Методические указания по созданию асу тп водоподготовительных установок (впу) (стр. 1 из 13)
УДК 621.311
РОССИЙСКОЕ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ "ЕЭС РОССИИ"
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО СОЗДАНИЮ АСУ ТП
ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК (ВПУ)
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
СО 34.35.146-2003
Дата введения 2003-09-01
Разработано Филиалом ОАО "Инженерный центр ЕЭС" - "Фирма ОРГРЭС"
Исполнитель Л.И. Цветаева
Согласовано с ОАО "Институт Теплоэлектропроект" 22.01.2003 г. Исполнительный директор А.С. Земцов
с ОАО "ВТИ" 22.01.2003 г. Заместитель генерального директора А.Г. Тумановский
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития ОАО РАО "ЕЭС России" 31.01.2003 г. Начальник А.П. Ливинский
Введено впервые
Настоящие Методические указания являются обязательными для проектных и других организаций, выполняющих разработку и внедрение АСУ ТП для вновь создаваемых ВПУ, и рекомендательными - при создании и внедрении АСУ ТП при модернизации действующих ВПУ. Материалы приложений настоящих Методических указаний носят информационный и рекомендательный характер.
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1.1 Данные Методические указания ориентированы на АСУ ТП ВПУ, выполняемые на базе современной микропроцессорной техники, которая позволяет создать полнофункциональную систему, реализовать сложные алгоритмы управления, значительно повысить экономичность технологии и резко уменьшить номенклатуру технических средств и площадь щитовых помещений.
1.2 При создании АСУ ТП ВПУ необходимо руководствоваться нормативными документами, приведенными в приложении А, с учетом специфики ВПУ как объекта автоматизации, изложенной в настоящих Методических указаниях. При этом объем датчиков технологического и химического контроля и измерения параметров, используемых в АСУ ТП ВПУ, должен соответствовать СО 34.35.101 "Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации, автоматического регулирования на тепловых электростанциях". При создании АСУ ТП ВПУ дублирование измерений параметров традиционными средствами по концепции настоящих Методических указаний не предусматривается.
1.3 При создании АСУ ТП ВПУ в части взаимодействия с другими ПТК АСУ ТП химического цеха должны учитываться положения РД 153-34.1-37.532.4-2001 "Общие технические требования к системам химико-технологического мониторинга водно-химических режимов тепловых электростанций" и РД 153.34.1-02.408-2001 "Методические указания по автоматизации химического и теплотехнического контроля сточных вод ТЭС".
1.4 Автоматизированная система управления технологическими процессами ВПУ входит в состав АСУ ТП химического цеха, которая взаимодействует с ПТК (программно-технический комплекс) водно-химического режима энергоблоков, ПТК блочной обессоливающей установки турбинного конденсата, а также с ПТК установок тепловой сети и с информационной подсистемой "Водосбросы стоков ТЭС". Обобщенная структурная схема АСУ ТП химического цеха показана на рисунке 1.
1.5 Особое внимание в настоящих Методических указаниях уделено периферийным устройствам АСУ ТП ВПУ, главным образом, исполнительным механизмам к запорной и регулирующей арматуре, надежность действия которых является для химических цехов определяющей составляющей надежности всей системы.
В настоящих Методических указаниях приняты следующие сокращения:
АБП - автомат бесперебойного питания;
АВР - аварийное включение резерва;
АИ - автомат исполнительный;
АР - автоматическое регулирование;
АРМ - автоматизированное рабочее место;
АРМ ЭЛ - автоматизированное рабочее место лаборанта экспресс-лаборатории;
АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом;
АХК - автоматический химический контроль;
АЭС - атомная электростанция;
БЗК - бак запаса конденсата;
БИВ - бак известкованной воды;
БОУ - блочная обессоливающая установка;
БРВ - бак регенерационных вод;
БСПТ - блок сигнализации положения токовый;
БШВ - бак шламовых вод;
ВПУ - водоподготовительная установка;
ДУ - дистанционное управление;
Ж - жесткость воды;
ЗО - запорный орган;
ИВЭП - источники вторичного электропитания;
ИМ - исполнительный механизм;
КТП СН - комплексная трансформаторная подстанция собственных нужд;
ЛВС - локальная вычислительная связь;
МЗО - механизм запорный однооборотный;
МСН - механизм собственных нужд;
МРО - механизм регулирующий однооборотный;
МФК - многофункциональный контроллер;
МФ - механический фильтр;
МЩУ - местный щит управления;
НС ХЦ - начальник смены химического цеха;
ОТ - оператор-технолог;
ОТК - отдел технического контроля;
ПАС - предупредительная и аварийная сигнализация;
ПГП - пневмо- или гидропреобразователь;
ПТК - программно-технический комплекс;
ПЧ - преобразователь частоты;
РК - регулирующий клапан;
РО - регулирующий орган;
РТЗО - распределитель трехфазный закрытый одностороннего обслуживания;
СК - сухой контакт;
СКУ - система контроля и управления;
СН - собственные нужды;
СХР - склад химических реагентов;
ТБ - технологические блокировки;
ТЗ - технологические защиты;
ТК - традиционный контроль;
ТКМ - технологический контроллер моноблочный;
ТЭП - технико-экономические показатели;
Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема АСУ ТП химического цеха
ТЭС - тепловая электростанция;
УСО - устройство связи с объектом;
ФГО - функциональные группы оборудования;
ФГУ - функционально-групповое (или программно-логическое) управление;
ХВО - химическая водоочистка;
ХК - химический контроль;
ШН - шкаф управления насосом;
ШУ-60 - шкаф управления 60 единицами арматуры;
Що - щелочность общая;
Щфф - щелочность общая по фенолфталеину;
ЩУ ВПУ - щит управления водоподготовительной установки.
