1、锅炉补给水控制系统1 总则1.1 本规范书适用于电厂2600MW超临界湿冷机组新建工程锅炉补给水控制系统，它提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和组态调试等方面的技术要求。1.2 本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，投标方应提供一套满足技术规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。1.14投标方的工作范围本技术规范未规定设计和制造的所有细节，投标方应负责按照本技术规范书的要求和所列出的工作范围，提供高标准的工程技术服务和设备。1.14.1按本技术规范和适用的工业标准，组态一套完整的锅炉补给水控制系统，
2、在锅炉补给水控制室完成对锅炉补给水处理系统的监控。 1.14.2提供满足本技术规范要求的可编程控制器（PLC）。可编程控制器应有完整冗余的中央处理单元（CPU），通讯接口组件，分布式I/O控制站、存储器、电源、机柜、专用连接电缆和连接件等。投标方应提供两套补给水操作员站（其中一套兼作工程师站），1张补给水操作员台（尺寸暂按：宽2400mmX深1100mmX高750mm，材质：不锈钢，详细待设联会确定）, 椅子5把,放置在水处理控制室内。1.14.3提供PLC控制柜、仪表电源柜、就地电磁阀箱、就地仪表柜、就地测量元件、变送器、化学分析仪表、传感器、转换器、仪表一、二次阀门、预制电缆等。1.14.
3、4提供PLC及操作员站的系统软件和组态操作软件。1.14.5完成锅炉补给水处理系统软件的组态和调试，并提供最终的软件文本（包括电子版）。1.14.6负责所有盘、台、柜的设计和内部配置，提供盘、台、柜的端子接线设计，1.14.7负责从投标方盘、台、柜的端子排至现场设备的电缆设计。1.14.8投标方应按照本技术规范的补给水系统图，以电子文本和蓝图形式提供管道和仪表流程图（P&ID）（最终版）、检测一览表（最终版）和控制一览表（最终版），设备清册、I/O清册、控制柜内部布置图和接线图、控制接线图、端子排出线图等。对于供货范围内的仪表，提供仪表安装、定位图，用于衬胶管的预留孔。1.14.9提供预制电缆
4、敷设的相关要求。1.14.12投标方负责将废水处理系统、凝结水精处理系统、取样加药系统、综合水泵房系统等接入补给水处理控制系统网络，构成完整的“水网”，实现在水处理控制室内对整个“水网”的集中监控。2.1.2为确保系统调试和启动初期方便运行操作，设有以下几个辅助监控点：水网控制室，主要监控锅炉补给水处理系统、凝结水精处理系统、废水处理系统等；除灰系统控制室（与电除尘合用）；输煤系统控制室（电气专业负责），各监控点通过上位机可对相应子系统进行监控。 3 技术规范3.1工艺系统概况3.1.1锅炉补给水处理系统本工程锅炉补给水处理系统为2台机组公用，采用超滤、反渗透加EDI系统，系统最终出力为270
5、 t/h（电去离子装置）。工艺系统流程如下：循环水排放水机械加速澄清池澄清水箱澄清水泵双滤料机械过滤器过滤水箱超滤给水泵（变频）自清洗过滤器超滤装置超滤水箱反渗透增压泵一级反渗透保安过滤器一级反渗透变频高压泵一级反渗透装置一级反渗透水箱二级反渗透变频高压泵二级反渗透装置二级反渗透水箱EDI给水泵EDI保安过滤器EDI装置除盐水箱除盐水泵主厂房。3.2控制功能3.2.1锅炉补给水控制系统采用冗余可编程序控制器（PLC）进行数据采集和系统控制。控制系统应能对整个锅炉补给水系统进行集中监视、管理、自动顺序控制，并可实现远方手动操作。系统方案设计应体现完全集成的自动控制思想。系统应具备统一的数据管理、
6、通信、组态和编程软件。3.2.2对于泵、风机和电动门、气动阀门等被控对象，除了在控制室LCD上遥控外，还应能在MCC上的控制开关、电磁阀箱（岛）及阀门电动装置上的按钮进行就地控制。采用LCD操作员站作为人机接口站，通过LCD画面和鼠标器对整个锅炉补给水系统进行控制；电磁阀可在就地电磁阀箱设置的开关、按钮进行相关的就地操作。3.3控制要求3.3.1水系统控制网络上位机将设置两台水网操作员站，其中一台兼作工程师站。水系统控制网络设置冗余的工业以太网交换机。以太网交换机采用加拿大罗杰康RSG2100-R-RM-HI系列进口产品。每台交换机至少设置8个100M电口和16个多模100M光口，电口分别与锅
