水庫電站技改工程實施方案樣本

1、.：.；關(guān)于泉州市桃源水庫電站技改工程實施方案泉州市桃源水庫電站于1986年建成并網(wǎng)發(fā)電，至今已運轉(zhuǎn)16年，多年平均發(fā)電量90萬KW。由于機(jī)電設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，效率和自動化程度低，水輪機(jī)通流部件磨蝕嚴(yán)重，不能保證平安運轉(zhuǎn)，經(jīng)本所研討并報局贊同，對電站水輪發(fā)電機(jī)組及部分輔助設(shè)備進(jìn)展技術(shù)改造，于2003年進(jìn)展。一、技改的內(nèi)容及工程預(yù)算：技改工程委托泉州市水利水電勘測設(shè)計院設(shè)計，經(jīng)會審后確定的主要內(nèi)容為：1、壓力前池改造：鑿除前池中間混凝土量水設(shè)備，漿砌擋土墻以適當(dāng)加高前池邊墻提高水頭，閘槽改為C20混凝土，前池壁及底原干砌塊石用水泥砂漿勾縫(防滲)。2、壓力鋼管防腐處置：壓力鋼管除銹，外刷紅丹漆

2、一度，銀粉漆二度。3、水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備改造：廠房內(nèi)手動主閥改為電動啟閉；改換轉(zhuǎn)輪提高水輪機(jī)效率；手動調(diào)速器改為微電腦調(diào)速器，實現(xiàn)自動關(guān)機(jī)；320KW發(fā)電機(jī)改換為400KW無刷勵磁發(fā)電機(jī)，勵磁系統(tǒng)為微機(jī)勵磁，實現(xiàn)自動開機(jī)調(diào)理；改換高低壓配電屏；變壓器改為S9-500/10；軸瓦溫度改為數(shù)字顯示。4、廠房修繕：主廠房屋面911防水涂料，剔除天棚石灰砂漿，改刷涂料；墻壁用白色涂料刷新，值班室內(nèi)門窗改為鋁合金，廠房照明系統(tǒng)改造等。工程投資約為37.8萬元，詳見附表一。技改后，機(jī)組可實現(xiàn)自動開關(guān)機(jī)，發(fā)電機(jī)出力由320KW提高到400KW，平安性能和經(jīng)濟(jì)效益得以提高，值班運轉(zhuǎn)環(huán)境得以改善。二、技改的

3、實施方案及進(jìn)度安排：由于工程總投資約為37.8萬元，建議不進(jìn)展公開招議標(biāo)，由我所直接進(jìn)展設(shè)備采購，再由有安裝資質(zhì)的企業(yè)來安裝調(diào)試。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改換已于3月份完成，微電腦調(diào)速器于8月份安裝完成，其他工程預(yù)定于12月份進(jìn)展，進(jìn)度方案表詳見附表二。三、技改的資金來源：桃源水庫現(xiàn)被定為泉州市備用水源、水庫性質(zhì)為準(zhǔn)公益性事業(yè)單位，每年現(xiàn)有20萬元的財政補(bǔ)助，技改的資金來源，綜合水庫的現(xiàn)狀及水庫工程體制改革的要求，大致有三個方案可供選擇：方案一：電站現(xiàn)有國有資產(chǎn)聘請有資質(zhì)中介機(jī)構(gòu)評價并報財政局國有資產(chǎn)管理確認(rèn)，技改資金由水利水電系統(tǒng)內(nèi)部職工自籌，電站由兩項資金股成立獨立核算單位，對發(fā)電收入按各占的比例分配。

4、方案二：電站現(xiàn)有國有資產(chǎn)聘請有資產(chǎn)中個介機(jī)構(gòu)評價并報財政局國有資產(chǎn)管文科確認(rèn)，技改資金由其他國有企業(yè)(如地方電公司等)投資對發(fā)電收入按資產(chǎn)各占比例分配。方案三：由水庫自籌資金進(jìn)展技改，由于桃源水庫近年來收入僅能維持水庫的日常開支，無法提取資金投入，為確保工程順利開展，應(yīng)向銀行貸款，分四年還清。四、工程預(yù)算、進(jìn)度及資金方案詳見附表。大型合成氨安裝技改中的自控改造方案概 述我國于20世紀(jì)70年代中期引進(jìn)的一批以天然氣為原料、年產(chǎn)30萬噸合成氨安裝，是我國興建的第一批大型合成氨安裝。這批合成氨安裝投產(chǎn)已20多年，為改動我國合成氨消費的落后容顏作出了很大奉獻(xiàn)。然而，從合成氨消費技術(shù)開展的角度來看，目前

