华能井冈山电厂一期(2×300MW)机组烟气脱硫改造工程施工组织设计正文.doc
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1、目 录1、 编制依据22、 工程概况及系统简介 23、 热控专业工作量及施工进度计划104、 热控专业施工方案115、 热控系统防静电干扰措施206、 施工组织机构设置和劳动力计划217、 保证施工质量措施及施工质量要求238、 质量创优及质量通病的预防269、 安全体系及保证安全生产、文明施工措施301、编制依据1.1华能井冈山电厂一期(2300MW)机组烟气脱硫改造工程热控设计图纸1.2 中华人民共和国电力行业标准热控装置工程质量检验及评定规程1998年版1.3电力建设施工及验收技术规范(热工自动化 DL/T5190.5-2004)1.4火电施工质量检验及评定标准(热控仪表及控制装置篇)9
2、8年版1.5电力建设安全工作规程(火力发电厂部分);1.6工程建设标准强制性条文电力工程部分;1.7质量、职业健康安全、环境管理体系程序文件;1.8电力建设安全健康与环境管理工作规定2002-01-21实施;1.9有关设备厂家图纸、说明书及技术协议;2、工程概况及系统简介2.1地理位置 华能井冈山电厂位于江西省吉安市青原区,距离市区约7km。西南面临赣江东岸0.5km,南倚群山,京九铁路距厂址北面1.5km处跨江而过。吉安火车站位于电厂北面6km,电厂北面4km处为105国道赣江公路大桥,东北面4km处为青原山风景区。2.2 工程概况华能井冈山电厂一期工程为2 X300 MW燃煤机组。烟气脱硫
3、采用石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺(以下简称FGD)。本脱硫工程采用日本川崎技术,一炉配一塔,脱硫系统的保证脱硫效率95%。2.2.1 脱硫岛工艺系统概述脱硫工艺系统包括:烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理等主要工艺系统和浆液排空、工艺水、冷却水、压缩空气等辅助系统。上述工艺系统中,单元制配置的系统有烟气系统、吸收塔系统;脱硫装置公用的系统有吸收剂输送和制备系统、石膏脱水系统、脱硫废水处理、浆液排空、工艺水、冷却水、压缩空气等系统,其中公用系统为一期和二期共用。纳入脱硫岛监控的电气设备包括:6kV电源系统、380V 电源系统、脱硫变压器、保安电源系统、直流系统、U
4、PS。电气系统与脱硫岛FGD-DCS采用硬接线。2.2.2 脱硫岛控制系统概述2.2.2.1 仪表和控制系统设计满足下列工况脱硫系统在锅炉30BMCR100BMCR工况下投入正常运行;脱硫系统出力随锅炉负荷和烟气量而变化,并保证脱硫效率大于95;脱硫岛烟气系统故障时,快速切除脱硫,不影响锅炉正常运行;锅炉跳闸时,避免引起锅炉参数进一步恶化。2.2.2.2 仪表和控制系统设计的基本原则1)控制方式 本工程脱硫及其辅助工艺采用集中控制方式。2)控制系统配置及功能脱硫控制系统采用分散控制系统(FGD-DCS)完成对脱硫及其辅助工艺的监视与控制。3)监控方式a. 脱硫系统全部实现计算机监控。运行人员可
5、在脱硫控制室内通过DCS操作员站实现脱硫系统启/停运行的控制、正常运行的监视和调整以及运行异常与事故工况的处理。b. 脱硫系统按照工艺、电气统一的运行管理和集中控制。2.2.2.3 自动化系统配置及主要功能烟气脱硫及其辅助工艺(包括烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、浆液排空、工艺水、冷却水、压缩空气等系统及脱硫岛电气系统)纳入FGD-DCS系统进行监控。脱硫FGD-DCS系统与电厂MIS、SIS系统进行联网通讯,通过通讯接口,实现在主厂房MIS和SIS上能监视脱硫设备的运行状况。2.3烟气脱硫控制水平及控制楼布置2.3.1 脱硫系统控制水平2.3.1.1控制水平a为保证烟