7、炉补给水工业以太网卡、两台水网操作员站连接；光口用于与凝结水精处理工业以太网交换机、工业废水工业以太网交换机、汽水取样及加药工业以太网交换机、制氢站工业以太网卡以及全厂辅助车间网络连接。水系统控制网络上位机布置在化学补给水车间，两台水网操作员站互为冗余备用，完成车间级联网后能对整个水网进行监视与控制。每个电磁阀能在就地电磁阀箱上控制，就地电磁阀箱上应包括必要的操作按钮、控制开关和信号灯等。3.3.2锅炉补给水系统采用自动程序控制及远方手动操作相结合的控制方式。程序控制必须设有步进操作、成组操作或单独操作等手段，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、选择和闭锁功能。3
8、.3.3每个工艺罐或槽电磁阀岛应放在一个电磁阀箱内，每个电磁阀箱的进口气源管路上应配置减压阀和干燥过滤器。同时要求在进入系统气源总管路上设置气源净化装置。3.3.4槽、池、箱出口的泵均与槽、池、箱上的液位计高低液位信号联锁。3.3.5凡是与酸、碱溶液接触的测量元件、阀门、变送器、就地仪表等设备均应满足相应介质的防腐要求；现场无需特殊安装工具即可完成安装。3.3.6存放液体的箱、罐、池都应有液位计和远传连续式液位变送器。3.3.7气动调节阀上应配有智能式阀门定位器，并应有启、闭阀位反馈；要有气源中断报警信号，所有这些信号都能传输到PLC控制。3.3.8所有气动阀门开关状态信号通过硬接线连接到PL
9、C的I/O模件上。3.3.9被控对象I/O状态量的设置要求：分类阀门类型I/O描述备 注A电动阀2DO/3DI打开DO关闭DO全开DI全关DI故障DI就地/远方DIB调节阀 1AO/1AI控制信号AO阀位反馈AIC气动阀（带电开）1DO/2DI打开DO全开DI全关DID气动阀（带电关）1DO/2DI关闭DO全开DI全关DIE气动阀（双电控）2DO/2DI打开DO关闭DO全开DI全关DIF电动机2DO/4DI合闸DO分闸DO合闸状态DI分闸状态DI综合故障DI远方/就地控制DI电流 AIG变频器启动DO停止DO运行DI故障DI停止DI转速反馈AI控制讯号AO远方/就地DI注： 1. 各种控制阀和
10、电动机的联锁开、联锁关、闭锁开和闭锁关功能均由PLC的软件实现。3.3.10 I/O信号数量初步统计如下： 见下表信号类型招标要求数备注AI：420mA141AO：30DI：385DO：213合计：769说明：表中的I/O 数量仅为工艺过程点数，不包括备用点、I/O分配产生的剩余点、内部的硬接线联系点以及系统要求的附加点。I/O数量在5%以内变化将不引起价格变动。在总I/O点数范围内，对不同类型模件数量的调整不引起商务价格的变化。表中的I/O 点的数量为初步数量。注：（1）投标方应在程控柜中包括电气的相关控制。（2）投标方应负责与锅炉补给水处理系统工艺承包商协调，并以各工艺承包商提供的最终系统
11、及控制要求等资料为准，提供最终控制设备及所有测点信号的I/O清单，最终清单应由招标方确认。3.3.11控制系统的上位机、打印机、电源柜和控制机柜等放置在补给水控制室内。投标方应采用光纤通讯技术，分布式I/O站和主站之间应采用双向冗余的通讯连接。3.3.12投标方应提供下列备用余量，以供系统以后扩展需要：（1） 每个机柜内的每种类型分布式I/O站都应有15%的裕量；（2） 阀岛考虑10%端口裕量，不足一个的按一个考虑；（3） 每个机柜内应有10%模件插槽裕量。所有备用插槽应配置必要的硬件，如：背板、连接件、连接电缆等，保证今后插入模件就能投入运行；（4） 控制器站的处理器在最大负荷下处理能力应有
