淺談海外EPC工程熱控設計的特點

摘要：文章通過對某個海外EPC火電工程熱控設計遇到的一些問題進行分析，經過對比、分析得出海外EPC火電工程中的熱控設計與國內火電工程中熱控設計不同之處，總結出在該海外EPC工程中的熱控設計特點，對類似海外EPC工程熱控設計有較好的借鑒作用。

關鍵詞：海外工程；EPC工程；熱控設計；火電工程；火力發電廠 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）36-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.035

1 概述

近年來，隨著國內各個行業的不斷發展，電力行業的發展也在突飛猛進，但面對國內能源日趨緊張以及環境保護等問題，火力發電廠的建設正逐漸緩慢。隨著國內電力勘測設計市場競爭日益激烈，越來越多的工程咨詢單位走出國門、開拓海外市場、參與國際火力發電市場EPC工程。本文針對在某個海外EPC火電工程熱控設計過程中遇到一些與國內火電熱控設計不同的地方做出闡述，希望給同行在做類似工程中有借鑒作用。

2 工程概況

本文中的海外EPC火電工程位于印尼蘇門答臘島，工程安裝2臺150MW汽輪發電機組，2臺670t/h燃煤CFB鍋爐，分2期建設，現已經全部投產運行；業主方為印尼金光集團。由于該自備電廠原有機組規模較大，業主運行、維護人員習慣了他們原先的控制模式和儀表設備；所以在簽定總包合同時對熱控的控制方式以及儀表選型都有嚴格要求，在總包合同里面專門有關于熱控專業的要求，具體為下面三部分：（1）Annex 5 App 3-General Instructions for Electrical System；（2）Annex 5 App 4-Instrumentation Standard；（3）Annex 5 App 5-General Instruction for Field Instrument Supply。

在這三部分條款里面對熱控專業在設計上有詳細的說明，具體包括控制系統、設備儀表選型要求、儀表安裝要求、控制電壓等級要求、PI&D圖紙要求、設備編碼要求、SAMA圖要求、接線圖要求、備品備件要求等。在上述業主給我們的合同要求中，有些跟國內電廠要求大體一致，如設備編碼要求（業主提供編碼要求）、備品備件要求、設備儀表選型要求，但大多數設計要求都與國內不一致。在本文中將著重就本工程與國內要求不一致的地方進行闡述。

3 熱控設計特點

在做熱控專業設計的時候，確定全廠控制范圍和全廠控制方式是比較重要的，因為這涉及到在對控制系統選型時有了基本的條件。本工程熱控專業設計范圍為鍋爐及其輔助系統、汽機及其輔助系統、除氧給水、發電機、變壓器和廠用電系統、除灰、渣系統、輸煤系統、石灰石輸送系統、化學取樣系統、循環冷卻水系統等全廠需要監控的系統。由于確定了全廠的控制范圍，在初步設計審查的時候跟業主方商討了全廠的控制方式為DCS控制，但由于本工程為擴建工程，業主方已經對他們原有的DCS控制系統（ABB AC450系統，供貨商為新加坡廠家）操作以及性能掌握透徹，所以經過商討在選用DCS系統時由業主方自己負責采購ABB AC450系統。

由于在做國內工程熱控設計時，對國內外品牌的DCS系統已經比較熟悉，所以在與業主方確定用ABB AC450 DCS系統的時候也沒太在意它與我們用過的DCS系統有什么根本的區別。等到了與業主、廠家開DCS聯絡會的時候，這時才注意到新加坡版本的ABB AC450系統與我們用過的DCS系統在DI卡件供電電源、熱電偶毫伏信號卡件（TC卡件）上有根本區別：該版本的ABB AC450系統沒有對柜內的DI卡件供電也就是說柜內DI點沒有查詢電壓（通常DCS系統有48VDC/24VDC內部供電DI點查詢電壓），而且該ABB AC450系統沒有熱電偶毫伏信號卡件，不能直接接收熱電偶毫伏信號而要通過加溫度變送器轉變成4～20mA信號。這兩點的變化對熱控專業在圖紙設計上來說還是有不小的改動，值得慶幸的是，當時還處在施工圖設計階段，通過改動設計圖紙就能滿足要求，但由于該工程為EPC工程在成本方面超出了原來概算，對我們總包方來講是一個損失。下面分別對DI卡件供電電源以及熱電偶毫伏信號轉為4～20mA信號進行

