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间冷逻辑.docx

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间冷逻辑

03.JUN.2014

Z.Patyi

B.Antal

J.Jiao

版次

日期

修改

校核

审批

经理

备注

REV.

DATE

REVISED

CHECKED

APPROVED

PROJ.MAN.

REMARK

内蒙古京能盛乐热电有限公司

2×350MW空冷机组

2×350MW工程

间接空冷系统

INNERMONGOLIASHENGLEPOWERCO.LTD

2x350MWDRYCOOLINGUNITS

2x350MWPROJECT

INDIRECTDRYCOOLINGSYSTEM

签字：

姓名：

项目号：

P-200006741

页数:

页码：

SIGNED:

NAME:

PROJ.NO.:

NO.OFSHEETS:

SHEETNO.:

制图：

Z.Patyi

合同号：

SLRD-SBFJKL-005

DESIGNED

ORDERNO.:

校核：

B.Antal

业主：

INNERMONGOLIA

CHECKED:

CUSTOMER:

SHENGLEPOWERCO.LTD

审批：

B.Antal

项目名：

INNERMONGOLIASHENGLEPOWERCO.LTD

APPR.:

CODE:

2x350MWPROJECT

经理：

J.Jiao

日期：

26.NOV.2013

PROJ.M.:

Date:

图纸名称：

图号：

/GEAEGIDOCUMENT.NO.:

版次：

TITLE:

SOFTWAREDOCUMENTATION

CONTROLPHILOSOPHYANDBLOCKDIAGRAM

软件文档

控制逻辑及框图

6741-MC-95.90.00

REV.:

文件号：

/EGIFILECODE:

图幅：

6741-MC-95.90.00-B.docx

SIZE:

GEAEGIRESERVESALLRIGHTSFORTHISDOCUMENT.REFERTOPROTECTIONNOTICEISO16016.参见保护声明ISO16016

1概述3

1.1冷却系统简介3

1.2冷却系统运行概述3

1.2.1冷却系统启动4

1.2.2冷却扇区充水4

1.2.3冷却系统的控制4

1.2.4冷却系统的保护5

1.3冷却系统的控制等级5

1.4冷却系统的防护等级6

1.5MMI（人机界面）系统6

1.6功能组7

1.7故障信号，报警信息7

2.冷却扇区1功能组8

2.1冷却扇区1充水程序10

2.1.1功能组充水程序顺序步骤：

2.2冷却三角扇区1（2－6）疏水程序15

2.2.1疏水程序顺序步骤15

3旁路阀门控制20

3.1控制动作21

4水平衡控制22

4.1膨胀水箱水位阈值24

4.2储水箱水位阈值26

4.3控制动作30

4.3.1膨胀水箱水位控制31

4.3.2储水箱水位控制32

5紧急疏水阀控制33

5.1控制动作34

6温度（百叶窗）控制35

6.1控制动作37

6.1.1正常运行模式37

6.1.2保护运行模式38

6.2百叶窗开度同步38

7喷雾系统控制39

7.1喷雾功能40

7.2喷雾水箱水位控制40

1概述

本文简要说明了主冷却系统，并且确定了作为主冷却系统主要部分的冷却塔在不同工况下需要的工艺顺序、步骤和控制。

冷却塔用于两个完全相同且独立的冷却系统。

本说明描述了一个冷却系统的运行。

该描述是DCS实现控制功能的依据，DCS对主冷却系统空冷塔部分的仪器仪表和控制系统进行控制和协调。

1.1冷却系统简介

主冷却系统可分为两个主要部分：

-表面式冷凝器和循环泵（含电机），买方范围。

-带热交换器（冷却三角）的冷却塔，分成5个功能相同的冷却扇区（..PAD01to..PAD05）、储水箱（..PAB90）和膨胀水箱（..PAB80），都是GEA-EGI范围。

