火力发电厂——补给水处理控制系统技

1、总则
1．0．1 本规范书用于×××火力发电厂的锅炉补给水处理采用离子交换除盐的控制系统。

它提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

当系统中还具有反渗透脱盐控制系统时，还应参照《反渗透脱盐控制系统技术规范书》(G—RK98—63)综合编写了工程招(议)标锅炉补给水处理技术规范书。

1．0．2 本规范书提出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定。

也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1．0．3 如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，那么，则意味着卖方提供的系统完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。

1．0．4 本规范书所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。

1．0．5 本规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等效力。

1．0．6 阀门开关位置反馈信号原则上不进入顺控，对于重要的影响安全及供水质量的反馈信号应进入程控，其它仅用于状态显示，具体设计可在工程中根据实际情况双方讨论确定。

2．0 技术要求
2．1规范和标准
GB 11920—98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件
GB 4720—84 低压电器电控设备
JB 616—84 电力系统二次电路用屏(台)通用技术条件
IECl44 低压开关和控制设备的外壳防护等级
ANSI 488 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
NEMA—ICS4 工业控制设备及系统的端于板
NEMA—ICS6 工业控制装置及系统的外壳
2．2 使用条件
环境温度：
环境湿度：
大气压力：
振动：
腐蚀性气体成分含量：
2．3 工艺系统概况
这里概述的锅炉补给水处理系统为两台机组公用部分，其处理过程为：生水双介质机械过滤器强酸阳离子交换器除碳器弱碱阴离子交换器强碱阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱主厂房凝结水贮水箱(生水是指地下水或已经过各种预处理后的水源)。

此工艺系统由化学除盐系统、酸碱系统二部分组成。

(注：此工艺系统只是典型举例，为了说明该控制系统对应的监控对象。

具体工程项目使用本规范书时，应按各自工程的工艺系统和监控对象描写，并将工艺系统图附在规范书后面)。

2．3．1 化学除盐系统
生水经机械过滤器滤去水中杂质后送人阳床，经阳离子交换除去水中钙、镁、钠、铁等阳离子再送入除碳器，除去水中C02，再送入弱碱阴床及强碱明床，通过弱、强阴离子交换树脂，除去水中强酸根(SO ，C1 )、碳酸根(HC0 )及硅酸根(HSi0 )等，再经混床进一步除去各种溶解性杂质后送人除盐水箱，经除盐水泵送入主厂房凝结水贮水箱，补入凝汽器。

2．3．2 酸碱系统
酸碱系统是指化学除盐系统中各种离子交换器再生用酸碱的贮存和计量设备。

酸溶液吸入箱中的酸液经泵新人酸液贮存槽，根据需要通过酸计量器，喷射器分别送入阳床或混床，对失效的阴离子交换树脂进行再生。

碱溶液吸入箱中的碱液经泵打入碱液贮存槽，根据需要通过碱计量器、喷射器和碱加热器分别打入阴床或混床，对失效的离子交换树脂进行再生。

2．4 控制方式
采用CRT操作员站进行监视控制，即通过CRT画面和键盘对整个工艺系统进行监视和控制，控制室不再设常规控制仪表盘。

CRT屏幕应能显示工艺流程及测量参数，控制对象状态，也应能显示成组参数。

当参数越限报警或控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色进行显示，并应有音响提示，键盘的操作应有触感、有声音反馈，包馈的音量大小可以调整。

