系统设计说明书在发电工程管理中的应用

2012-03-29李生光

电力勘测设计 2012年5期

李生光

(神华国华(北京)电力研究院有限公司，北京 100025)

1 系统设计说明书(SDD)的基本概念

SDD是系统设计说明书(System Design Description)的英文简写，其本义是设计单位用来阐述其系统设计思路、系统运行原则、设备维护原则的说明书，作为调试、运行、检修等工作时了解工程设计用途所使用的一套完整、全面的说明文件。

本文所说的SDD是在系统设计说明书的基础上有所拓宽，其主要内容涵盖了：发电厂的总体概况；主要设备的说明；主要工艺系统设计说明；控制系统设计说明等范围。

2 编制“系统设计说明书(SDD)”必要性

我们国家改革开放多年来，我国的电力工业已经从量变到质变，在国际上达到了先进水平。在发电厂的生产技术管理方面，运行规程、培训教材从不同角度、不同目标共同构成了电厂的运行技术管理基础。其核心是技术规程，管理的重点就是严格按照技术规程规范我们运行和检修的日常工作，但是规程的条目只是由禁止和指示性内容组成，没有原理说明；规程的格式和标准在各个企业有明显的统一性，而缺乏针对性。随着发电机组的容量及建厂规模的不断扩大，如何进一步提高运行人员的技术水平、提升发电厂技术管理水平及如何使发电企业的管理标准化、专业化、信息化、国际化成为电力企业发展的需要。而系统设计说明书它不同于运行规程、培训教材，面对每个复杂的发电厂对象，从表层到深层把整个电厂管理的对象和内容清晰、全面、有针对性地总结出来，以对本工程设计原理和结构的阐述为主，从技术上规范运行操作。对每个工程来说，系统设计说明书、运行规程、培训教材共同构成了电厂的一套整体化运行技术管理基础，是电厂生产过程的技术保障体系，因此，完整的系统设计说明书对于发电厂的长期生产技术管理是非常必要的。

2.1 SDD是生产技术人员、运行操作人员的需要

在长期的生产运行过程中，技术人员、运行人员在系统维护、技术改造、系统优化时，都需要经常查阅大量的技术资料，而上述资料由于其不完整性、内容深度等原因远远不能满足工程的实际需求。因此，编制发电厂“系统设计说明书(SDD)”，对于电厂技术人员、运行人员实现对机组的可知、可控，技术人员系统地、全面地了解并掌握机组的设计原则、运行维护原则等技术，提高技术人员的技术水平，对更好地保证机组稳定、安全运行，具有重要的意义。通过说明书的应用，实现提高运行人员技术能力的目的。

2.2 编制SDD是发电厂生产技术管理的需要

在工程建设完成后，工程设计图纸、各类设备资料、各类调试报告、运行规程等这些资料作为工程原始资料，要伴随机组、整个发电厂长期的生产运行管理，在系统维护、改造、优化等过程中具有重要的作用。因此在发电项目的基建阶段，就要求编制完整的SDD，并且从整个发电厂的生产、长期运行的实际需要，规范SDD的内容深度要求及管理，从而进一步规范系统设计说明书内容深度及编写管理规定。为项目公司日后对发电机组的正常运行、维护检修、技术改造等提供完整的、系统的技术依据资料。对实现发电厂运行技术管理工作的规范化、运行日常工作的程序化，进一步形成良好的生产保障体系，是很有必要的。也是生产技术管理的需要，是电厂生产运行的有力技术支撑。

2.3 编制SDD是电力公司向国际一流化企业发展的需要

我们国家改革开放以来，电力工业已经发生了巨大的变化，无论是发电技术、设备制造、还是工程施工，基本上达到了国际先进水平。随着机组规模的不断扩大，公司要进一步向标准化、专业化、信息化、国际化管理的方向发展，不仅要靠技术水平的提高，各项技术管理工作的规范化也是必不可少的。其中编制SDD也是企业提升技术管理水平，体现企业现代化管理、精细化管理的重要标志。是电力公司向国际一流化企业发展的需要。