基本上，从汽轮机排出的蒸汽进入表面式凝汽器并将冷却水加热。

在循环泵的作用下，热的冷却水从冷凝器进入冷却扇区换热器（..PAD01-PAD05），换热器在冷却塔外侧底部。

冷却后的水从换热器流回冷凝器。

热水在冷却扇区的换热器里循环，由于冷却塔外壳的作用引起自然通风，热水被冷却下来。

管道系统内恒定的压力是通过膨胀水箱（..PAB80）中适当的水位来控制的，其同时控制冷却元件（..PAD01AC001-..PAD05AC020）顶部的水位。

系统内水量的恒定由储水箱和膨胀水箱水位控制

水力平衡通过适当操作两个旁路阀（..PAD03AA050,..PAD04AA050）来确保。

两个旁路阀分别用于两段冷却扇区：

旁路阀1用于给冷却扇区1、2、3，旁路阀2指定给扇区4、5。

冷却水的温度控制是通过适当开/关冷却塔四周的百叶窗（..PAD01AB001-..PAD05AB010）来实现。

1.2冷却系统运行概述

本章简要描述了冷却系统的主要操作和控制部分。

详细描述见本文后续部分。

1.2.1冷却系统启动

在启动冷却系统循环之前，管道系统需要进行正确地排气。

冷却扇区必须排空或隔离，旁通阀必须打开。

成功排气之后，如果膨胀水箱水位正确（L>L2），冷却系统循环才能启动。

水通过两个旁通阀进行循环。

这就是所说的“旁路运行”。

1.2.2冷却扇区充水

一旦冷却系统“旁路运行”且至少一台循环泵运行时，5个冷却扇区就可以一个接一个地充水。

一个冷却扇区完成充水，冷却系统就可以冷却热水了（冷却容量较小）。

当更多冷却扇区完成充水后，冷却塔的冷却容量进一步增加。

1.2.3冷却系统的控制

为确保冷却系统正确及安全运行，系统有以下控制功能：

-压力控制：

-确保管道系统和冷却元件中恒定、最佳的压力。

压力控制实际上是水力平衡控制的一部分，水力平衡功能组控制逻辑中将详细描述。

-温度控制：

-温度控制间接调节了凝汽器内的蒸汽温度,主热水管线水的温度通过冷却元件周围布置的百叶窗的开合进行调节控制。

-旁路阀控制：

-如果不是所有的冷却扇区都处在运行状态（充满水），则通过旁路阀门的控制确保系统内合适的水力平衡，同时也能够确保冷却系统关闭后平稳启动。

-水位控制：

-在启动、扇区充水及正常运行时，确保膨胀水箱和储水箱中的正常水位。

膨胀水箱内适当的水位，也确保了扇区顶部立管的安全水位，进而保证了冷却元件内的稳定循环。

1.2.4冷却系统的保护

冷却系统最重要的保护是防冻保护：

-冷却元件的防冻保护通过两方面解决：

-在发生冰冻危险时扇区进行正常疏水

-在需要紧急动作时进行冷却塔事故疏水。

-膨胀水箱内水的防冻保护可以采用将膨胀水箱内的水换成储水箱里的热水来解决，此保护是水平衡控制的基本部分。

除以上所述保护以外，还有一些独立的设备保护如水泵空转保护、温度保护等。

-如果膨胀水箱内水位过低，那么循环水泵跳闸以避免对泵的损害。

-储水箱内水位过低时，潜水传输泵跳闸以以避免对泵的损害。

-设备温度保护：

在温度超高时，内置的温度传感器（线圈、轴承）将使设备跳闸。

1.3冷却系统的控制等级

所有参与冷却系统运行的电气设备可以通过以下几个模式进行控制：

-就地控制模式

-远程控制模式

-手动控制模式

-自动控制模式

就地和远程控制模式可以通过现场的选择开关进行选择。

安装有整体启动装置的阀门和百叶窗执行器同样带有控制模式选择开关和控制设备。

对于泵以及液压重锤阀门，控制模式选择器和其他控制设备安装在就地控制柜内，位于靠近这些相应类型设备的附近位置。

-就地控制模式的意思是，选择开关位于“就地”位置。

在这种情况下，远程控制不可用；对执行器、泵或液压阀门的控制可以直接由安装在整体启动装置或就地控制柜上的控制设备进行控制。

在这种操作模式下，初级保护是无效的。

因此建议只在相关设备维护时使用这种运行模式。