卖方应按照P&ID设计CRT画面，所有被监控的信号应能打印记录。

通过PLC对整个系统实现自动控制、程序控制和远方手操，在PLC内设有必要的保护和闭锁功能。

(注：本规范书按在锅炉补给水处理车间内设控制室对该系统进行监控编制的，对于几个水处理系统采用集中控制方式时，应对本规范书作适当修改。

) 2．5 检测仪表
2．5．1 化学除盐系统在控制室至少应可监视下列参数：
(1) 阳床入口母管生水流量
(2) 阳床入口母管生水温度
(3) 阳床入口母管生水压力
(4) 阳床人口生水流量
(5) 弱碱阴床入口水流量
(6)强碱阴床入口水流量
(7) 混床入口水流量
(8) 强碱阴床出口水导电度
(9) 混床出口水导电度
(10) 自用除盐水母管流量
(11) 除盐水泵出口母管水流量
(12) 除盐水泵出口母管水压力
(13) 除盐水箱水位
(14) 电动机电流
2．5．2 化学除盐系统至少应设下列就地仪表：除盐水泵出口压力
2．5．3 化学除盐系统在控制室至少应设下列报警信号：
(1) 除碳器中间水箱水位高
(2) 除碳器中间水箱水位低
(3) 强碱明床出口水导电度高
(4) 混床出口水导电度高
(5) 除盐水箱水位高
(6) 除盐水箱水位低
2．5．4 酸碱系统在控制室至少应可监视下列参数：
(1) 酸喷射器出口酸浓度
(2) 碱加热器出口碱温度
(3) 碱加热器出口碱浓度
(4) 碱加热器入口蒸汽温度
2．5．5 酸碱系统至少应设下列就地显示仪表：
(1) 酸泵出口压力
(2) 酸液贮存槽液位
(3) 酸计量器液位
(4) 酸喷射器入口除盐水流量
(5)酸喷射器入口除盐水压力
(6) 碱泵出口碱压力
(7) 碱液贮存糟液位
(8) 碱汁量器液位
(9) 碱喷射器入口除盐水流量
(10) 碱喷射器入口除盐水压力
(11) 碱加热器人口蒸汽压力
2．5．6 酸碱系统在控制室至少应设下列报警信号：
(1) 酸液贮存槽液位低
(2) 酸液贮存槽液位高
(3) 酸计量器液位高
(4) 酸计量器液位低
(5) 碱液贮存槽液位高
(6) 碱液贮存槽液位低
(7) 碱计量器液位高
(8) 碱计量器液位低
2．5．7 在控制室还应有下列报警信号或状态显示；
(1) 控制电源消失(报警)
(2) 控制气源压力低(报警)
(3) 主要阀门开、关状态
(4) 电动机故障(报警)
2．6 系统控制
2．6．1 锅炉补给水处理控制系统采用以微处理器为基础的可编程序空制器(PLC)进行顺序控制，顺控逻辑设计应符合工艺系统的控制要求。

2．6．2 控制系统应对整个工艺系统进行集中监视、管理和自动顺序控制，并可实现远方手操。

2．6．3 对电动阀门、风机、泵等转动机械，可在控制室顺控、远方控制操作及就地操作。

2．6．4 控制要求
化学除盐系统采用顺控、远控及就地操作相结合的控制方式，顺序控制应包括每列除盐装置的投运、停止和再生程序、自动加酸加碱程序、自动／半自动启
动另一列除盐装置程序等。

对于顺序控制设置必要的分步操作、成组操作或单独
操作等，并有跳步、中断或旁路等操作功能。

还应设有必要的步骤时间和状态指
示，必须的选择和团锁功能。

2．6．4．1 化学除盐系统至少进行下列控制
阳离子交换器、阴(强、弱)离子交换器及混合离子交换器为串联运行，当阳、阴离子交换器失效时，未失效的混合离子交换器也同时停运，自动／半自动启动
另一列设备。

阳、明离子交换器的运行和再生由PLC自动顺序控制，也可在控制室通过
键盘进行远方操作。

混合离子交换器的投运和再生，采用顺控或控制室远方操作。

2．6．4．2 酸碱系统
●程控加酸
●程控加碱
2．6．4．3 根据各工程的实际情况决定哪些设备能在就地控制箱上控制，就地控制箱上应包括必要的操作按钮、控制开关和信号灯等。

2．7 输入／输出信号要求
2．7．1 模拟量信号
●热电阻铂电阻Ptl00
铜电阻Cu50
●电流信号4~20mADC
2．7．2 开关量信号
对于压力开关(FS)、温度开关(TS)、液位开关(LS)和位置开关(ZS)等，其接点应是快动干接点型，接点的最小容量应为：230V AC，3A，115VDC，0．5A，每个开关都应配有两个独立的接点。