3 编制SDD的意义和作用

(1)SDD把整个发电厂的工艺系统、设备、技术参数、控制要求等全部有条理、系统的编制在一起，为生产单位做好生产准备工作提供技术资料上的保障，如运行规程编写、上岗培训等，有利于及时有效的提高管理水平和技术水平。

(2)借助全面和丰富的SDD资料，可以提升电厂各级管理者的技术管理水平，技术人员的运行维护水平，为生产单位的正常维护、故障排除、技术改造等提供技术资料依据，实现电厂生产管理的条理化和层次化。

(3)通过SDD，可以实现对新机组的可知、可控，并使新建机组尽快投入稳定运行，具有重要的意义。

(4)对实现发电企业生产运行技术管理工作的规范化、运行日常工作的程序化，进一步形成良好的生产保障体系，提高企业效益；提高电力公司的综合技术管理水平和市场综合竞争力是非常有必要的。

(5)编制SDD是一个电力企业本质安全的需要、技术发展的需要，是电厂生产运行的有力技术支撑。

(6)有利于提高工程管理水平。在工程建设阶段，编制完整的SDD，要求设计单位、设备厂家、调试单位、生产单位等做深入细致而系统的工作，规范工程建设的各个环节。

4 国内、外现状及编制SDD的可行性

4.1 国内现状

目前，由于国内的电力工程建设模式、体制的不同，电力工程的建设、设计、施工、调试、设备供应全部分离，分别由不同所属单位来完成，缺乏工程的整体性。在发电工程设计中，各电力设计院编制的常规工程设计说明书，均为各专业分别单独编制，其内容深度、范围远远不能满足工程的实际需求，个别电力设计院也在一些工程设计中尝试作过系统设计说明书，但都由于设计深度规定不明确、工期紧、设计标准不规范等种种原因，没有能够完成真正意义上的系统设计说明书。目前各电力设计院基本上仍然执行原电力规划设计总院的有关设计内容深度规定，目前工程设计单位提交的设计工作成品中都没有正式的系统设计说明书。

4.2 国外现状

国外发电工程由于其工程设计管理体制、工程经验、技术管理的成熟性及规范化、标准化等原因，大多工程都有系统的、完整的系统设计说明书。例如：整岛进口的机组、核电站、空冷系统等工程，在工程的各个阶段，都有正规的、系统的设计说明书及完整的工程资料，其系统设计说明书一般包含了以下内容：系统的功能、设计原则、设备说明、运行参数、系统控制、运行原则、安全分析、维修试验原则、数据表、仪表清单、流程图等，加之正规、完整的工程设计图纸，极大地方便了工程技术人员尽快地、系统地、全面了解设备及系统，也利于设计、基建、运行、检修人员从多角度全面掌握机组的运行、维护，提高技术的应用水平，实现工程技术管理的规范化。

4.3 编制系统设计说明书的可行性

随着我国工业制造、工程设计、工程管理、技术水平等各方面的综合发展，在工程基建阶段，编制完成系统设计说明书(SDD)是完全可以实现的。

对于发电企业来讲，随着发电机组规模的不断扩大和企业管理发展的需要，发电企业的管理标准化、专业化成为电力企业发展的需要，从设计管理的角度，把系统设计说明书纳入设计管理的范畴，并体现在工程建设单位与工程设计、调试单位签定的正式合同中，是系统设计说明书编制的关键要求。也体现了发电公司基建为生产、生产为经营的理念。

从工程设计来说，随着工程的标准化、模块化设计、各类工程设计软件的广泛应用，工程设计水平已经得到了很大的提高，此外在施工图设计阶段，大量的工程系统资料、设备资料均已齐全，最终编制一套完整系统设计说明书(SDD)是可行的，也是设计单位提高设计水平、不断总结工程设计经验的重要环节，也将成为工程设计标准化的一个发展趋势。

