印尼JAMBI項目熱控設計問題分析

祝賀強

（中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司）

0 引言

隨著我國經濟的發展，國力逐步提升，我國在世界范圍的影響力也越來越大，在世界各地的大型項目遍地開花，電力行業也是如此。近年來在國外承接的電廠項目越來越多，由于國情、項目建設習慣、設計習慣不同，我們面臨著諸多挑戰，在這種情況下，我們要去主動適應各國、世界各地和各地區的設計習慣，隨機應變，靈活處理，在項目的執行過程中及時調整戰略，跟上業主的思路，以應對隨處可見的千變萬化的設計問題。本文對我們在印尼某火電項目中遇到的由于想當然地去進行設計而導致的熱控設計問題進行分析探討，分享經驗，希望對大家有所幫助，在以后的設計過程中少走彎路。

1 溫度變送器問題

在投標過程中，業主要求所有的模擬量信號均為4～20mA信號。眾所周知，通常，溫度測點一般分為熱電偶和熱電阻兩種類型，熱電偶輸出單位為毫伏的電壓信號，熱電阻輸出單位為歐姆的電阻信號，通常只有特殊情況才會采用溫度變送器將信號轉換為4～20mA信號，整個電廠所有系統采用的溫度測點非常多，業主對直接采用的變送器有品牌要求，所有的溫度測點均采用溫度變送器成本很高，且牽扯到幾十個設備廠供貨問題，很難保證所有的設備供貨商都能將常規供貨的溫度元件改為溫度變送器。

所以最終我們選擇了采用溫度轉換模塊將溫度信號轉換為4～20mA信號的方式。具體方案如下：

1）所有的熱電偶和熱電阻均由溫度轉換器轉換為4～20mA信號后再接入DCS。

2）所有的溫度轉換模塊為4線制，24VDC外供電，輸出4～20mA。具有CE認證。

3）注意溫度轉換器的量程范圍的準確性或選用可以調整量程的溫度轉換模塊。

4）所有溫度轉換器的輸入通道、輸出通道及其工作電源之間采用單通道隔離，所有模件與外部信息交換應采用單通道隔離，每一模件任一信號接地不能影響其他模件的正常工作。

5）溫度轉換器的輸出精度應滿足如下要求：精度0.1%；溫度系數：±0.015%／℃（或150ppm／K）；隔離強度：2000VAC 1分鐘，輸入對輸出對電源對地四端三重全隔離。能滿足ANSI／IEEEC37.90抗沖擊能力試驗標準。

6）溫度轉換器可在機柜的導軌上成排集成安裝，所有的溫度轉換器均集成在溫度轉換器柜內，熱電偶和熱電阻轉換模塊可以排列到同一面柜子中，排列整齊美觀，方便施工接線，溫度信號直接經過溫度轉換器轉換再接出，無需通過端子排。每個柜內計劃設置的溫度轉換器數量約為130個 （不包括備用），每個柜內的至少留有20%的備用安裝位置包括安裝機架。

7）每面柜子需要一路110VAC電源，其他電源等級由柜內配置的變壓器解決。

8）溫度轉換器柜的防護等級為IP65。應考慮耐高溫以及防潮的措施。我們做了7面機柜布置在電子設備間，接線方式類似于DCS轉接柜，成功解決了溫度元件的信號轉換問題。

2 DCS相關問題

印尼某工程為工程總承包模式，但是由于DCS未納入總包范圍，由業主自行采購，在總包合同中未對DCS的詳細供貨界限進行劃分，大家都想當然地認為DCS一套就能分清供貨界限，都按自己固有的設計習慣去考慮，業主沒有作詳細要求，總包方、設計方都未考慮DCS的具體供貨范圍、設計接口和技術要求，在投標階段未能對DCS詳細內容進行討論，從而導致了一些問題的發生。在想當然的問題上，業主和我們都普遍存在，業主想當然地認為全世界的東西都跟他們老廠的設備是一樣的，所有的電廠運行模式和配置都跟他們老廠的一致，一直以他們三十年前的老廠的思維考慮問題，否則也不會出現這么多問題了。

2.1 開關量輸入（DI點）控制回路供電問題

在現場儀表設備、盤柜和DCS陸續到貨過程中，業主一直向我們索要PDP盤（配電柜），業主認為我們應該了解什么是PDP盤，根本沒有考慮名稱都是可以改的，何況一個不常規的產物。我們開始詢問時告訴我們是配電盤，于是我們回復，配電盤是有的；等我們的儀表配電盤和電動門配電盤到貨后，業主又找我們索要PDP，原來PDP是用來為DCS機柜內的開關量輸入卡件（DI卡件）供電的，于是我們想當然地告訴業主，開關量輸入卡件（DI卡件）無需外部供電，DCS供貨商會在內部配24VDC或48VDC直流電源模塊為DI卡件供電，業主告知我們DCS內部有電源模塊，但不對DI卡件控制回路供電，我們經過與業主和DCS供貨商交涉多次，并再三核實后，才確認DCS確實未向DI卡件控制回路供電。在此之前我們從未見過這樣配置的DCS系統，在此之后也未遇到過，但是這一次我們遇到了，我們想當然地認為DCS內部的控制回路電源是由DCS提供的，不可能由外部配電柜供電，結果導致了問題的發生。

最終經過我們協調，業主自行設置了配電柜，為DCS內部的所有DI點控制回路供電。具體配置為：我方總電源柜為業主的配電柜提供兩路冗余的220VAC電源，業主在配電柜內配置冗余的直流24VDC電源模塊，為每一個DI點的控制回路供電。來自現場設備的接線先接入控制回路配電柜，串入24VDC電源，再接入DCS卡件，至此完成了控制回路的供電過程，問題得到了解決。

