印尼JAMBI项目热控设计问题分析

祝贺强

（中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司）

0 引言

随着我国经济的发展，国力逐步提升，我国在世界范围的影响力也越来越大，在世界各地的大型项目遍地开花，电力行业也是如此。近年来在国外承接的电厂项目越来越多，由于国情、项目建设习惯、设计习惯不同，我们面临着诸多挑战，在这种情况下，我们要去主动适应各国、世界各地和各地区的设计习惯，随机应变，灵活处理，在项目的执行过程中及时调整战略，跟上业主的思路，以应对随处可见的千变万化的设计问题。本文对我们在印尼某火电项目中遇到的由于想当然地去进行设计而导致的热控设计问题进行分析探讨，分享经验，希望对大家有所帮助，在以后的设计过程中少走弯路。

1 温度变送器问题

在投标过程中，业主要求所有的模拟量信号均为4～20mA信号。众所周知，通常，温度测点一般分为热电偶和热电阻两种类型，热电偶输出单位为毫伏的电压信号，热电阻输出单位为欧姆的电阻信号，通常只有特殊情况才会采用温度变送器将信号转换为4～20mA信号，整个电厂所有系统采用的温度测点非常多，业主对直接采用的变送器有品牌要求，所有的温度测点均采用温度变送器成本很高，且牵扯到几十个设备厂供货问题，很难保证所有的设备供货商都能将常规供货的温度元件改为温度变送器。

所以最终我们选择了采用温度转换模块将温度信号转换为4～20mA信号的方式。具体方案如下：

1）所有的热电偶和热电阻均由温度转换器转换为4～20mA信号后再接入DCS。

2）所有的温度转换模块为4线制，24VDC外供电，输出4～20mA。具有CE认证。

3）注意温度转换器的量程范围的准确性或选用可以调整量程的温度转换模块。

4）所有温度转换器的输入通道、输出通道及其工作电源之间采用单通道隔离，所有模件与外部信息交换应采用单通道隔离，每一模件任一信号接地不能影响其他模件的正常工作。

5）温度转换器的输出精度应满足如下要求：精度0.1%；温度系数：±0.015%／℃（或150ppm／K）；隔离强度：2000VAC 1分钟，输入对输出对电源对地四端三重全隔离。能满足ANSI／IEEEC37.90抗冲击能力试验标准。

6）温度转换器可在机柜的导轨上成排集成安装，所有的温度转换器均集成在温度转换器柜内，热电偶和热电阻转换模块可以排列到同一面柜子中，排列整齐美观，方便施工接线，温度信号直接经过温度转换器转换再接出，无需通过端子排。每个柜内计划设置的温度转换器数量约为130个 （不包括备用），每个柜内的至少留有20%的备用安装位置包括安装机架。

7）每面柜子需要一路110VAC电源，其他电源等级由柜内配置的变压器解决。

8）温度转换器柜的防护等级为IP65。应考虑耐高温以及防潮的措施。我们做了7面机柜布置在电子设备间，接线方式类似于DCS转接柜，成功解决了温度元件的信号转换问题。

2 DCS相关问题

印尼某工程为工程总承包模式，但是由于DCS未纳入总包范围，由业主自行采购，在总包合同中未对DCS的详细供货界限进行划分，大家都想当然地认为DCS一套就能分清供货界限，都按自己固有的设计习惯去考虑，业主没有作详细要求，总包方、设计方都未考虑DCS的具体供货范围、设计接口和技术要求，在投标阶段未能对DCS详细内容进行讨论，从而导致了一些问题的发生。在想当然的问题上，业主和我们都普遍存在，业主想当然地认为全世界的东西都跟他们老厂的设备是一样的，所有的电厂运行模式和配置都跟他们老厂的一致，一直以他们三十年前的老厂的思维考虑问题，否则也不会出现这么多问题了。

2.1 开关量输入（DI点）控制回路供电问题

在现场仪表设备、盘柜和DCS陆续到货过程中，业主一直向我们索要PDP盘（配电柜），业主认为我们应该了解什么是PDP盘，根本没有考虑名称都是可以改的，何况一个不常规的产物。我们开始询问时告诉我们是配电盘，于是我们回复，配电盘是有的；等我们的仪表配电盘和电动门配电盘到货后，业主又找我们索要PDP，原来PDP是用来为DCS机柜内的开关量输入卡件（DI卡件）供电的，于是我们想当然地告诉业主，开关量输入卡件（DI卡件）无需外部供电，DCS供货商会在内部配24VDC或48VDC直流电源模块为DI卡件供电，业主告知我们DCS内部有电源模块，但不对DI卡件控制回路供电，我们经过与业主和DCS供货商交涉多次，并再三核实后，才确认DCS确实未向DI卡件控制回路供电。在此之前我们从未见过这样配置的DCS系统，在此之后也未遇到过，但是这一次我们遇到了，我们想当然地认为DCS内部的控制回路电源是由DCS提供的，不可能由外部配电柜供电，结果导致了问题的发生。

最终经过我们协调，业主自行设置了配电柜，为DCS内部的所有DI点控制回路供电。具体配置为：我方总电源柜为业主的配电柜提供两路冗余的220VAC电源，业主在配电柜内配置冗余的直流24VDC电源模块，为每一个DI点的控制回路供电。来自现场设备的接线先接入控制回路配电柜，串入24VDC电源，再接入DCS卡件，至此完成了控制回路的供电过程，问题得到了解决。