12、60%裕量，操作员站处理器处理能力应有60%裕量；（5） 处理器内部存贮器应有40%存储裕量，外部存贮器应有60%外存裕量；（6） 30%-40%电源裕量；（7） 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%）。以上这些都应是按系统联调成功正式投运时的最终容量计算的百分比值。投标方应提供计算并验证上述备用量的方法。3.3.13 控制系统设计中应使用单对类型电缆而不采用多对类型电缆，确保一根电缆的损坏仅影响一段网络。3.4.3电源和气源3.4.3.1招标方提供的电源规格如下：交流控制电源：220V，50Hz，单相源；交流动力电源：380V三相四线制投标方如需其它规格的电源
13、应自配电源转换器，锅炉补给水系统范围内的所有用电设备的电源分配由投标方负责。招标方对整个控制系统提供两路220V AC单相控制电源，两路电源的自动切换由投标方在其供货的电源柜内实现，以满足任一路电源消失均不会对控制系统（包括上位机操作员站）的正常工作造成任何影响。投标方还应配供UPS电源，以满足两路电源均消失时30分钟的供电。投标方应在投标书中提出电源配置原理图，包括UPS电源的供电范围。投标方对所供配电系统的接线方式必须与全厂供电接线方式相符合，具体方式在详细设计时提供。3.4.4上位机3.4.4.1补给水控制系统采用两台上位机操作员站（一台兼工程师站），布置在补给水系统控制室内。以上两台上
14、位机作为整个水网的操作员站，并监视和控制凝结水精处理系统等，投标方应考虑网路结构、数据库容量等，负责总体设计和安装。安装有LCD、键盘和鼠标的上位机用于控制系统的监视、操作、调试，应具有数据采集、LCD画面显示、参数处理、越限报警等功能。每台上位机站具有相同的功能，任一台即能完成整个系统的全部监控功能，并具有对PLC组态修改等的工程师站功能（通过软件密码权限设置）。3.4.4.2LCD画面应能显示系统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，并应有音响提示。投标方应按照系统工艺流程图设计LCD
15、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所控系统的运行和控制状况。3.4.4.3运行人员能使用鼠标器或键盘在LCD画面中对所选定的被控对象进行相关控制操作或程序启停。3.4.4.4在远方手动控制方式时，应能在LCD上提供操作指导和显示下一步执行程序。3.4.4.5LCD屏幕上，调出任一画面（包括实时参数）的响应时间应不大于2秒，调用任一画面击键次数应不大于3次，LCD画面数据刷新周期每秒一次。3.4.4.6采用鼠标器和键盘作为光标定位装置。3.4.4.7每台上位机站应配备一个键盘。每个键盘除具有完整的数字、字母键外，投标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。
16、这些用户键的用途，应能由招标方编程人员重新定义。3.4.4.8上位机站应具有对顺控的编程功能，而无需再另设编程器。3.4.4.9上位机监控组态软件暂以IFIX最新版本考虑，最终由招标方确定。3.4.4.10数据库软件采用FactoryTalk Historian、Ihistorian或投标方推荐的其它数据库软件，最终由招标方确定。网管软件应能管理和控制网络设备的每个端口，同时应具有OPC接口，以便与监控软件无缝连接，实时监控网络系统。3.4.4.11系统配置打印机，要求如下：提供1台黑白激光A3/A4报表记录打印机，布置在水处理控制室。打印输出分辨率至少720DPI，打印速度大于12PPM(A
17、4纸)，打印机存储缓冲空间大于6M字节，打印机带网络接口。3.4.4.12投标方应配供一台调试用便携式计算机，按ThinkPad T系列最新型产品，用于对就地车间调试阶段的监视控制以及系统编程组态工作。3.4.5网络设备3.4.5.1本工程网络应保证各站点的信息在网络上正确传递，并满足实时控制的需要。3.4.5.2工业交换机支持二层交换、支持VLAN 、IGMP各版本协议和其它主流网络协议，所有交换机的接口必须保证有20%裕量。交换机布置于PLC系统的本地机柜内，并由各PLC系统负责供电。投标方需提供详细的外形尺寸和电源容量等要求。3.4.5.3投标方应保证系统的信息在网络上正确传递，并满足实