2.2 開關量輸出（DO點）未配繼電器問題

由于現場大部分設備均帶強電運行，就地設備的啟?；芈肪鶠橛性椿芈罚瑸榱朔乐笵CS卡件和控制器內部串入強電，燒毀卡件，開關量輸出卡件（DO點）一般要通過繼電器來驅動現場設備，否則會燒毀卡件、控制器，繼而導致停機。在DCS到貨后，我們發現DCS機柜內一只繼電器都沒有配置，在與DCS供貨商溝通后，DCS供貨商表示，他們的供貨界限在卡件出口，是否需要繼電器由需方考慮，所有的繼電器由我們自行提供。與上一個問題相同，在此之前我們從未遇到過DCS廠商不配繼電器的情況，這屬于系統不完整，功能未實現且供貨不足的問題，而且會導致很大的風險，與業主交涉后，業主表示，他們以前的項目都是如此，我們沒有辦法，最終只能自行采購了約300只繼電器裝到了DCS機柜內，隔離了開關量輸出（DO點）卡件與現場設備，保證了系統的安全可靠和穩定運行。

2.3 MFT跳閘柜問題

鍋爐爐膛安全監控系統（FSSS）是DCS的一部分。鍋爐安全監控系統是機組重要的控制保護系統之一。它連續監視鍋爐在各種運行工況下的狀態，隨時進行邏輯判斷，并在異常工況下發出報警、相關輔機啟、停及停爐指令。它通過一系列的聯鎖條件，按照預定的邏輯順序對有關設備進行控制。

FSSS包括燃料安全系統（FSS）和燃燒器控制（BMS）兩部分，其主要功能是連續監視鍋爐在各種運行工況下的主要參數和狀態，實時進行邏輯判斷，并在異常工況下發出報警、直至給出停爐指令。它按照完善的邏輯程序和安全聯鎖條件，對有關設備進行控制，防止爆炸性的燃料和空氣混合物在鍋爐任何部分積聚，避免鍋爐爆炸等事故的發生，保證鍋爐的安全。應采用獨立控制邏輯、獨立輸入／輸出系統和獨立電源，并且在功能上和物理上獨立于諸如鍋爐控制的其他邏輯系統，其中爐膛安全系統（FSS）應采用經認證的、SIL3級的安全相關系統。

MFT發生后，連鎖動作涉及以下設備：跳閘汽輪機；關閉所有過熱器減溫水截止門；關閉主燃油跳閘閥；切除所有油燃燒器；跳閘磨煤機；跳閘給煤機；跳閘除塵器；鍋爐吹灰器全部退出；跳閘一次風機；其他。

在DCS調試過程中，現場發現DCS設備中無主燃料跳閘（MFT）功能，由于DCS是業主單獨采購，于是我們與DCS供貨商溝通，DCS供貨商表示MFT跳閘柜不屬于他們的供貨范圍，MFT的功能都是通過跳閘繼電器以硬接線的方式跳閘設備，他們不負責；我們又找到業主，業主居然很明確地表示MFT功能應在鍋爐島由我們自行實現，與DCS無關，MFT跳閘柜應屬于鍋爐島，也就是說MFT跳閘柜應由我們來供貨。多次交涉無果后，我們沒有辦法，只能在國內另行單獨采購了一面MFT跳閘柜發往現場，鍋爐MFT動作后，DCS發出主燃料跳閘（MFT）信號，通過MFT跳閘柜緊急跳閘就地設備。

3 110VAC電源問題

想當然的問題不光是業主和設計院，設備廠商的此類問題更加明顯，一個很典型的例子就是110VAC電源供電事件。

通常我們的儀表電源電壓均為220VAC，控制回路電源電壓為220VAC、220VDC或24VDC、48VDC幾個等級。印尼某工程業主要求所有的儀表、電磁閥電源均為110VAC，甚至控制回路電源也按110VAC設計。這一點與常規項目明顯不一致，于是在設備招標過程中，我們按照業主的要求在所有的招標文件中反復明確了110VAC的電源電壓等級，并且加粗顯示。結果在設計和供貨過程中，大量的設備廠弄錯了電源電壓等級，都是想當然地按照思維慣性做成了常規供電方式，只有少量的設備廠按照我們的110VAC電壓等級的特殊要求進行了設計，最后弄錯電壓等級的設備廠無一例外的對供貨設備進行了二次修改，造成了不必要的麻煩。

4 結束語

以上種種事件，都是由慣性思維，想當然地去做事造成的，所以設計不能想當然。希望本文能對大家有一些啟發，大家要引以為戒，設計是一件嚴謹的事情，凡事要三思而后行，精益求精做設計，一絲不茍抓質量，尤其不能想當然的去進行設計，譬如“以前都是這樣做的”， “從來沒遇到過這種情況”等等諸如此類的想法千萬不能有，一定要仔細研讀合同文件，嚴格執行合同要求，遇到不常規的要求一定要向業主核實并落實清楚，以免造成不必要的麻煩。

初心與恒心相伴，使命與擔當相連。一絲不茍地做好每一件工作是責任與擔當的表現。設計關鍵在于“認真”二字；把認真當作一種追求，以我們的“十分認真”換取業主的“十分認可”；要把認真當作一種堅守，做到認真一生、一生認真。我相信只要通過堅持不懈的努力，時時刻刻提醒自己，保持認真負責的設計態度，我們的設計水平一定能夠更上一層樓，逐步提高工程設計的經濟效益、社會效益和環境效益，在國際社會的口碑越來越好，為國家建設和社會發展做出更大的貢獻。