-远程控制模式的意思是：

选择开关位于“远程”位置。

在这种情况下，就地控制不可用；对执行器、泵或液压阀门的控制由DCS通过屏幕上的控制设备（软件控制设备）完成。

功能组选择开关（在屏幕上）对属于相关功能组设备的另外两种远程控制模式进行选择。

-远程手动控制模式的意思是：

属于相关功能组的执行器、泵或液压阀门可以通过屏幕上的控制设备单独进行控制。

远程自动控制模式不可用，初级保护有效。

建议在相关功能组启动准备过程中或相关设备的维护时使用这种运行模式。

-远程自动控制模式的意思是，对于属于相关功能组的执行器、泵或液压阀门的控制由DCS通过执行软件进行，远程手动控制模式不可用。

所有保护（初级保护和其他功能保护）可用。

这种控制模式是冷却系统的常规运行模式。

1.4冷却系统的防护等级

系统保护的任务在于对单独设备和设备组进行保护以免受到损坏，主要来说，大多数重要防护为硬线保护，并同时有软件保护。

按执行分，保护可以分为两组：

-硬件（备用）保护–包括冷却系统的主要保护。

-应用DCS的软件保护–包括冷却系统内所有必要的保护。

按功能分，保护可以分为两组：

-设备保护–单个设备的防护（热损坏，空运转，过流等）。

-过程保护–一个功能组内设备的保护（顺序故障，防冻保护）。

1.5MMI（人机界面）系统

本节对人机界面系统MMI（操作员工作站屏幕）进行了简要说明，详细内容参阅人机界面系统：

文档号6741-MC-95.93.00

操作人员的屏幕画面应包含如下内容结构：

-总揽画面，包括冷却系统所有主要设备及参数。

-功能组画面，包括所有参数、必要控制（面板）以及所显示功能组中进行单独控制的所有设备。

-过程画面，包括了一定功能组的启动/充水、关机/疏水步序。

-过程画面，包括了扇区的充水、疏水步序。

-系统诊断附加画面（工艺和电气），主设备工作小时画面等。

总的来说，画面包括用于保证功能组和冷却系统总体正常安全运行的所有必要信息和控制接口，画面间的切换通过屏幕上控制菜单内功能按钮实现。

1.6功能组

为了实现冷却系统的容易控制和安全运行并有最佳的总体观察效果（关于冷却塔部分），所考虑的功能组如下：

-冷却三角扇区1

-冷却三角扇区2

-冷却三角扇区3

-冷却三角扇区4

-冷却三角扇区5

-旁路阀门控制

-水平衡控制

-紧急疏水阀控制

-温度控制

冷却三角扇区功能组通过顺序控制，顺序控制分为打开和关闭两种程序。

任何顺序打开程序的启动可以由操作员进行初始化，关闭程序可以由操作员启动或通过一些保护程序自动完成。

充水程序有一些前提条件，这些条件必须在启动程序开始之前得到满足。

疏水程序没有任何自动启动的前提条件,操作员可以在任何时候疏水程序。

不带顺序控制的功能组通过开闭环控制回路进行控制，

每一功能组的详细说明均可在文件后续章节中找到。

1.7故障信号，报警信息

DCS会连续检查所有执行器、泵以及过程的正常运行状况。

如果其中的任何设备没有按照接收的指令进行工作，就会发出“驱动故障”信号。

如果在顺序启动的过程中出现了错误的操作,就会发出“驱动故障”信号。

以上所有信号都会产生一个信息报警信号;这个信报警信息将被储存并可以用打

印机打印出来。

在特定的故障信号下，系统的反应将会是不同，这将取决于产生何种故障信号：

-充水过程中的故障信号会导致疏水程序。

-操作员启动的疏水过程产生的故障信号将启动充水程序，自动疏水时的故障信号将导致完全疏水（详见逻辑图）

对于上述故障还可能会产生的其他后果（或如果发生了其他故障信号），这些内容会在相应部分内容中给出。

电动阀门、百叶窗在如下情况会发出驱动故障信号：

-接到打开指令却未启动打开

-接到关闭指令却未启动关闭

-接到打开或关闭指令时，在设定时间没能达到其中一个最终位置

-激活其中一个转矩开关