2．8 电源、气源
2．8．1 控制电源
买方提供下列电压等级的电源：
●220V AC单相二线制50H Z交流电源
●380V AC三相三线制(三相四线制)50Hz交流电源
当卖方需要其它电压等级的电源时，需自配变压器。

卖方在盘或逻辑柜内应能接受两路供电电源并设置自动切换装置。

2．8．2 仪表用气
买方提供的气源如下；
压缩空气母管压力45~600kPa。

3、设备规范
3．1 总的要求
3．1．1 上述2．5．1、2．5．2、2．5．4、和2．5．5条中检测仪表的配置
应根据实际工艺系统要求确定并经买方审查。

3．1．2 装设的所有仪表和控制设备应具备在两个电厂铝炉补给水处理控制系统运行两年以上成熟经验的资格，不得选用没有实践经验的仪表和控制设备。

3．2 仪表
3．2．1 所有控制仪表及设备应具有最高的可靠性、可用性、稳定性、可操性和可维护性，并满足功能要求。

3．2．2 所有控制仪表及设备应满足电厂工艺要求。

3．2．3 仪表技术要求
3．2．3．1 卖方提供的所有显示仪表刻度单位应符合国际标准工程计量单位。

例如：压力和差压：Pa(帕)或kPa (干帕)
温度：℃(摄氏度)
流量：t／h(吨／小时)m3／h(立方米／小时)
3．2．3．2 检测仪表精度选择，主要参数不低于0．5级，一般参数不低于1．5级；变送器精度应不低于0．5级，分析仪表或特殊仪表的精度，可根据实际情况选择。

3．3 控制盘、台、柜及按钮站
3．3．1 卖方提供的控制盘、台、柜和箱，应为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护。

即能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物，能耐指定的高、低温度以及支承结构的振动，符合IP52标准(对于室内安装)和IP56(对于室外安装)或相应的标准。

3．3．2 盘、台、柜的设计，材料选择和工艺应使其内、外表面光滑整洁，没有焊接、铆钉或外侧出现的螺栓头，整个外表面端正光滑。

3．3．3 盘、台、柜应有足够的强度能经受住锻运、安装和运行期间短路产生的所有偶然应力。

3．3．4 所有金属结构件应牢固地接到结构内指定的接地母线上。

3．3．5 盘、台、柜应有通风装置，以保证运行时内部温度不超过设备允许温度的极限值。

如盘、柜内仅靠自然通风而引起封闭件超温或误动作则应提供强迫通风或冷却装置。

3．3．6 墙挂式控制箱高度不应超过1200mm。

3．3．7 对于控制盘和控制柜，内部应提供有220V AC照明灯和标准插座。

在门内侧有电源开关，可使所有铭牌容易看清楚。

3．3．8 盘、台、柜内应设有独立的PLC直流地、机壳安全地、电线屏蔽地接点端子，与结构内部未接地电路板在电气上隔离。

3．4 CRT操作员站
3．4．1 CRT操作员站是银炉补给水处理系统的监视控制中心，应具有数据存取、CRT画面显示、参数处理、越限报警、制表打印等功能。

3．4．2 CRT画面应能显示工艺流程及测量参数，控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也应能显示成组参数。

当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色进行显示。

卖方应按照工艺流程图设计CRT画面，应设有足够的幅数以保证工艺系统和控制对象的完整性及整个系统的运行和控制状况。

3．4．3 所供CRT站至少应有16种颜色：屏幕尺寸为19英时，分辨率至少为1024×768。

3．4．4 锅炉补给水处理系统应配备两台同功能的CRT操作员站。

3．4．5 鼠标器或跟踪球应作为可选的光标定位装置。

3．4．6 每台CRT操作员站应配备一个键盘。

每个键盘除具有完整的数字、字母键外，卖方还应提供若干用户键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。