2 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВПУ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Общая характеристика ВПУ
2.1.1 Водоподготовительная установка в составе ТЭС, АЭС и других объектов предназначена для химической обработки сырой воды (речной, артезианской и т.п.) с целью получения обессоленной (умягченной) воды нормируемого качества и подачи ее в цикл станции (или других объектов).
Исходная вода последовательно проходит несколько стадий обработки: методом осаждения в осветлителях удаляются часть солей и взвешенные вещества, далее на фильтрах разного назначения удаляются соли до получения на выходе установки, качества воды, соответствующего нормам, установленным для котлов или тепловой сети.
Технологический режим работы ВПУ, входящих в химический цех, непрерывный. Отличительной особенностью технологического режима ВПУ является то, что при непрерывном режиме работы всей установки большая часть оборудования работает периодически с определенной цикличностью.
Оборудование ВПУ, включая арматуру, работает на низком давлении pраб = 0,6 МПа. Производительность разных ВПУ колеблется от 1,0 т/ч для котельных до нескольких тысяч т/ч для крупных ТЭС с отбором пара на производство и тепловой сети с открытым водоразбором.
Рабочая среда: вода и растворы химических реагентов, в том числе:
- растворы серной кислоты 1,5 - 3%-ные и 75 или 92%-ные;
- растворы щелочи (NaOH) 1,5 - 4%-ные и 42%-ный;
- известковое молоко с содержанием взвешенных твердых частиц до 15%, размеры частиц до 1 мм;
- растворы коагулянта 3 - 20%-ные;
- растворы соды 7 - 10%-ные;
- растворы поваренной соли концентрацией 8 - 15%-ные и 26%-ный и т.п.
В технологии ВПУ используется также сжатый воздух давлением 0,3 МПа и водяной пар.
В отдельных случаях рабочая среда содержит значительные механические примеси (шламовая вода) или представляет собой концентрированную смесь твердых частиц вещества с водой (известковое молоко).
Рабочая среда имеет температуру до +20 ¸ +40°С (в отдельных случаях, например производственный конденсат, до +90°С).
Окружающий воздух содержит пары химически активных веществ, в том числе серной кислоты до 1 мг/м3, едкого натра до 0,5 мг/м3 и имеет повышенную влажность до 100% при температуре воздуха +35°С и запыленность 4-5-6 мг/м3.
Поверхности трубопроводов, арматуры, фильтров, элементов приборов, соприкасающиеся с агрессивной и абразивной рабочей средой, должны иметь антикоррозионное покрытие или быть выполнены из коррозионно-стойкого материала (нержавеющая сталь, покрытия из фторопласта, резиновой смеси и т.п.).
Оборудование ВПУ может размещаться:
- в отдельно стоящем здании с примкнувшим помещением СХР на отметке 0;
- в отдельно стоящих зданиях с осветлителями, фильтрами, СХР (каждое на расстоянии до 500 м по кабельной трассе) на отметке 0;
- в главном корпусе электростанции с этажной компоновкой фильтров;
- в главном корпусе на отметке 0 с одноэтажной компоновкой фильтров.
Помещения ВПУ, оборудование которых размещено вне главного корпуса, относятся к категории невзрывоопасных.
На ВПУ предусматривается одно или несколько помещений щитов управления в зависимости от состава, назначения и размещения технологического оборудования, а также от производительности ВПУ. В неоперативном контуре размещаются пробоотборные точки для производства оперативных ручных химических анализов.