5 系统设计说明书SDD的内容、深度要求

《系统设计说明书(SDD)》主要内容包括：工程总体概况和主机设备说明、工艺系统设计说明及控制系统说明等三大部分。

其中工艺系统设计说明主要包括：工艺系统功能、系统设计原则、系统的运行原则、工艺系统的监控、系统的安全分析、系统的维护和定期试验原则、动力源故障分析及系统内主要设备的说明等内容。针对每个工艺系统分别进行说明。

其中工艺系统设计原则中主要内容应包括：系统配置及功能、系统安全功能(如极限安全等)、系统设计范围、设计基准、安全准则、系统设计条件、设计参数(包括系统、设备)，应用运行安全限值(在安全准则下的安全范围)、主要设备布置、系统计算原则及管材选择原则和结果等。

系统的运行原则主要内容包括：系统的正常启动、允许条件、闭锁条件、系统稳态运行、事故状态下的运行、特殊瞬态下的运行如RB、汽轮机甩负荷等、调试时的运行、系统的正常停止、系统的故障停止、系统连锁条件、系统保护条件及运行注意事项等。

系统的监测及控制内容应包括：工艺过程测量参数(名称、KKS编码、报警值、连锁定值、保护定值、分类、测量设备形式等)、操作控制对象(电动机、电动阀门、电磁门)名称、KKS编码，MCS控制系统(项目名称、控制参数、控制原理、控制对象)。

安全分析内容应包括：禁止工作条件、紧急停运条件、主要事故预想、保证本系统正常实现其功能的机械、控制、电源等的措施、故处理原则及排除故障的方法等。

维修和定期试验原则的内容主要为按照相关的检修规程和预防性试验规程编制说明、维修的原则、定期试验(设备及系统)项目、时间等简要说明。

此外PID图、系统监测及控制参数清单作为附图附表，以使技术人员更直观方便地查阅系统。

控制系统总体说明主要内容包括：全厂自动化系统网络结构、控制系统型式、功能范围、控制系统配置、及主要控制逻辑图等。

6 编制系统设计说明书(SDD)的要求

6.1 编制SDD是一个多专业的综合工作

SDD的编制是一个复杂的系统工程，是一个多专业的综合工作，主要以工程设计单位为主要编制者，工程建设单位组织协调，工程调试配合完成工程安装调试阶段的现场变更部分。SDD的编制可以考虑按照工程技术的组织模式，设立各分系统专业负责人、各专业负责人，从行政组织和技术分工的有效组合加以保证。同时，要按照系统工程的特点分解目标，分解工作阶段，细化工作量，保证工作的全面性和完整性。

SDD的编制完全是一个高度专业化、高度综合、系统分析的过程，其人员应该是具备扎实理论基础，雄厚实践经验的专业人员，同时，也应该是很多专业的人员进行综合的工作过程。电站建设是一个复杂的系统工程，但是更是一个客观的整体性实际系统，其整体性因素是SDD编制的根本原则。

各工程项目在工程建设阶段，要编制完成SDD，要求设计单位、设备厂家、调试单位、生产单位等做深入细致而系统的工作，规范工程建设的各个环节。

6.2 编制SDD，应实事求是考虑SDD的可操作性

编制SDD，不仅要从电厂运行、技术管理实际需求的角度出发，还应该考虑它的可操作性，如果要求SDD范围大、内容多、难度大，必然会对编制者带来较大的工作量，对现有的工程设计、调试、管理体制造成一定的冲击，同时也就意味着实现的难度大，可操作性差，那么，是否能够按照预想的目标编制完成，难以估计。因此，编制SDD要本着实事求是的原则，随着我国电力工程设计技术、工程管理的不断标准化、规范化，编制SDD要循序渐进逐步完善，最终形成一套适应工程建设需要的、标准的系统设计说明书，应编制相应的管理规定和内容深度规范，以规范工程的SDD编制工作，最终《系统设计说明书(SDD)》应作为工程设计单位工作职责和提交设计成品的一部分。