这些用户键的用途，应能由买方编程人员重新定义。

3．4．7 CRT操作员站应具有对顺控的编程功能。

3．5 可编程序控制器(PLC)
3．5．1 技术要求
3．5．1．1 所有硬件应是制造厂的标准产品或标准选择件。

3．5．1．2 系统中所有模件应是接插式的，便于更换。

机柜内应提供I／O总量的10％做备用，同时在插槽上还应留有扩充10％I／O的余地。

3．5．1．3 所有开关量I／O模件应有隔离装置。

3．5．1．4 电源应配有浪涌保护。

3．5．1．5 PLC系统应能在高的电气噪声，无线电波干扰和振动环境下连续运行。

3．5．1．6 在距电子设备1．2米以外发出的工作频率达400~500MH Z，功率
输出达5W的电磁干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。

3．5．1．7 所有在可编程控制器系统中硬件应能在环境温度为0~50℃相对湿度为5~95％的范围内连续运行，而无结露现象。

3．5．2 PLC的成套范围和功能
3．5．2．1 中央处理单元CPU
●应设置足够容量的存贮器，考虑40％的备用量。

●使用RAM存贮器时，其中保存的程序和数据靠蓄电池至少维持6个月，当更换电池时，不得导致程序或数据失落，并设置电池用完指标灯。

●过程控制和监视、故障诊断等，所有功能应设置于可编程控制器内。

这些功能至少应包括下列内容：实时时钟和日历、继电器和锁存继电器、过渡触点、
计时器、计数器、算术运算、逻轻功能、移位寄存器等。

3．5．2．2 输入／输出(I／O)模件
●在控制室盘内安装的I／O模件最好都应是低电压(24VDC)，现场来的输入接点为无源接点。

●模拟量I／O应是4~20mADC信号(包括热电阻信号)。

●I／O模件到现场I／O点均应有一只指示灯，当现场输入触点闭合或输出接通时，该指示灯亮。

所有翰出模件接点都应有熔断器，还应安装一个熔丝熔
断指示器。

●所有开关量I／O通道应有隔离装置，它应能在该I／O模件对现场接线和对其他I／O模件之间提供1500V以上的有效隔离值。

●开关量输入模件对检测一对闭合触点而需要的最小门槛电流为10mA，这样可以避免使用外接负载电阻。

●当负荷电流的需要量高于输出模件里的输出触点的额定电流时，应设置中间继电器来处理高负荷要求值。

3．5．2．3 通讯
CPU、I／O和外围设备问的通讯应保证高度可靠性。

通讯协议应包括CRC(循环冗余校验)、奇偶误差校验、成帧调节误差和超限误差校验。

3．5．2．4 编程
●编程格式应为梯形图及其它PLC常用语言。

逻辑功能都应编入PLC内，不能用硬接线或复杂的特殊开关及其它输入装置来实现。

3．5．2．5 外围设备
根据需要配备打印机和编程器。

打印机应为喷墨打印机或激光打印机。

当设有CRT操作员站时，可不再配备编程器。

3．5．2．6 供电电源
PLC系统应在220V AC单相50H Z下连续运行。

电源变化范围为190~250V，48．5~50．5H Z
对称短路电流10，000A有效值。

PLC控制系统所需的各档电压、电流都由卖方提供。

与PLC相连的二线制变送器24VDC电源宜由输入模件提供。

3．5．3 卖方应根据实际工程情况填写下列数据：
工艺系统的I／O点数为( )
据此所选PLC的内存为( )
扩展内存为( )
字长为( )
I／O模件型式为( )
开关量I／O容量为( )
模拟量I／O容量为( )
4．供货范围
卖方应该提供除了控制电缆和台、盘、柜仪表用阀门导管等安装材料以外的所有控制设备和就地表计。

