW超临界燃煤空冷供热机组，同步建设烟气脱硫、脱硝设施，并预留扩建条件。

本工程扩建场位于2×25MW机组厂区东侧。

工程计划于2016年12月开工建设，计划于2018年8月、10月＃1、＃2机组分别投产。

本工程采用烟塔合一方案，每台机组设一座脱硫吸收塔；两台机组设一座间冷塔，脱硫塔位于间冷塔内，湿式静电除尘器布置在吸收塔顶部。

本工程采用烟塔合一方案，湿式静电除尘器布置在间冷排烟塔内，湿式静电除尘器设备（含配套辅助设备）塔内环境温度为50～65℃。

2.2气象条件

察布查尔县地处亚欧大陆中心伊犁河谷盆地中部，东、南、北三面有天山支脉的天然屏障，西部地势开阔，易受北冰洋气流的影响，因而气候比较温和、湿润，具有大陆性北温带温和干旱气候的特点。

阳光充足，昼夜温差较大。

察布查尔县气象站位于察布查尔县城镇南郊，地理坐标为E81°09′，N43°50′，观测场海拔高度为602.6m。

根据察布查尔县气象站并结合本院前期工程统计分析，提供累年下列特征值：

累年平均气温：

8.5℃

累年极端最高气温：

40.0℃（1997年7月19日）

累年极端最低气温：

-43.2℃（1969年1月28日）

累年平均气压：

948.5hPa

累年最高气压：

950.9hPa

累年最低气压：

945.0hPa

累年最大一日降水量：

54.7mm（1999年8月14日）

累年最大一次降水量：

56.2mm（1999年8月14日，历时：

2天）

累年最长连续降水日数：

8d（总计降雨量：

30.6mm终日：

1965年11月11日）

累年年平均降水量：

221.5mm

累年年最大降水量：

388.4mm（1987年）

累年年最小降水量：

119.5mm（1968年）

累年年平均降雨日数：

81.5d（降水量≥0.1mm日数）

累年年平均蒸发量：

1563.4mm

累年年最大蒸发量：

1898.3mm（1968年）

累年年最小蒸发量：

1339.5mm（1998年）

累年平均相对湿度：

69%

累年最小相对湿度：

2%（1983年4月27日）

累年平均水汽压：

8.7hPa

累年平均风速：

1.9m/s

最大定时风速：

28.0m/s（1962年3月8日、1962年12月26日，风向：

W）

累年最大积雪深度：

65cm（1969年3月4日）

累年最大冻土深度：

109cm（1984年3月4日）

累年最多冻融次数：

7次（1968年）

累年年平均沙暴日数：

0.3d

累年沙暴最长持续时间：

6d

累年年平均雷暴日数：

17.5d

累年年平均积雪日数：

93.4d

累年年平均大风日数：

14.7d

累年年平均晴天日数：

101.4d

累年年平均日照时数：

2824.5h

全年主导风向：

E次主导风向：

ENE

2.3地质条件

厂址处靠近伊犁河南岸地段的百年一遇洪水位标高为604.51m，厂区地面标高为607m以上，厂区不受洪水影响。

厂址处地貌类型属于伊犁河左岸河滩低阶地平原，地势平坦、开阔，厂址自然地面标高为607.50m～609.90m（1956年黄海高程系，下同）。

地形受南部山区的制约，东南稍高，并向西北轻微倾斜。

区域地质稳定性

场地在大地构造上位于哈萨克斯坦—准噶尔板块之伊犁石炭—二叠纪裂谷，区域新构造运动强烈，近场区有断裂发育，属相对稳定地区，适宜建设。

场地50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.2g，相应地震基本烈度为Ⅷ度，电气设施按Ⅸ级设防。