6、气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行,本工程将设置以分散控制系统(FGD-DCS)为核心的完整的检测、调节、连锁和保护装置,实现以LCD、键盘和鼠标作为监视和控制中心,对整个脱硫系统的集中控制。自动化水平将使运行人员无需现场人员的干预,在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统启/停的控制、正常运行的监视和调整以及系统运行异常与事故工况的处理。b. 脱硫控制室布置在废水楼15m层,控制室内布置脱硫FGD-DCS操作员站,并预留二期脱硫工程操作员站位置,完成对一期脱硫工艺及其公用系统的监视、控制。#2FGD综合楼13m层设置电子设备间、临时工程师室(工程调试期间使用)。c. 为确保控制系统的
7、电源消失、通讯中断、全部操作员站失去功能以及控制站失去控制和保护能力时,脱硫系统能够紧急停运,在脱硫控制室操作台上设置独立于FGD-DCS的FGD旁路档板紧急打开手操按钮。d. 在石灰石磨制区域采用远程I/O站的控制方式。e. FGD-DCS预留有与全厂MIS、SIS之间的冗余以太网数据通讯接口,用以将脱硫及其辅助工艺系统的过程数据送入全厂MIS、SIS。分界点在脱硫岛DCS的交换机出口侧的通讯设备上。f. FGD-DCS与单元机组分散控制系统DCS之间的信号交换通过硬接线方式。2.3.1.2 脱硫控制楼布置本工程两台机组烟气脱硫FGD-DCS布置在#2FGD综合楼内,公用系统FGD-DCS、
8、工业电视系统、火灾报警及消防控制系统布置废水楼内。#2FGD综合楼共分三层:第一层为#2FGD氧化风机和浆液循环泵房;第二层为电缆夹层;第三层为临时工程师室、电子设备间、电气低压配电室。脱硫临时工程师室内布置有FGD-DCS工程师站和工程师站打印机;电子设备间内布置有FGD-DCS机柜FGD-DCS电源柜、热控仪表电源柜和热控380V配电柜等;废水楼共分四层:第一、二层为废水系统区域;第三层为电缆夹层;第四层为控制室、工程师室、电子设备间、电气低压配电室。控制室内布置有FGD-DCS本地操作员站、工业电视监视器、火灾报警系统监控盘及操作员站打印机;脱硫工程师室内布置有FGD-DCS工程师站和工
9、程师站打印机;电子设备间内布置有FGD-DCS机柜FGD-DCS电源柜、热控仪表电源柜和热控380V配电柜、工业电视控制柜等;石灰石制浆区域电子设备间布置有石灰石远程I/O机柜及石灰石区域热控380V配电柜;2.4 脱硫控制系统的结构2.4.1 脱硫控制系统主要由以下部分组成:分散控制系统(FGD-DCS)火灾报警系统烟气连续监测系统工业电视系统热控电源系统热控气源系统2.4.2 分散控制系统(FGD-DCS)分散控制系统由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高速公路及控制器等所组成。本工程烟气脱硫系统和烟气脱硫公用系统采用2套分散控制系统(FGD-DCS),其中两套单元FGD采用一套DCS,脱
10、硫公用系统采用一套DCS。DPU按照脱硫单元机组、脱硫公用系统分别配置;FGD-DCS控制器按照各单元机组和公用系统进行分配,系统机柜和供电等也按此原则设计。其中单元FGD-DCS过程控制器(DPU)共按5对配置,公用DCS过程控制器(DPU)按5对配置。运行人员可通过FGD-DCS的操作员站对两台机组脱硫系统以及脱硫公用系统进行远方监视和操作。2.4.3火灾报警和消防控制系统本其工程一期与二期工程合用一套火灾报警及消防系统,其监视和控制范围为一期和二期脱硫岛内设备间、电缆夹层、电气配电室、电子设备间、脱硫控制室等。火灾报警和消防控制系统主要由以下设备及系统构成:a. 脱硫岛中央监控装置(主控
11、制盘及人机界面等);b. 探测系统(包括各种模块、探测器、烟感电缆、温感电缆、报警触发装等);c.火灾事故声光报警装置;d.火灾广播系统接口;e.火灾紧急照明系统;f.与空调系统的接口;g.通风系统联动接口;2.4.4烟气连续监测装置(CEMS)烟气连续检测装置采用直接抽取法采样原理的测量仪表,测量系统由取样、检测、校准标定、数据采集等部分构成。用以完成对进入和排出脱硫岛烟气的污染物及必要辅助参数的测量。测量结果除用于脱硫岛工艺的监视和控制外,还可通过数据采集系统的通讯接口将各种参数送往电厂环境监测站或当地环保部门。2.4.5脱硫工业电视系统为满足运行人员对现场设备和系统运行情况的直观了解,脱