卖方应该提供下列设备：
4．0．1 程控柜：包括PLC主机，I／O模件，电源，适配器，通讯电线等PLC 的全套配件。

4．0．2 PLC外围设备：据买方要求决定的打印机、编程器等。

4．0．3 CRT操作员站：包括CRT和键盘或主控盘台：包括盘台上所有仪表控制设备、盘内辅助设备、盘内I／O模件和盘内接线等。

4．0．4 现场安装的控制箱、仪表柜和电磁阀箱等，包括箱柜内外所有仪表设备和材料、接线等。

4．0．5 就地压力表、温度表、液位指示表、流量元件及指示表、分析仪表、差压表和电磁阀等工艺设备要求的所有控制用表计和设备。

4．0．6 控制阀和控制器的气源所配的减压过滤器，流量控制阀和管路等附件。

5、技术服务
5．1 卖方应根据本规范书和买方提供的设计资料进行控制设计和组态。

●提供最终的PLC组态框图、PLC逻辑图、供货清单、I／O清单
●CRT画面
●PLC梯形图
●盘、台、柜内部接线图
●PLC文件
●仪表样本
●电源要求
●气源要求
●接地要求
●盘、台、柜的安装要求及外形尺寸
●系统操作说明(SOD)
●电磁阀箱接管接线图
●仪表接管图
5．2 技术培训
5．2．1 卖方应对买方提供技术培训和操作指导。

5．2．2 卖方提供培训教师、培训地点、培训安排、培训教材和培训设备(实验室模拟设备)。

5．2．3 培训时间一般为两周，人次由买卖双方协商。

卖方应保证买方培训人员(包括运行人员)熟悉整个控制系统，熟练操作整个系统，利用编程器调出／修改程序，能看懂梯形图等。

5．3 培训资料
5．3．1 卖方应该提供买方安装、接线、调试、运行和维护所需的全部资料和样本。

并至少提供下列培训教材：
●PLC用户手册
●CRT操作员站用户手册
●PLC软件使用说明
●PLC维护指南(包括故障判断)
●寄存器入口板的用户指南
●PLC系统的安装指导
●PLC详细的自诊断说明
●编程器用户指导
●PLC编程指导
●PLC系统投运指导
5．4 现场服务
5．4．1 卖方负责指导所供控制系统的现场安装，负责所供控制系统的检查、受电、功能恢复、调试直至投入运行。

卖方所派现场服务人员是懂技术和熟悉设备性能的技术人员，能够在现场有效地工作，若因卖方技术人员原因未完成工地工作，应由卖方负责。

PLC调试时，一定要派PLC专家调试整个控制系统。

5．4．2 卖方技术人员在现场工作内容如下：
●指导现场安装入员安装设备和控制系统接线。

●若发现场设备缺损(运输或装箱所致)、设备性能不满足控制要求，应该及时无条件更换。

●负责查线和控制系统调试，直至能够投运并经过七天七夜试运转，买方验收合格为止。

6．买方工作
6．1 买方负责设计下列内容：
●P&ID图
●初步的PLC组态框图、PLC逻辑图、I／O清单
●控制系统说明
●程序表
●仪表清单
●控制接线图
●补给水处理控制室布置图及就地箱、拒布置图。