50年一遇十分钟平均最大风速按31m/s设计，相应50年一遇基本风压值为0.6kN/m2。

100年一遇十分钟平均最大风速按33m/s。

2.4运输

（1）铁路运输：

伊犁自治州伊宁、察布查尔县区域内仅一条建成铁路：

精河—伊宁—霍尔果斯铁路；规划的铁路有伊南矿区至伊宁县的矿区铁路。

精－伊－霍线牵引质量3000吨，满足本期工程大件运输要求。

（2）公路运输：

伊犁自治州伊宁、察布查尔县区域公路交通便利，区域内G30及218国道纵贯东西，237省道、313省道及团结公路横穿南北。

电厂进厂主干道从厂址西侧县乡引接，电厂一期工程建设时已建成，本期工程不再新建。

（3）场内交通运输方案：

本规范要求交货地点为：

本工程施工安装现场，最终交货运输方式为：

汽车板车交货。

2.3标准与规范

2.3.1本技术规范书中包括的所有设备遵照下列组织的适用标准和协议进行设计、制造、检验。

所采用的标准和规范（包括附件）为合同期间的最新有效版本。

当参照的规范和标准与本技术规范书存在明显冲突时，投标方向招标方指出冲突之处并取得招标方的书面意见。

2.3.2投标方可提出其他相当的替代标准，但需经招标方确认。

如果在上述引用的规范和标准与本技术规范书中有不一致时,则按照较高的执行。

2.3.3引用的规范和标准

GB11920-2008电站电气部分集中控制装置通用技术条件

IEC144低压开关和控制设备的外壳防护等级

ANSI488可编程仪器的数字接口

ISA-55.2过程运算的二进制逻辑图

ISA-55.3过程操作的二进制逻辑图

ISA-55.4仪表回路图

SAMAPMS22.1仪表和控制系统功能图表示法

NEMA-ICS4工业控制设备及系统的端子板

NEMA-ICS6工业控制装置及系统的外壳

TCP/IP网络通讯协议

IEEE802局域网标准

EN55024电讯设备抗干扰标准

UL508/CSAC22.2No.142工业控制设备安全标准

UL1604工业危险环境控制设备标准

IEC60068-2-6抗震动标准

NEC国家电气规范

投标方设计还应满足下列协会制定的相关标准

NEMA国家电气制造商协会

FM制造商协会

ISA美国仪表协会

UL美国保险商实验室

IEEE电气电子工程师协会

EIA美国电子工业协会

投标方还应满足下列规程：

DL/T5000-2000火力发电厂设计技术规程

DL/T5227-2005火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定

DL/T5175—2003火力发电厂热工控制系统设计技术规定

DL/T657—2015火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程

DL/T658—2017火力发电厂开关量控制系统验收测试规程

DL/T659—2016火力发电厂分散控制系统验收测试规程

DL/T774—2015火力发电厂热控自动化系统检修运行维护规程

DL/T5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范第5部分:

热工自动化

GB50229-2006火力发电厂与变电站设计防火规范

3.技术要求

3.1总则

3.1.1湿式静电除尘器控制系统应能完成规范书规定的各种数据采集、控制和保护功能，以满足各种运行工况的要求，确保湿除系统安全、高效地运行。

3.1.2湿除DCS控制系统按照功能分散和物理分散相结合的原则设计。

自动化设备的硬件及CPU按#1机组、#2机组系统分别设置，功能上和物理上相对独立。

每套系统各配置冗余CPU，投标方按照系统进行组柜。

3.1.3控制系统由处理器单元（CPU）、数据通讯系统和人机接口组成。

3.1.4控制系统易于组态，易于使用，易于扩展。

投标方应配置相应的设备以完成现场设备维护信息的采集和处理。

3.1.5控制系统的过程I/O及控制功能按功能子系统或按工艺流程合理组态在各处理器内。

系统设计结合工艺及电气系统的特点，并遵循功能分散和物理分散的原则。

系统的参数显示、报警和自诊断功能高度集中在LCD上显示和在打印机上打印。

3.1.6在工程设计进程中，若由于相关技术条件和要求的变化，需要对控制功能及过程I/O组态进行修改，在不超过合同I/O总量5%的前提下，投标方及时在现场更新设计而不追加费用。

3.1.7，湿除DCS采用与主机DCS相同的产品，湿式静电除尘器DCS控制系统纳入机组DCS。

投标方应提供足够的资料以说明湿式静电除尘器的整体控制策略、设备运行条件下控制系统的要求，所有运行方式控制的安全和联锁要求。

3.1.8删除

3.1.9控制系统设计遵循以下故障安全准则：

（1）单一故障不引起控制系统的整体故障。

（2）控制功能的分组划分充分考虑危险分散，使得某个区域的故障将只是部分降低整个控制系统的控制功能，此类控制功能的降低能通过运行人员干预进行处理。

（3）控制系统的构成能反映电厂设备的冗余配置，以使控制系统内单一故障不会导致运行设备与备用设备同时不能运行。

3.1.10为满足上述故障安全准则，控制系统包括各种可行的自诊断手段，以便内部故障能在对过程造成影响之前被检测出来。

此外，保护和安全系统具备信道冗余或测量多重化以及自检和在线试验的手段。

3.1.11投标方严格遵守国家经贸委颁发的《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》的要求，所供系统不得与控制系统外的其它系统进行直接接口。