12、硫岛将设置1套数字式闭路电视监视系统,运行人员可在脱硫控制室内通过监视器直接观察重要就地设备及系统的运行情况。本工程一期和二期共用一套闭路电视系统,主要包括:2台42”等离子监视器、1台21”LCD监视器、21只摄像头(带云台)及相关切换、存贮设备等。闭路电视监视系统为数字式系统。2.4.6电源、气源系统2.4.6.1 FGD-DCS电源系统2.4.6.1.1 一期FGD-DCS控制系统电源装置的供电一路来自一期脱硫UPS,一路来自一期脱硫保安段,两路同时供电,在电源装置中实现无扰切换。公用FGD-DCS控制系统电源装置的供电一路来自一期脱硫UPS,一路来自二期脱硫UPS,两路同时供电,2.4
13、.6.1.2 FGD-DCS各个子系统供电均由FGD-DCS电源柜送出,确保电源安全。2.4.6.2 热工电源系统2.4.6.2.1脱硫系统设置公用仪表电源柜,同时接受一期脱硫保安段和二期脱硫保安段(二期没投运前暂由石膏脱水及废水MCC A段)电源供电,且将这两路电源进行自动切换,仪表电源柜负责向一期单元脱硫系统及公用系统内仪表提供电源。2.4.6.2.2 一期单元脱硫系统设置电动门配电柜,同时接受一期脱硫岛PC A段、一期脱硫岛PC B段,且将这两路电源进行自动切换,电动门配电柜负责向单元脱硫系统内电动门提供电源;2.4.6.2.3石膏脱水、废水等公用系统设置公用系统电动门配电柜,同时接受脱
14、水及废水MCC A段电源和脱水及废水MCC B段电源,且将这两路电源进行自动切换;浆液制备系统设独立制浆系统电动门配电柜,接受石灰石制备MCC B段电源;电动门配电柜负责向公用系统内所有电动门提供电源。2.4.6.2.4工业电视系统的电源来自脱硫岛石膏脱水及废水MCC段;2.4.6.2.5火灾报警和消防系统的电源来自脱硫岛一期UPS和二期UPS电源,且将这两路电源进行自动切换,向脱硫火灾报警和消防系统内设备提供电源。2.4.6.2.6 #1机组CEMS系统供电来自一期脱硫岛PC A段及脱硫保安电源,#2机组CEMS系统供电来自一期脱硫岛PC B段及脱硫保安电源且将这两路电源进行自动切换,向脱硫
15、CEMS系统内设备提供电源。2.4.7 气源系统本工程中开关型旁路挡板门采用气动控制方式,每个开关型旁路挡板门配置一个储气罐(厂家配供),烟气系统仪表吹扫采用断续吹扫方式,吹扫时可由软管接至附近压缩空气进行吹扫。2.4.8脱硫岛主要对外接口作为整个电厂工艺系统中的一个子系统,脱硫岛设计并提供了与电厂其它控制系统完善、可靠的接口,从而保证脱硫系统与全厂的运行、生产和管理协调一致,最大限度地保障整个工艺系统的安全、经济、稳定运行。2.4.8.1 脱硫岛主要对外通讯接口FGD-DCS与电厂SIS系统的通讯接口;脱硫岛火灾报警控制系统与全厂火灾报警系统的通讯接口;脱硫岛工业电视系统与全厂工业电视系统的
16、通讯接口;烟气连续监测装置CEMS与环保监测站的通讯接口。2.4.8.2 脱硫岛主要对外硬接线接口为实现脱硫系统与主热力系统的协调运行,并保障主热力系统及脱硫系统的安全,脱硫控制系统与主厂房DCS设计有完备的硬接线接口。就地至主机的硬接线信号序号信号名称信号类型信号走向信号功能1旁路烟气挡板开到位DI就地行程开关主机DCS2旁路烟气挡板关到位DI就地行程开关主机DCS3增压风机跳闸DI6KV开关柜主机DCS报警。当增压风机跳闸,旁路挡板未打开,引起锅炉跳闸FGD-DCS与主厂房DCS之间的硬接线连接信号:序号信号名称信号类型信号功能1锅炉负荷指令AIFGD负荷调节2锅炉实际负荷AIFGD负荷调
17、节3锅炉总风量指令AIFGD负荷调节4锅炉引风机A导叶位置AI增压风机风量调节5锅炉引风机B导叶位置AI增压风机风量调节6锅炉MFTDI报警。当非送引风机引起的MFT发生,超驰控制FGD增压风机减出力,维持FGD入口压力,同时打开旁路挡板。7锅炉送风机A跳闸DI两台引风机或两台送风机同时跳闸引起FGD增压风机跳闸,旁路挡板打开。单台引风机或但台送风机跳闸,引起FGD增压风机调节导叶超驰动作,FGD减负荷8锅炉送风机B跳闸DI9锅炉引风机A跳闸DI10锅炉引风机B跳闸DI11锅炉投油DI报警或连锁12锅炉FGD跳闸DO报警或连锁2.5脱硫岛主要控制系统的功能2.5.1 FGD-DCS主要功能FG
