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摘要 本文通过亲历的2×300MW亚临界空冷燃煤供热机组火电项目前期工作,总结出针对热控专业新建火电项目减少工程造价的措施,并针对几个重要方面集中阐述了从降低造价采用的技术,对项目在施工及后期投入运行安全和质量方面的影响。对新建火力发电项目热控专业在初步设计原则的制定和建设期安装施工具有一定的借鉴意义。
[关键词]DCS、物理分散、现场总线、SIS系统
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A
1、概述:
近年来,由于煤炭价格、物流运价的不断攀升,特别是市场煤计划电的体制,给火力发电企业经营发展带来了巨大的挑战,有许多新建机组都面临着投产即亏损的尴尬局面。
火力发电厂作为国家电力行业的基础和支柱产业,建设工程具有投资大、建设周期长、生产要素价格变化频繁、产品单件性、固定性建设等特点,是的火力发电厂工程造价复杂多变,工程造价的高低不仅影响建设期单位千瓦造价,更影响发电企业在寿命期内生产运营及盈利状况。以下主要阐述在设计、招标及施工阶段热控专业降低工程造价的几点措施。
2、热控专业降低工程造价的措施
2.1控制系统采用国产优质DCS系统
根据中华人民共和国电力行业标准DL 5000—2000火力发电厂设计技术规程,300MW以上(并未明确规定是否含300MW)机组火电机组采用进口DCS,故新建火电项目300MW等级火电机组进口及国产DCS均有应用。但是,国产DCS具有高性价比和售后服务良好的优势,特别在近些年国产DCS在国内多数300MW及以上机组拥有了大量工程经验。采用国产DCS与进口DCS相比将节省约工程造价约300万元,投运后备品备件价格也相应较低。下面是对国产及进口的DCS系统从软硬件和厂家工程能力以及业绩等方面进行了对比(见下表一)。
DCS系统调查对照表
(表一)
通过大量的调研学习及本人的工程经验,在DCS控制系统选型及招标的两点经验 :
a)选用近些年在300MW机组具有成熟经验的国产DCS厂家(国电智深、上海新华、和利时等)。
b)招标过程中明确要求国产DCS,这样各参标厂家就不会存在像对进口DCS厂家那么大的价格优势。为了占领国内市场增加其在国产DCS的竞争力,投标厂家将会尽量压力价格以求中标。
2.2热控设备国产化
国产热控设备发展迅速,且经过多年现场实际应用经验,现阶段热控设备国产化已经成为很多新建火电机组降低工程造价的一个重要手段。现场仪表和控制设备的选型时选用具有成熟经验、性能良好、质量可靠的产品已经成为很多新建火电机组的共识。除下列关系到连锁保护的现场仪表和控制设备外其他设备建议如果轩辕国产优质产品,也将大量的节约工程造价。
a)火焰检测系统;
b) 锅炉烟风系统电动执行机构(部分随锅炉成套);
c) 锅炉二次风挡板气动控制装置(随锅炉成套);
d) 汽水系统中与 MCS 调节有关的调节阀;
e) FSSS 有关的一次设备;
f) 智能变送器;
g) 压力/差压/温度/液位等逻辑开关;
h) 高温高压仪表阀门;
i) 烟气分析仪表和重要化学分析仪表;
j) 锅炉 PCV阀及其控制装置(随锅炉成套);
2.3 控制系统电子间布置物理分散
主厂房控制系统电子设备间,各辅助车间(脱硫、空冷岛、辅机循环水泵房、空压站等)电子设备间按物理分散的原则均就地就近布置,能够充分发挥DCS布置分散,监控集中的特点和优势,在保证机组安全稳定运行的前提下,大幅减少电缆、安装材料和施工费用,并且可以配合其他专业将主厂房布置做到最优、节省投资。
300MW机组电缆桥架使用量达700吨,安装工作量达4550工时。采用远程I/O之后,进入控制楼的数百根信号电缆被几根通讯电缆所取代,这样,大量的电缆桥架即可被数根电缆导管所替代。初步估算,电缆桥架可省节20—25%节省工程投资约为100万元。