控制系统采取有效措施，以防止各类计算机病毒的侵害和控制系统内的数据丢失；同时，投标方还应在控制系统内设置防火墙，对控制系统网络与所有外部系统之间的通讯接口（网关、端口）进行实时在线监视，有效防范外部系统的非法入侵和信息窃取。

*3.1.12整个控制系统的可用率不低于99.9%。

*3.1.13系统精度：

输入信号为±0.1%（高电平）,±0.2%（低电平）；输出信号为±0.2%。

3.1.15控制系统的控制范围：

（1）WESP装置；

（2）WESP辅助系统；

（3）WESP电气系统（ECS），高频电源重要参数通过硬接线接入DCS系统（其余通讯方式传输）。

3.2硬件要求

3.2.1一般要求

3.2.1.1投标方提供的系统硬件采用有运行实绩的、先进可靠的的硬件。

3.2.1.2系统内所有模件均采用低散热量的固态电路，并为标准化、模件化结构。

3.2.1.3机柜内的模件能带电在线插拔和更换而不影响其它模件的正常工作。

同类型模件具有可互换性。

3.2.1.4模件的种类和尺寸规格尽量少，以减少备件的范围和费用支出。

3.2.1.5安装于生产现场的模件、设备具有足够的防护等级和有效的保护措施，以保证在恶劣的现场环境下正常工作。

3.2.1.6选型要求：

•站内网络冗余：

冗余

•控制器：

与主机DCS系统一致

•软件版本（系统和控制软件）：

与主机DCS系统一致

•是否可带电插拨：

可

•I/O通讯总线的冗余：

冗余

•I/O卡安装形式：

插槽安装

•热电偶、热电阻输入点数/卡：

TC、RTD均≤8点

•模拟量输入点数/卡：

≤8点

•模拟量输出点数/卡：

≤8点

•开关量输入点数/卡：

≤16点

•开关量输出点数/卡：

≤16点

•脉冲量输入/输出点数/卡：

≤8点

•SOE输入点数/卡：

≤16点

3.2.2控制系统的处理器模件

3.2.2.1控制单元内的处理器模件在功能上分散，以提高系统可靠性。

处理器模件使用I/O处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和数字控制。

3.2.2.2某一个处理器模件故障，不影响其它处理器模件的运行。

此外，湿除DCS系统级总线故障时，处理器模件能继续正常运行。

3.2.2.3对某一个处理器模件的切除、修改或恢复投运，均不影响其它处理器模件的运行。

3.2.2.4过程控制单元的所有处理器均冗余配置。

冗余配置的处理器模件，同时对系统进行询问，具有相同的资料与状态，能双向切换。

一旦某个工作的处理器模件发生故障，系统能自动地以无扰方式，快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站报警，冗余的处理器之间必须采用背板或专用的连接电缆实现冗余，不接受冗余的处理器通过以太网的通用连接方式实现冗余。

3.2.2.5冗余处理器模件的整个无扰切换过程在毫秒级内完成，平均切换时间小于4ms，投标方保证系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失、延迟、误动、拒动。

3.2.2.6投标方提供的CPU冗余处理器模件可以实现在任何故障及随机错误产生的情况下连续不间断的控制。

3.2.2.7电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。

3.2.2.8最忙时，控制器CPU负荷率≤60%，操作员站CPU负荷率≤40%，网络通讯总线负荷率不大于40%（共享式以太网通讯的负荷率不大于20%）。

3.2.2.9内部存储器占用容量≤50%，外部存储器占用容量≤40%。

3.2.2.10控制器工作周期，模拟量控制≤0.25s；开关量控制≤0.1s。

3.2.3控制系统I/O模件

3.2.3.1I/O处理系统应“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。

I/O模件应能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化热电偶冷端补偿、过程点质量判断、线性化、通道故障诊断、工程单位换算等功能。

3.2.3.2所有的I/O模件都应有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源、通信指示等。

3.2.3.3所有的模拟量输入信号每秒至少扫描和更新4次，所有的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次，事故顺序（SOE）输入信号的分辨力应小于1毫秒。

为满足某些需要快速处理的控制回路要