●补给水处理控制电源、气源施工图。

●现场埋件和电缆桥架施工图。

●电线、导管、阀门材料等订货清册。

6．2 买方负责确认卖方所有控制资料、图纸和技术文件，经确认方可生效。

7、工作安排
7．1 为了保证工程进度并能顺利开展工作，买卖双方根据需要组织设计联络会议解决技术接口问题。

7．2 在每次设计联络会议前两周，卖方应向买方提交技术文件和图纸，以便买方在会上讨论和确认这些技术文件和图纸。

7．3 每次设计联络会议结束时，买卖较方应签署会议纪要。

7．4 本章节内容仅作为参考，具体安排应视各工程的实际情况和进度要求确定。

7．4．1 第一次设计联络会议
7．4．1．1 时间：合同生效后( )个月
会期：
地点
参加人数：卖方人，买方人。

会议日程：这是一次工程开工会议，买卖双方通过磋商对下列内容进行讨论和决定：
●买方介绍PI&D图及仪表清单；控制系统说明；初步的系统组态图。

●I／O清单及其设计原则
●卖方介绍初步的供货清单、系统操作说明(SOD)。

●卖方提供的PLC系统和所有仪表、盘、柜、箱的选型，初步的外形尺寸和布置图或CRT画面草图
●卖方提供的PLC型号、容量。

●进行第一次资料交换并确定二联会时间和地点。

7．4．1．2 资料
第一次联络会议期间，买方应提供下列资料：
●P&ID及其仪表清单
●SDD(系统设计说明)
●初步的系统组态框图
●初步的逻辑图
●控制设备、控制阀门和仪表型号
●控制系统说明和控制室布置图
●初步的I／O点清单
卖方应提供下列资料：
●盘、柜初步尺寸
●PLC型号
●控制电源和气源容量和要求
●盘台面布置方案或CRT画面草图
7．4．2 第二次联络会议
7．4．2．1 时间：第一次设计联络会议之后( )个月
会期：
地点：
参加入数：卖方人，买方人。

会议日程：卖方回答第一次联络会议讨论提出的建议及其执行清况。

买方审查和确认卖方提供的下列施工图纸和技术文件，并明确硬、软件的冻结日期，卖方应该提供工程要求的施工图和技术文件×份数。

●最终的PLC组态框图
●最终的逻辑图
●PLC梯形图
●EWD(原理接线图)
●I／O模仿接线图
●盘台柜箱内部接线图
●控制盘、操作台外形尺寸
●仪表设备安装详图
●模拟图或CRT画面
●最终的供货清单
●最终的I／O清单
●系统操作说明(SOD)
●PLC文件
●仪表样本
●培训教材
8、备品备件、专用工具
8．1 卖方应保证备品备件长期稳定的供货。

当卖方决定中断生产某些组件或设备时，应预先告知买方，以便买方增加这些设备的备品备件。

8．2 卖方提供推荐的备品备件清单，并有详细的说明，以便买方了解这些备品备件用于哪些具体项目上。

8．3 每一种类的模件，至少应有10％的备品备件。

8．4 卖方应提供所有便于维修和安装的专用工具，包括专用测试设备；特殊工具和夹具等。

此外，卖方还应提供一份推荐的维修测试人员必备的标准工具清单。

9．质量保证和试验
9．1 检查与试验
9．1．1 卖方应对全部仪表及装置进行全面的检查与试验，并提供出厂试验报告书，在合同规定时间内提交买方。

9．1．2 对控制系统的工厂试验，买方有权派代表参加，卖方应在进行试验前规定的时间内通知买方。

有关买方参加的试验项目及试验进度由买卖双方在签合同时协商确定并列入合同。

9．1．3 由买方进行整套测量和控制系统的起动调试工作。

卖方进行指导，在调试过程中发现的所有技术问题，包括设计和制造等问题均由卖方负责解决。

10、包装运输及贮存
10．1 包装运输
10．1．1 每个设备箱至少应包括二份详细的装箱单和一份质量检验证明。

10．1．2 设备的外包装上应清楚地标明买方订货号、运输识别号、到货地点、工程项目名称、收货人、设备运输及贮存保留要求的国际通用标记。

10．1．3 较大型及较重的设备都要．装有便于移动的滑动部件及吊钩，吊钩应装于起吊点，并且．在外包装上应标明设备重量及重心、起吊点(未拆去外包装)。

10．2 贮存
10．2．1 设备贮存的位置要同安装位置的环境相类似，即室内安装设备贮存于室内(勿需加热及通风)；室外装设备应存放在露天。

10．2．2 当设备需要防止结霜或需要防潮时，卖方应提供干燥手段(干燥器或干燥剂)，并指明周期性更换或干燥的要求。

10．2．3 卖方应提供设备贮存说，明书，包括定期检查和贮存维护的要求，以保证设备存贮期间不致损坏。

这些说明书不应放置于运输设备的包装箱内部，而应单独提交给买方。

10．2．4 卖方应根据买方的要求提供设备长期贮存的推荐说明书。

11、附录
卖方在报价书中应提供供货范围一览表，表格型式见附表。

供货范围一览表
附表。