当然不可回避的是控制机柜布置物理分散具有下列缺點:
a) 控制机柜分散由于电子设备间与工程师站距离远给运行及检修人员操作带来不便;
b) 电子间分散布置环境多样(炉侧粉尘高温、机侧振动以及物理干扰)给电子间密闭、控制温湿度和DCS设备质量提出更高要求,并且电子间分散布置增加了走错间隔的风险;
2.4辅助车间一些重要的辅助系统采用现场总线
现场总线技术自从上世纪80年代以来,在石油、化工、汽车、食品等许多行业得到广泛地应用。近些年来现场总线技术在许多电厂的辅助车间和主厂房也有了较多的应用。
现场总线技术的大范围应用节省了电缆,减少了电缆桥架,并极大地提高了信息量,可进行设备状态诊断、设备管理、优化检修。一根双绞线上,可以连接许多仪表和设备,采用现场总线技术后,不仅可以节省了大量I/O、电缆和桥架,节约工程造价,而且还可以缩短工程工期,给业主带来更早的收益,减少还贷压力。当然总线型设备的选择范围还相对较小,价格相对较高等缺点。但是综合因此从电厂的全生命周期(设计、安装、调试、运行维护)的成本节约,主厂房采用现场总线技术应该是利大于弊的。
在热控专业方面节省工程造价的措施还有许多,例如:SIS系统整合、优化辅助车间的控制系统设计减少控制点、优化仪表检测与控制测点设计减少仪表的重复设置、采用远程控制柜和远程IO柜等,这里就不做详细论述。
3、结论
当然在工程建设中我们不能一味的强调降低工程造价,我们是以质量优、造价低、技术指标先进为原则,综合考虑每个设计想法的优缺点。在不影响机组在运营期安装稳定运行,在新建火电工程项目前期工作中进行对热控专业进行设计优化。虽然热控专业的投资在新建项目中的占比相对较少,但是通过上述的优化设计,将为工程整个节省造价方面贡献出一定的力量。
[参考文献]
(1)邱红雷.关于建设工程成本管理的一点思考[J]甘肃科技纵横.2007(4)
(2)杨朝晖.浅谈工程建设设计阶段的投资控制[J]工程设计与建设.2004(1)
作者简介:金卫东 1981.02.08 内蒙古赤峰市 工程师 本科 电子信息工程 热工自动化
[关键词]DCS、物理分散、现场总线、SIS系统
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A
1、概述:
近年来,由于煤炭价格、物流运价的不断攀升,特别是市场煤计划电的体制,给火力发电企业经营发展带来了巨大的挑战,有许多新建机组都面临着投产即亏损的尴尬局面。
火力发电厂作为国家电力行业的基础和支柱产业,建设工程具有投资大、建设周期长、生产要素价格变化频繁、产品单件性、固定性建设等特点,是的火力发电厂工程造价复杂多变,工程造价的高低不仅影响建设期单位千瓦造价,更影响发电企业在寿命期内生产运营及盈利状况。以下主要阐述在设计、招标及施工阶段热控专业降低工程造价的几点措施。
2、热控专业降低工程造价的措施
2.1控制系统采用国产优质DCS系统
根据中华人民共和国电力行业标准DL 5000—2000火力发电厂设计技术规程,300MW以上(并未明确规定是否含300MW)机组火电机组采用进口DCS,故新建火电项目300MW等级火电机组进口及国产DCS均有应用。但是,国产DCS具有高性价比和售后服务良好的优势,特别在近些年国产DCS在国内多数300MW及以上机组拥有了大量工程经验。采用国产DCS与进口DCS相比将节省约工程造价约300万元,投运后备品备件价格也相应较低。下面是对国产及进口的DCS系统从软硬件和厂家工程能力以及业绩等方面进行了对比(见下表一)。
DCS系统调查对照表
(表一)
通过大量的调研学习及本人的工程经验,在DCS控制系统选型及招标的两点经验 :
a)选用近些年在300MW机组具有成熟经验的国产DCS厂家(国电智深、上海新华、和利时等)。