泵会在如下情况发出驱动故障信号：

-接到启动指令却未启动

-接到停机指令却未停机

-未接到任何停机指令时却停机（跳闸）

电磁阀会在如下情况发出驱动故障信号：

：

-接到启动指令却未启动

-接到停机指令却未停机

液压重锤阀门会在如下情况发出驱动故障信号：

-接到启动指令却未启动

-接到停机指令却未停机

在正常运行过程中如果出现任何故障的话会出现过程故障信号。

因此一个驱动故障会发出一个过程故障信号，这些故障信号及系统的反应会在相关的功能组上显示出来。

2冷却扇区1功能组

参阅逻辑图：

图号6741-MC-95.92.04

冷却三角扇区包括在冷却塔外有封盖的冷却元件（冷却三角），及相应的电动进水阀门，出水阀门，冷热水疏水阀门。

冷却三角扇区并排连接并独立工作，因此6个功能组控制是相同的（每个冷却三角扇区一组）：

-冷却三角扇区1

-冷却三角扇区2

-冷却三角扇区3

-冷却三角扇区4

-冷却三角扇区5

显示的位号注意：

前面的编号指的是冷却扇区1功能组，括号中的编号指的是扇区2…5。

属于功能组控制的驱动装置：

-进水阀:

位号：

..PAD01AA010

（..PAD02AA010～..PAD05AA010）

-出水阀:

位号：

..PAD01AA020

（..PAD02AA020～..PAD05AA020）

-热水疏水阀:

位号：

..PAD01AA030

（..PAD02AA030～..PAD05AA030）

-冷水疏水阀:

位号：

..PAD01AA040

（..PAD02AA040～..PAD05AA040）

参与功能组控制的其它驱动装置：

-事故热水疏水阀:

位号：

..PAB91AA010

-事故冷水疏水阀:

位号：

..PAB92AA010

-旁路阀1:

位号：

..PAD03AA050

-旁路阀2:

位号：

..PAD04AA050

-回水阀:

位号：

..PAB96AA010

-排水阀:

位号：

..PAB95AA010

-溢水阀:

位号：

..PAB83AA010

-传输泵1:

位号：

..PAB90AP001

-传输泵2:

位号：

..PAB90AP002

-扇区百叶窗:

位号：

..PAD01AB001～-AB010

（..PAD02AB001～-AB010）

（..PAD03AB001～-AB010）

（..PAD04AB001～-AB010）

（..PAD05AB001～-AB010）

参与功能组控制的仪表：

-冷却扇区1出水温度:

位号：

PAD01CT901

（..PAD02CT901～..PAD05CT901）

由以下计算:

-出水温度1:

位号：

PAD01CT301

（..PAD02CT301～..PAD05CT301）

-出水温度2:

位号：

..PAD01CT302

（..PAD02CT302～..PAD05CT302）

-出水温度3:

位号：

..PAD01CT303

（..PAD02CT303～..PAD05CT303）

参与功能组控制的其它仪表：

-膨胀水箱水位:

位号：

..PAB80CL901

由以下计算:

-膨胀水箱水位1:

位号：

..PAB80CL101

-膨胀水箱水位2:

位号：

..PAB80CL102

-膨胀水箱水位3:

位号：

..PAB80CL103

-主热水管水温：

位号：

..PAB45CT901

由以下计算:

-主热水管水温1:

位号：

..PAB45CL301

-主热水管水温2:

位号：

..PAB45CL302

-主热水管水温3:

位号：

..PAB45CL303

-环境气温:

位号：

..PCY10CT901

由以下计算:

-环境气温1:

