系統設計說明書在發電工程管理中的應用

李生光

(神華國華(北京)電力研究院有限公司，北京 100025)

1 系統設計說明書(SDD)的基本概念

SDD是系統設計說明書(System Design Description)的英文簡寫，其本義是設計單位用來闡述其系統設計思路、系統運行原則、設備維護原則的說明書，作為調試、運行、檢修等工作時了解工程設計用途所使用的一套完整、全面的說明文件。

本文所說的SDD是在系統設計說明書的基礎上有所拓寬，其主要內容涵蓋了：發電廠的總體概況；主要設備的說明；主要工藝系統設計說明；控制系統設計說明等范圍。

2 編制“系統設計說明書(SDD)”必要性

我們國家改革開放多年來，我國的電力工業已經從量變到質變，在國際上達到了先進水平。在發電廠的生產技術管理方面，運行規程、培訓教材從不同角度、不同目標共同構成了電廠的運行技術管理基礎。其核心是技術規程，管理的重點就是嚴格按照技術規程規范我們運行和檢修的日常工作，但是規程的條目只是由禁止和指示性內容組成，沒有原理說明；規程的格式和標準在各個企業有明顯的統一性，而缺乏針對性。隨著發電機組的容量及建廠規模的不斷擴大，如何進一步提高運行人員的技術水平、提升發電廠技術管理水平及如何使發電企業的管理標準化、專業化、信息化、國際化成為電力企業發展的需要。而系統設計說明書它不同于運行規程、培訓教材，面對每個復雜的發電廠對象，從表層到深層把整個電廠管理的對象和內容清晰、全面、有針對性地總結出來，以對本工程設計原理和結構的闡述為主，從技術上規范運行操作。對每個工程來說，系統設計說明書、運行規程、培訓教材共同構成了電廠的一套整體化運行技術管理基礎，是電廠生產過程的技術保障體系，因此，完整的系統設計說明書對于發電廠的長期生產技術管理是非常必要的。

2.1 SDD是生產技術人員、運行操作人員的需要

在長期的生產運行過程中，技術人員、運行人員在系統維護、技術改造、系統優化時，都需要經常查閱大量的技術資料，而上述資料由于其不完整性、內容深度等原因遠遠不能滿足工程的實際需求。因此，編制發電廠“系統設計說明書(SDD)”，對于電廠技術人員、運行人員實現對機組的可知、可控，技術人員系統地、全面地了解并掌握機組的設計原則、運行維護原則等技術，提高技術人員的技術水平，對更好地保證機組穩定、安全運行，具有重要的意義。通過說明書的應用，實現提高運行人員技術能力的目的。

2.2 編制SDD是發電廠生產技術管理的需要

在工程建設完成后，工程設計圖紙、各類設備資料、各類調試報告、運行規程等這些資料作為工程原始資料，要伴隨機組、整個發電廠長期的生產運行管理，在系統維護、改造、優化等過程中具有重要的作用。因此在發電項目的基建階段，就要求編制完整的SDD，并且從整個發電廠的生產、長期運行的實際需要，規范SDD的內容深度要求及管理，從而進一步規范系統設計說明書內容深度及編寫管理規定。為項目公司日后對發電機組的正常運行、維護檢修、技術改造等提供完整的、系統的技術依據資料。對實現發電廠運行技術管理工作的規范化、運行日常工作的程序化，進一步形成良好的生產保障體系，是很有必要的。也是生產技術管理的需要，是電廠生產運行的有力技術支撐。

2.3 編制SDD是電力公司向國際一流化企業發展的需要

我們國家改革開放以來，電力工業已經發生了巨大的變化，無論是發電技術、設備制造、還是工程施工，基本上達到了國際先進水平。隨著機組規模的不斷擴大，公司要進一步向標準化、專業化、信息化、國際化管理的方向發展，不僅要靠技術水平的提高，各項技術管理工作的規范化也是必不可少的。其中編制SDD也是企業提升技術管理水平，體現企業現代化管理、精細化管理的重要標志。是電力公司向國際一流化企業發展的需要。

3 編制SDD的意義和作用

(1)SDD把整個發電廠的工藝系統、設備、技術參數、控制要求等全部有條理、系統的編制在一起，為生產單位做好生產準備工作提供技術資料上的保障，如運行規程編寫、上崗培訓等，有利于及時有效的提高管理水平和技術水平。