介紹：

第一，按照業主和DCS廠家要求，全廠所有的DI點接入DCS卡件都要求帶110VAC有源信號；在本EPC工程中涉及全廠的DI點大致分兩大類：帶控制柜內輸出的DI點以及由設備輸出的DI點。對應兩類DI點，在設計時給DI點的供電電源方法各有不同，分別見圖1和圖2所示。

圖1中表示的意思為通過配電柜中220VAC/110VAC變壓器取出的110VAC電源在柜內由一個雙極開關Q58對整個柜內的DI點進行配電，使得柜內的DI點變成110VAC有源點接入DCS柜內DI卡件。

圖2中表示的意思為將現場布置在一個區域的就地邏輯開關DI點信號通過開關量接線盒（BDJB）集中引至到一個接線盒內，再取來自配電柜中的110VAC電源內的一個雙極開關對整個接線盒內的DI點進行配電，使得接線盒內的DI點變成110VAC有源點接入DCS柜內DI卡件。以上為給兩種不同類DI點配電使之變為有源點的兩種方法。

第二，由于ABB AC450系統不能直接接收熱電偶毫伏信號，所以在設計過程中增加了溫度變送器將毫伏信號轉換為4～20mA信號。增加溫度變送器有兩種方式：其一使用一體化型設備，選用溫度變送部分與熱電偶元件集成在一塊的設備；其二是單獨選用溫度變送器，將熱電偶設備與溫度變送器分開。本工程中業主在總包合同里面明確規定選用單獨的溫度變送器，故在設計時通過將溫度變送器裝在接線盒中點對點的將信號轉換成4～20mA信號，如圖3所示。

雖然業主在總合同里面對熱控專業的設計原則做出了嚴格規定，但在設計過程中，我們通過與業主方的溝通對一些設備選型還是提出了合理的建議，如根據當地的氣候條件，在選用電動執行機構的時候盡量不要選用智能一體化型式而選用分體式結構型式等。分體式設備就是除馬達、行程開關、力矩開關外，MCC在電子設備間配電柜內。因為智能一體化型的執行機構控制單元都在本體上，而現場的環境條件決定了使用任何一種優秀的智能一體化型執行機構使用壽命都不長，給工程運行維護人員帶來很大的麻煩，而業主方也接受了這些合理化的意見。

4 其他建議

由于工程項目的特殊性，要想順利完成整個工程需要我們和業主在各個階段進行充分的溝通，從可行性研究階段到施工圖設計階段。因為只有在充分溝通好的前提下去設計、采購、施工，在工程建設過程中才能避免不必要的變動，為滿足工程建設進度提供良好條件。具體到熱控專業，在做施工圖設計時要嚴格按照業主方技術要求執行，如設備儀表選型、PI&D圖紙要求、SAMA圖要求、接線圖要求等；要與業主充分溝通，每次溝通后都要形成紀要文件，以便在后續工作中能滿足業主要求；利用我們的設計經驗，盡量把問題提前提出來，這樣才能避免由于雙方信息不對稱導致對設計要求不相同。如若不然，在施工建設過程中以及項目結算時對EPC方存在極大的隱患。

5 結語

以上就在印尼金光集團EPC火電工程中遇到的具體事例進行了闡述和分析，通過分析總結出在設計時自己的心得以及需要注意的問題，希望對熱控專業設計人員碰到類似海外EPC工程有較好的借鑒作用。

參考文獻

[1] 江西省電力設計院.印尼金光集團巴拉望自備電站合 同文件技術部分[S].

[2] 吳偉京.涉外電站EPC項目工程熱控設計心得[J].電 力勘測設計，2010，（2）.

作者簡介：陳榮（1980-），男，江西南昌人，江西省電力設計院高級工程師，工程碩士，研究方向：電站自動化設計。

（責任編輯：蔣建華）