18、时控制的需要。3.4.6可编程序控制器（PLC）3.4.6.1技术要求a) 所有硬件应是制造厂的标准产品或标准选择件。系统硬件应采用在有现场运行实绩有两年成功运行实绩的、先进可靠的硬件。系统内所有模件均应是固态电路，标准化、模件化结构。主机柜内的模件应能带电更换而不损坏，且不影响其它模件和系统正常工作。b) 模件的种类和规格，应依据不同的控制对象类型选用不同的分布式I/O模件，但应尽量减少模件的种类。控制系统硬件配置及软件组态，包括机柜、机箱及I/O的配置和软件的设计应使化学补水系统的控制具有独立性。c) 保证各系统、设备在分别安装调试过程中不会相互干扰，不影响已投系统的运行。d) 为保证集中
19、控制联网的实现，控制系统的每对CPU主控制器均配2块以太网卡，每个操作员站和工程师站均配1块标准的工业以太网卡，用于实现联网集中控制。e) 系统中所有模件应是接插式的，便于更换，并可带电拔插。f) 开关量I/O模件应有隔离装置。g) 电源应配有浪涌保护。h) 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。i) 在距电子设备1.2米以外发出的工作频率达400500MHz，功率输出达5W的电子干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。j) 所有在可编程控制器系统中的硬件应能在环境温度为050，相对湿度595%的范围内连续运行，而无结露现象。3.4.6.2PLC的成套范围和功能a) 中
20、央处理单元CPU投标方应提供水处理系统双机热备的CPU模块、电源模块及相关附件，并保证系统的控制功能不会因冗余切换而丢失或延迟。冗余配置的处理器模件与系统均应有并行的接口，即均能接受系统对它们进行组态和组态修改。对于热备系统，处于后备状态的CPU模块应能不断更新其自身获得的信息，并在工作CPU故障时自动切换，冗余CPU模块的切换应不丢失任何数据。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，并设置电池用完指示灯，当不采用电池时，投标方也可提供FLASH存储芯片进行替代。过程控制、监视和应用所需的故障诊断等所有功能应设置于可编程控制器内。这
21、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、逻辑功能、移位寄存器等。b) 分布式I/O控制站在电子设备柜内安装的I/O模件都应是低电压，现场来的I/O接点电压应是无源干接点。每块数字量I/O模件不大于16点，模拟量I/O模件不大于8点。模拟量I/O应是420mADC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。所有输出模件都应有熔断器，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它I/O模件之间提供1500V 以上的有效隔离值。开关量输入模
22、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。所有模拟量I/O模件必须采用单通道隔离模件，采样精度（分辨率）为16位。所有开关量输出应采用电磁式中间继电器隔离。c) 通讯CPU、I/O和外围设备间的通讯应保证高度可靠性。通讯协议应符合IEC61158国际标准d) 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供货范围及设备选型3.5.1供货范围投标方应该提供除了普通控制电缆和台柜盘
23、安装材料以外的所有控制设备和招标方列出的就地仪表。投标方应该提供下列设备：3.5.1.1程控柜: 包括PLC主机，分布式I/O控制站，网络控制器模块，电源，适配器，通讯电缆等PLC的全套配件等控制设备。3.5.1.2上位机站: 包括工控机、LCD、键盘和网卡，打印机等，以及组网所必须的所有网络硬件（包括交换机，服务器等）和软件。3.5.1.3程控柜、电源柜包括柜内所有的继电器、电源开关等辅助设备、中继器和插接件等。3.5.1.4现场安装的控制箱、仪表柜和电磁阀岛柜等，包括柜内外所有仪表设备和材料、接线等。3.5.1.5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。3.5.1.6