(2)借助全面和豐富的SDD資料，可以提升電廠各級管理者的技術管理水平，技術人員的運行維護水平，為生產單位的正常維護、故障排除、技術改造等提供技術資料依據，實現電廠生產管理的條理化和層次化。

(3)通過SDD，可以實現對新機組的可知、可控，并使新建機組盡快投入穩定運行，具有重要的意義。

(4)對實現發電企業生產運行技術管理工作的規范化、運行日常工作的程序化，進一步形成良好的生產保障體系，提高企業效益；提高電力公司的綜合技術管理水平和市場綜合競爭力是非常有必要的。

(5)編制SDD是一個電力企業本質安全的需要、技術發展的需要，是電廠生產運行的有力技術支撐。

(6)有利于提高工程管理水平。在工程建設階段，編制完整的SDD，要求設計單位、設備廠家、調試單位、生產單位等做深入細致而系統的工作，規范工程建設的各個環節。

4 國內、外現狀及編制SDD的可行性

4.1 國內現狀

目前，由于國內的電力工程建設模式、體制的不同，電力工程的建設、設計、施工、調試、設備供應全部分離，分別由不同所屬單位來完成，缺乏工程的整體性。在發電工程設計中，各電力設計院編制的常規工程設計說明書，均為各專業分別單獨編制，其內容深度、范圍遠遠不能滿足工程的實際需求，個別電力設計院也在一些工程設計中嘗試作過系統設計說明書，但都由于設計深度規定不明確、工期緊、設計標準不規范等種種原因，沒有能夠完成真正意義上的系統設計說明書。 目前各電力設計院基本上仍然執行原電力規劃設計總院的有關設計內容深度規定，目前工程設計單位提交的設計工作成品中都沒有正式的系統設計說明書。

4.2 國外現狀

國外發電工程由于其工程設計管理體制、工程經驗、技術管理的成熟性及規范化、標準化等原因，大多工程都有系統的、完整的系統設計說明書。例如：整島進口的機組、核電站、空冷系統等工程，在工程的各個階段，都有正規的、系統的設計說明書及完整的工程資料，其系統設計說明書一般包含了以下內容：系統的功能、設計原則、設備說明、運行參數、系統控制、運行原則、安全分析、維修試驗原則、數據表、儀表清單、流程圖等，加之正規、完整的工程設計圖紙，極大地方便了工程技術人員盡快地、系統地、全面了解設備及系統，也利于設計、基建、運行、檢修人員從多角度全面掌握機組的運行、維護，提高技術的應用水平，實現工程技術管理的規范化。

4.3 編制系統設計說明書的可行性

隨著我國工業制造、工程設計、工程管理、技術水平等各方面的綜合發展，在工程基建階段，編制完成系統設計說明書(SDD)是完全可以實現的。

對于發電企業來講，隨著發電機組規模的不斷擴大和企業管理發展的需要，發電企業的管理標準化、專業化成為電力企業發展的需要，從設計管理的角度，把系統設計說明書納入設計管理的范疇，并體現在工程建設單位與工程設計、調試單位簽定的正式合同中，是系統設計說明書編制的關鍵要求。也體現了發電公司基建為生產、生產為經營的理念。

從工程設計來說，隨著工程的標準化、模塊化設計、各類工程設計軟件的廣泛應用，工程設計水平已經得到了很大的提高，此外在施工圖設計階段，大量的工程系統資料、設備資料均已齊全，最終編制一套完整系統設計說明書(SDD)是可行的，也是設計單位提高設計水平、不斷總結工程設計經驗的重要環節，也將成為工程設計標準化的一個發展趨勢。

5 系統設計說明書SDD的內容、深度要求

《系統設計說明書(SDD)》主要內容包括：工程總體概況和主機設備說明、工藝系統設計說明及控制系統說明等三大部分。

其中工藝系統設計說明主要包括：工藝系統功能、系統設計原則、系統的運行原則、工藝系統的監控、系統的安全分析、系統的維護和定期試驗原則、動力源故障分析及系統內主要設備的說明等內容。針對每個工藝系統分別進行說明。