b)招标过程中明确要求国产DCS,这样各参标厂家就不会存在像对进口DCS厂家那么大的价格优势。为了占领国内市场增加其在国产DCS的竞争力,投标厂家将会尽量压力价格以求中标。
2.2热控设备国产化
国产热控设备发展迅速,且经过多年现场实际应用经验,现阶段热控设备国产化已经成为很多新建火电机组降低工程造价的一个重要手段。现场仪表和控制设备的选型时选用具有成熟经验、性能良好、质量可靠的产品已经成为很多新建火电机组的共识。除下列关系到连锁保护的现场仪表和控制设备外其他设备建议如果轩辕国产优质产品,也将大量的节约工程造价。
a)火焰检测系统;
b) 锅炉烟风系统电动执行机构(部分随锅炉成套);
c) 锅炉二次风挡板气动控制装置(随锅炉成套);
d) 汽水系统中与 MCS 调节有关的调节阀;
e) FSSS 有关的一次设备;
f) 智能变送器;
g) 压力/差压/温度/液位等逻辑开关;
h) 高温高压仪表阀门;
i) 烟气分析仪表和重要化学分析仪表;
j) 锅炉 PCV阀及其控制装置(随锅炉成套);
2.3 控制系统电子间布置物理分散
主厂房控制系统电子设备间,各辅助车间(脱硫、空冷岛、辅机循环水泵房、空压站等)电子设备间按物理分散的原则均就地就近布置,能够充分发挥DCS布置分散,监控集中的特点和优势,在保证机组安全稳定运行的前提下,大幅减少电缆、安装材料和施工费用,并且可以配合其他专业将主厂房布置做到最优、节省投资。
300MW机组电缆桥架使用量达700吨,安装工作量达4550工时。采用远程I/O之后,进入控制楼的数百根信号电缆被几根通讯电缆所取代,这样,大量的电缆桥架即可被数根电缆导管所替代。初步估算,电缆桥架可省节20—25%节省工程投资约为100万元。
当然不可回避的是控制机柜布置物理分散具有下列缺點:
a) 控制机柜分散由于电子设备间与工程师站距离远给运行及检修人员操作带来不便;
b) 电子间分散布置环境多样(炉侧粉尘高温、机侧振动以及物理干扰)给电子间密闭、控制温湿度和DCS设备质量提出更高要求,并且电子间分散布置增加了走错间隔的风险;
2.4辅助车间一些重要的辅助系统采用现场总线
现场总线技术自从上世纪80年代以来,在石油、化工、汽车、食品等许多行业得到广泛地应用。近些年来现场总线技术在许多电厂的辅助车间和主厂房也有了较多的应用。
现场总线技术的大范围应用节省了电缆,减少了电缆桥架,并极大地提高了信息量,可进行设备状态诊断、设备管理、优化检修。一根双绞线上,可以连接许多仪表和设备,采用现场总线技术后,不仅可以节省了大量I/O、电缆和桥架,节约工程造价,而且还可以缩短工程工期,给业主带来更早的收益,减少还贷压力。当然总线型设备的选择范围还相对较小,价格相对较高等缺点。但是综合因此从电厂的全生命周期(设计、安装、调试、运行维护)的成本节约,主厂房采用现场总线技术应该是利大于弊的。
在热控专业方面节省工程造价的措施还有许多,例如:SIS系统整合、优化辅助车间的控制系统设计减少控制点、优化仪表检测与控制测点设计减少仪表的重复设置、采用远程控制柜和远程IO柜等,这里就不做详细论述。
3、结论
当然在工程建设中我们不能一味的强调降低工程造价,我们是以质量优、造价低、技术指标先进为原则,综合考虑每个设计想法的优缺点。在不影响机组在运营期安装稳定运行,在新建火电工程项目前期工作中进行对热控专业进行设计优化。虽然热控专业的投资在新建项目中的占比相对较少,但是通过上述的优化设计,将为工程整个节省造价方面贡献出一定的力量。
[参考文献]
(1)邱红雷.关于建设工程成本管理的一点思考[J]甘肃科技纵横.2007(4)
(2)杨朝晖.浅谈工程建设设计阶段的投资控制[J]工程设计与建设.2004(1)
作者简介:金卫东 1981.02.08 内蒙古赤峰市 工程师 本科 电子信息工程 热工自动化