18、D-DCS主要功能包括脱硫岛生产工艺的数据采集和处理(DAS)、模拟量控制(MCS)和顺序控制(SCS)。a. 数据采集与处理系统(DAS)数据采集与处理系统(DAS)连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有关的重要测点信号及设备状态信号,以便及时向操作人员提供有关的实时信息。基本功能如下:过程变量输入扫描处理固定限值报警处理,并可报警切除。 LCD显示历史数据存储和检索(HSR)性能计算b.主要模拟量控制系统(MCS)增压风机控制位于锅炉引风机后的增压风机通过上游确定的压力设定值进行控制,并始终保持增压风机入口压力的稳定。来自锅炉的烟气经增压风机(BUF)增压,补偿烟气在整个脱硫系统中的压力损失。
19、进入脱硫系统的烟气流量通过增压风机入口门进行调节。该控制由锅炉负荷前馈信号以及旁路挡板前后的差压反馈信号组成。在正常操作情况下,烟气增压风机按以上控制模式运行。在启动和停运的情况下,烟气增压风机则仅通过锅炉负荷前馈信号在旁路挡板打开时操作增压风机的入口风门。脱硫性能控制通过对吸收塔液位、吸收塔PH和吸收塔排出石膏浆液流量的控制来维持脱硫系统的脱硫性能指标,维持实现主要的物料平衡控制。石灰石浆液制备系统控制石灰石浆液制备控制系统必须保证给吸收塔供应足够的浆液。设定恒定石灰石量,根据石灰石的量来调节湿式球磨机的进水量(粗调),再通过石灰石浆液密度测量的反馈信号修正进水量实现细调。石膏脱水系统调节通
20、过测量皮带脱水机石膏厚度,控制皮带的张紧程度(皮带的张紧通过调节器控制气动执行器)或改变皮带脱水机的转速而实现。c. 主要顺序控制(SCS)功能组包括脱硫系统启动、停止顺序控制、除雾器清洗、石灰石制浆系统顺序控制、石膏脱水系统以及浆液管道冲洗顺序控制功能组等。设计的主要控制功能组如下:增压风机系统功能组;吸收塔系统功能组;石膏脱水系统功能组;石灰石浆液制备系统功能组;除雾器冲洗系统功能组;废水处理系统功能组d. 电气控制纳入FGD-DCS的范围6kV脱硫段进线三相电流、有功功率、脉冲电度,母线三相电压、单相电流;380V低压厂用电源3相电流、线电压;380V低压厂用母线单相电流;380V保安电
21、源线电压;直流母线电压;蓄电池出口电压、电流; UPS输出母线电压、电流、频率; 6kV高压电动机及55kW以上低压电动机单相电流;6kV开关合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失、保护装置故障;380V低压PC所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失;干式变压器温度。2.5.2 火灾报警及消防控制系统脱硫岛设置一套完整的火灾报警及消防控制系统,通过布置在脱硫控制室的主控制盘实现对脱硫岛的火灾检测报警及消防控制系统的监控。脱硫岛的火灾报警及消防控制系统作为全厂火灾检测报警控制系统的一个子系统(子站),与全厂系统通过通讯成为一个整体,能够向全厂系统传送数据,接收全厂系统的指令,并与全厂系
22、统统一、协调动作。2.5.2.1系统功能要求:火灾检测报警系统由火灾报警控制器、火灾探测器、手动火灾报警按钮、声光报警器等构成。火灾报警系统对火灾进行探测、发出声光警报并可自动、遥控及就地手动三种方式启动灭火系统,同时对消防及灭火设施的运行情况进行监视。火灾报警确认后,应至少进行下列联动:连锁停止有关部位的空调系统、通风系统等电源。接通火灾事故照明灯及疏散指示灯,切断有关部位的非消防电源。自动接通火灾报警装置并将广播系统切到火灾事故广播状态。连锁启动电厂消防水泵(通过向全厂火灾报警系统发信号,由全厂火灾报警系统启动)。2.5.2.2控制要求采用消防报警盘的人机界面对火灾报警、消防系统(包括消防
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