其中工藝系統設計原則中主要內容應包括：系統配置及功能、系統安全功能(如極限安全等)、系統設計范圍、設計基準、安全準則、系統設計條件、設計參數(包括系統、設備)，應用運行安全限值(在安全準則下的安全范圍)、主要設備布置、系統計算原則及管材選擇原則和結果等。

系統的運行原則主要內容包括：系統的正常啟動、允許條件、閉鎖條件、系統穩態運行、事故狀態下的運行、特殊瞬態下的運行如RB、汽輪機甩負荷等、調試時的運行、系統的正常停止、系統的故障停止、系統連鎖條件、系統保護條件及運行注意事項等。

系統的監測及控制內容應包括：工藝過程測量參數(名稱、KKS編碼、報警值、連鎖定值、保護定值、分類、測量設備形式等)、操作控制對象(電動機、電動閥門、電磁門)名稱、KKS編碼，MCS控制系統(項目名稱、控制參數、控制原理、控制對象)。

安全分析內容應包括：禁止工作條件、緊急停運條件、主要事故預想、保證本系統正常實現其功能的機械、控制、電源等的措施、故處理原則及排除故障的方法等。

維修和定期試驗原則的內容主要為按照相關的檢修規程和預防性試驗規程編制說明、維修的原則、定期試驗(設備及系統)項目、時間等簡要說明。

此外PID圖、系統監測及控制參數清單作為附圖附表，以使技術人員更直觀方便地查閱系統。

控制系統總體說明主要內容包括：全廠自動化系統網絡結構、控制系統型式、功能范圍、控制系統配置、及主要控制邏輯圖等。

6 編制系統設計說明書(SDD)的要求

6.1 編制SDD是一個多專業的綜合工作

SDD的編制是一個復雜的系統工程，是一個多專業的綜合工作，主要以工程設計單位為主要編制者，工程建設單位組織協調，工程調試配合完成工程安裝調試階段的現場變更部分。SDD的編制可以考慮按照工程技術的組織模式，設立各分系統專業負責人、各專業負責人，從行政組織和技術分工的有效組合加以保證。同時，要按照系統工程的特點分解目標，分解工作階段，細化工作量，保證工作的全面性和完整性。

SDD的編制完全是一個高度專業化、高度綜合、系統分析的過程，其人員應該是具備扎實理論基礎，雄厚實踐經驗的專業人員，同時，也應該是很多專業的人員進行綜合的工作過程。電站建設是一個復雜的系統工程，但是更是一個客觀的整體性實際系統，其整體性因素是SDD編制的根本原則。

各工程項目在工程建設階段，要編制完成SDD，要求設計單位、設備廠家、調試單位、生產單位等做深入細致而系統的工作，規范工程建設的各個環節。

6.2 編制SDD，應實事求是考慮SDD的可操作性

編制SDD，不僅要從電廠運行、技術管理實際需求的角度出發，還應該考慮它的可操作性，如果要求SDD范圍大、內容多、難度大，必然會對編制者帶來較大的工作量，對現有的工程設計、調試、管理體制造成一定的沖擊，同時也就意味著實現的難度大，可操作性差，那么，是否能夠按照預想的目標編制完成，難以估計。因此，編制SDD要本著實事求是的原則，隨著我國電力工程設計技術、工程管理的不斷標準化、規范化，編制SDD要循序漸進逐步完善，最終形成一套適應工程建設需要的、標準的系統設計說明書，應編制相應的管理規定和內容深度規范，以規范工程的SDD編制工作，最終《系統設計說明書(SDD)》應作為工程設計單位工作職責和提交設計成品的一部分。

7 結語

系統設計說明書(SDD)作為發電廠提升技術管理水平，規范基建工程管理的一個新生事物，還處在一個發展初期。雖然編制SDD存在一定的難度，但是SDD作為發電廠的市場需求，有發電集團公司領導的支持，有工程建設單位的牽頭組織，有工程設計單位、工程調試單位的積極支持配合，一定能夠把編制SDD的工作做好。

在具體的編制過程中，要把SDD的編制作為基建工程管理的一個重要環節，要把每個工程編制SDD的工作與工程建設緊密結合起來，制定出具體的工作計劃，統一思想，明確各方的職責，一定能夠編制出一套滿足工程要求的系統設計說明書(SDD)，為提高發電廠技術管理水平、創造良好的經濟效益和社會效益打下堅實的基礎。