2.2 开关量输出（DO点）未配继电器问题

由于现场大部分设备均带强电运行，就地设备的启停回路均为有源回路，为了防止DCS卡件和控制器内部串入强电，烧毁卡件，开关量输出卡件（DO点）一般要通过继电器来驱动现场设备，否则会烧毁卡件、控制器，继而导致停机。在DCS到货后，我们发现DCS机柜内一只继电器都没有配置，在与DCS供货商沟通后，DCS供货商表示，他们的供货界限在卡件出口，是否需要继电器由需方考虑，所有的继电器由我们自行提供。与上一个问题相同，在此之前我们从未遇到过DCS厂商不配继电器的情况，这属于系统不完整，功能未实现且供货不足的问题，而且会导致很大的风险，与业主交涉后，业主表示，他们以前的项目都是如此，我们没有办法，最终只能自行采购了约300只继电器装到了DCS机柜内，隔离了开关量输出（DO点）卡件与现场设备，保证了系统的安全可靠和稳定运行。

2.3 MFT跳闸柜问题

锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）是DCS的一部分。锅炉安全监控系统是机组重要的控制保护系统之一。它连续监视锅炉在各种运行工况下的状态，随时进行逻辑判断，并在异常工况下发出报警、相关辅机启、停及停炉指令。它通过一系列的联锁条件，按照预定的逻辑顺序对有关设备进行控制。

FSSS包括燃料安全系统（FSS）和燃烧器控制（BMS）两部分，其主要功能是连续监视锅炉在各种运行工况下的主要参数和状态，实时进行逻辑判断，并在异常工况下发出报警、直至给出停炉指令。它按照完善的逻辑程序和安全联锁条件，对有关设备进行控制，防止爆炸性的燃料和空气混合物在锅炉任何部分积聚，避免锅炉爆炸等事故的发生，保证锅炉的安全。应采用独立控制逻辑、独立输入／输出系统和独立电源，并且在功能上和物理上独立于诸如锅炉控制的其他逻辑系统，其中炉膛安全系统（FSS）应采用经认证的、SIL3级的安全相关系统。

MFT发生后，连锁动作涉及以下设备：跳闸汽轮机；关闭所有过热器减温水截止门；关闭主燃油跳闸阀；切除所有油燃烧器；跳闸磨煤机；跳闸给煤机；跳闸除尘器；锅炉吹灰器全部退出；跳闸一次风机；其他。

在DCS调试过程中，现场发现DCS设备中无主燃料跳闸（MFT）功能，由于DCS是业主单独采购，于是我们与DCS供货商沟通，DCS供货商表示MFT跳闸柜不属于他们的供货范围，MFT的功能都是通过跳闸继电器以硬接线的方式跳闸设备，他们不负责；我们又找到业主，业主居然很明确地表示MFT功能应在锅炉岛由我们自行实现，与DCS无关，MFT跳闸柜应属于锅炉岛，也就是说MFT跳闸柜应由我们来供货。多次交涉无果后，我们没有办法，只能在国内另行单独采购了一面MFT跳闸柜发往现场，锅炉MFT动作后，DCS发出主燃料跳闸（MFT）信号，通过MFT跳闸柜紧急跳闸就地设备。

3 110VAC电源问题

想当然的问题不光是业主和设计院，设备厂商的此类问题更加明显，一个很典型的例子就是110VAC电源供电事件。

通常我们的仪表电源电压均为220VAC，控制回路电源电压为220VAC、220VDC或24VDC、48VDC几个等级。印尼某工程业主要求所有的仪表、电磁阀电源均为110VAC，甚至控制回路电源也按110VAC设计。这一点与常规项目明显不一致，于是在设备招标过程中，我们按照业主的要求在所有的招标文件中反复明确了110VAC的电源电压等级，并且加粗显示。结果在设计和供货过程中，大量的设备厂弄错了电源电压等级，都是想当然地按照思维惯性做成了常规供电方式，只有少量的设备厂按照我们的110VAC电压等级的特殊要求进行了设计，最后弄错电压等级的设备厂无一例外的对供货设备进行了二次修改，造成了不必要的麻烦。

4 结束语

以上种种事件，都是由惯性思维，想当然地去做事造成的，所以设计不能想当然。希望本文能对大家有一些启发，大家要引以为戒，设计是一件严谨的事情，凡事要三思而后行，精益求精做设计，一丝不苟抓质量，尤其不能想当然的去进行设计，譬如“以前都是这样做的”， “从来没遇到过这种情况”等等诸如此类的想法千万不能有，一定要仔细研读合同文件，严格执行合同要求，遇到不常规的要求一定要向业主核实并落实清楚，以免造成不必要的麻烦。

初心与恒心相伴，使命与担当相连。一丝不苟地做好每一件工作是责任与担当的表现。设计关键在于“认真”二字；把认真当作一种追求，以我们的“十分认真”换取业主的“十分认可”；要把认真当作一种坚守，做到认真一生、一生认真。我相信只要通过坚持不懈的努力，时时刻刻提醒自己，保持认真负责的设计态度，我们的设计水平一定能够更上一层楼，逐步提高工程设计的经济效益、社会效益和环境效益，在国际社会的口碑越来越好，为国家建设和社会发展做出更大的贡献。