24、就地分析仪表和电磁阀岛等工艺设备要求的所有控制用表计和设备，包括取样仪表导管、阀门及所需附件。设备选型应由招标方认可。详见仪表清单附件。3.5.2设备选型 3.5.2.1本工程所采用的仪表和控制设备具有实践证明具有当今先进技术的产品，具有高的可用性、可靠性、可操作性、可维修性和可扩展性。3.5.2.2投标方提供的仪表和控制设备应为生产厂商最新的主流设备，不允许提供已经过时或淘汰的产品。3.5.2.3投标方的仪表和控制设备选型应与业主方整个控制系统一致。3.5.2.4投标方供货范围内的仪表和控制设备按照下列原则分别考虑和报价，最终由招标方选取，主要进口产品必须出具制造商授权书（含数据库、上下位软
25、件、操作系统及网管软件等，必须使用正版软件）：可编程控制器PLC选用AB Control Logix系列产品、Schneider公司的 QUANTUM系列，欧姆龙CS1B-CPU67H系列；上述产品选型最终应征得招标方确认，本技术规范书未列出选型意见的仪表和控制设备由投标方根据以往工程经验列出三家分包商由招标方选取，所有提供的仪表和控制设备必须有二年两套及以上在水处理系统中使用的成功业绩，本工程不使用试验性的组件及装置。投标方需供货仪表清单：系统仪表（包括但不限于如下），表1序号名称型号及规范单位数量备注一流量仪表1来水母管流量变送器套12空气分离器入口流量变送器套23双滤料机械过滤器入口流量
26、变送器套44双滤料机械过滤器反洗水泵出口流量变送器套15回收水泵出口流量变送器套16超滤装置产水流量变送器套27超滤装置排水流量变送器套28超滤装置反洗流量变送器套19超滤清洗流量变送器套110一级反渗透总进水流量变送器套111一级反渗透产水流量变送器套212一级反渗透浓水流量变送器套213二级反渗透产水流量变送器套214二级反渗透浓水流量变送器套215反渗透清洗流量变送器套116EDI进水流量流量变送器套217EDI产水流量流量变送器套218EDI浓水循环流量流量变送器套219除盐水母管流量流量变送器套1二分析仪表1澄清池出口浊度仪套22超滤装置出口浊度仪套23除盐水母管硅表（3通道）套14
27、一级反渗透总进水电导率表套15一级反渗透总进水ORP表套16一级反渗透总进水PH表套17一级反渗透总进水余氯仪套18二级反渗透总进水PH表套19一级反渗透产水电导率表套210二级反渗透产水电导率表套211EDI总进水电导率表套112EDI浓水循环电导率表套213EDI产水电阻率表套214除盐水母管PH表套115除盐水母管电导率表套1三液位仪表1清水箱液位变送器7M套2超声波2过滤水箱液位变送器7M套1超声波3超滤水箱液位变送器7M套1超声波4一级反渗透水箱液位变送器7M套1超声波5二级反渗透水箱液位变送器7M套1超声波6回收水池液位变送器4M套1超声波7除盐水箱液位变送器15M套2超声波四温度
28、仪表1一级反渗透总进水温度变送器套12反渗透、超滤清洗水箱温度变送器套13反渗透、超滤清洗水箱温度表只14生水母管温度变送器套15除盐水母管温度变送器套1五压力仪表1双滤料机械过滤器进出口差压变送器套42自清洗过滤器进出口差压变送器套23超滤装置进出口压力变送器套44一级反渗透总进水压力变送器套15一级反渗透保安过滤器进出口差压变送器套26一级反渗透压力变送器套107二级反渗透压力变送器套108EDI产水压力变送器套29生水母管压力变送器套110仪用压缩空气压力变送器套111除盐水母管压力变送器套112一级反渗透高压泵进出口压力开关只413二级反渗透高压泵出口压力开关只2六电磁阀箱套71电磁阀以及气动三联件双控套282电磁阀以及气动三联件单控套20所有仪表选型最终由招标方确定。供货清单表格请按下表格式填写设备清单，不够细化部分由投标方在投标书中补充：项 目规格型号单位数量生产厂家说明A.补给水控制系统上位设备1. 交换机交换引擎交换机端口扩展产品扩