位号：

..PCY10CT301

-环境气温2:

位号：

..PCY10CT302

-环境气温3:

位号：

..PCY10CT303

-冷却扇区1立管水位:

位号：

..PAD01CL101

（..PAD02CL101～..PAD05CL101）

参与控制的其它功能组：

-旁路阀控制

备注：

相关扇区充水、疏水状态信号是根据相应阀门的状态产生的。

2.1冷却扇区1充水程序

程序初始化

-操作员充水指令或疏水过程故障（如果操作员启动了疏水程序）

启动程序步骤允许信号的条件：

-冷却扇区1自动模式

-旁路控制自动模式

-进水阀就绪:

位号：

..PAD01AA010

（..PAD02AA010～..PAD05AA010）

-出水阀就绪:

位号：

..PAD01AA020

（..PAD02AA020～..PAD05AA020）

-热水疏水阀就绪:

位号：

..PAD01AA030

（..PAD02AA030～..PAD05AA030）

-冷水疏水阀就绪:

位号：

..PAD01AA040

（..PAD02AA040～..PAD05AA040）

-传输泵1或2就绪:

位号：

..PAB90AP001,..PAB90AP002

-无急停按钮按下

-无低压MCC故障

-无浮子开关跳闸

-无过热保护跳闸

-无轴承温度T>HH

-就地/远程选择开关在远程位置

-回水阀已打开或就绪：

位号：

..PAB96AA010

-排水阀已关闭或就绪:

位号：

..PAB95AA010

-溢水阀已关闭或就绪:

位号：

..PAB83AA010

-事故热水疏水阀已关闭:

位号：

..PAB91AA010

-事故冷水疏水阀已关闭:

位号：

..PAB92AA010

-冷却扇区1已疏水或冷却扇区1已关闭

-无冷却扇区1充水程序

-无冷却扇区1疏水程序

-无冷却扇区2充水程序

-无冷却扇区2疏水程序

-无冷却扇区3充水程序

-无冷却扇区3疏水程序

-无冷却扇区4充水程序

-无冷却扇区4疏水程序

-无冷却扇区5充水程序

-无冷却扇区5疏水程序

-有1个主循环系统运行中

-旁路阀1状态OK

-旁路阀2状态OK

-环境气温T>+2°C（夏季）:

位号：

..PCY10CT901

或

-环境气温T<+2°C（冬季）:

位号：

..PCY10CT901

且

-热水管水温T>40°C:

位号：

..PAB45CT901

且

-全部百叶窗已关闭或就绪:

位号：

..PAD01AB001～-AB010

（..PAD02AB001～-AB010）

（..PAD03AB001～-AB010）

（..PAD04AB001～-AB010）

（..PAD05AB001～-AB010）

会有一个画面涵盖所有前提条件信号，此画面将显示以上所有信号的实际状态。

如果以上所提及的所有前提条件信号都满足，那么操作员就可以启动冷却三角扇区充水程序。

2.1.1功能组充水程序顺序步骤：

步骤1

-检查膨胀水箱水位

位号:

..PAB80CL901（由以下计算:

..PAB80CL101,..PAB80CL102,..PAB80CL103）

如果膨胀水箱水位低于扇区充水水位（L7）,膨胀水箱需要重新充水

如果膨胀水箱水位大于等于扇区充水水位（L7），进入步骤2.

如果膨胀水箱水位在15分钟内没有达到扇区充水水位（L7），那么产生“膨胀水箱充水故障”信息，充水过程中止，同时疏水过程启动。

步骤2

-冷却扇区1（2-5）百叶窗关闭指令

位号:

..PAD01AB001-..PAD01AB010

（..PAD02AB001－..PAD02AB010）

（..PAD03AB001－..PAD03AB010）

（..PAD04AB001－..PAD04AB010）

（..PAD05AB001－..PAD05AB010）

如果扇区百叶窗达到关闭位置，进入步骤3.

如果有任何扇区百叶窗不能达到关闭位置，会产生关闭故障信号：

-在夏季（TAMB>2

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