5、這批合成氨安裝在節(jié)能增產(chǎn)方面存在不少困難，且部分設(shè)備老化也對平安消費呵斥要挾。因此，很多廠家把對這類安裝的技術(shù)改造提到議事日程。如云天化的合成氨安裝技改任務(wù)已完成工程設(shè)計，現(xiàn)已進(jìn)入設(shè)備采購階段；瀘天化已完成引進(jìn)技改專利技術(shù)的談判；川化和大慶化肥廠等已完成技改可研報告評價，正在積極開展建立前期任務(wù)。這批合成氨安裝在引進(jìn)時日產(chǎn)量為1000噸，能耗為9Gcal/MT。投產(chǎn)假設(shè)干年后大都作過不同程度的技改，目前普通日產(chǎn)量到達(dá)1100多噸，能耗到達(dá)8.3Gcal/MT。如今這批合成氨安裝節(jié)能增產(chǎn)技改的目的大多數(shù)為日產(chǎn)1500噸，能耗為7.8Gcal/MT。合成氨安裝的技改涉及到消費流程、工藝管道、化工容

6、器、轉(zhuǎn)動設(shè)備、電氣、儀表等的改造。由于這批大型合成氨安裝現(xiàn)均已完成DCS的改造任務(wù)，所以儀表改造主要是現(xiàn)場安裝儀表的改造和各類控制系統(tǒng)的改造，而DCS的改造只是硬件擴(kuò)容和運用軟件組態(tài)任務(wù)。本文以某合成氨安裝技改中現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)的改造為例，談?wù)劥笮秃铣砂卑惭b技改中的自控改造方案。1. 現(xiàn)場儀表改造的實施方案在工藝、設(shè)備改造中，添加了工藝?yán)淠浩崴?、分子篩枯燥器、電動型空氣緊縮機(jī)等較大設(shè)備；改造和改換了一段轉(zhuǎn)化爐、氨合成塔、合成氣緊縮機(jī)等設(shè)備的部分構(gòu)造與內(nèi)件；新增和改換了部分工藝管道。工藝、設(shè)備的這些改造勢必需求新增和改換部分現(xiàn)場儀表。新增和改換現(xiàn)場儀表較多的是流量計和控制閥。由于本文例如工

7、程是購買國外技改工藝設(shè)計包和根底工程設(shè)計包的工程，因此國外工程公司按工藝技改要求，對流量計、控制閥進(jìn)展了計算和選型引薦。從這些計算和選型來看，有如下二個特點：(1) 流量計選型多樣化及對節(jié)流元件上永久壓力損失的思索該技改工程采用了多種方式的流量計，除采用差壓式流量計外還采用渦街流量計和質(zhì)量流量計等。在差壓式流量計中，又采用多種方式的節(jié)流元件。普通情況下節(jié)流元件采用規(guī)范孔板，對于允許永久壓力損失要求較低及大管徑的場所，那么采用其它不同方式的節(jié)流元件。如進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐的中壓蒸汽流量丈量，以前采用的是孔板，技改后蒸汽流量增大而管徑未變，如繼續(xù)采用孔板，那么永久壓力損失將超越允許值。這次技改改用文丘利

8、管，既降低了永久壓力損失，又保證了足夠的丈量精度(1%)；而對于永久壓力損失要小，管道較大(200300)，丈量精度要求不太高的場所(1%)采用阿留巴。如合成氣緊縮機(jī)段間的合成氣流量丈量(防喘振控制系統(tǒng)流量丈量)以前也是采用孔板，技改后流量增大管徑未變，這次技改改用阿留巴。(2) V形球閥的采用及雙向流動控制閥的選型由于新增管道和某些管道變大，該技改工程新增與改換的控制閥共有30余臺，約占全安裝控制閥總數(shù)的1/3。在30余臺控制閥中，新增與改換的控制閥約各占1/2。對于脫除CO2的苯菲爾溶液，因是易結(jié)晶介質(zhì)，所以無論是流量控制，還是液位控制，控制閥都是采用V形球閥(Fisher公司V300閥)

9、。以前這些場所采用的是雙座V形開口柱塞閥，運轉(zhuǎn)效果不太好，這次技改在選型作了改良。在分子篩枯燥器單元，安裝在兩個分子篩枯燥器之間的充壓閥，是一臺控制雙向流動介質(zhì)的控制閥。即當(dāng)?shù)谝豢菰锲髟偕^程完成后，需求由正在運轉(zhuǎn)第二枯燥器經(jīng)充壓控制閥向其充壓(介質(zhì)從閥A端進(jìn)B端出)。而當(dāng)?shù)诙菰镌偕^程完成后，那么由正在運轉(zhuǎn)第一枯燥器經(jīng)充壓控制閥向其充壓(介質(zhì)從閥B端進(jìn)A端出) (見本文分子篩枯燥器程控流程簡圖的PV-50)。這種控制互逆流動介質(zhì)的閥，以前在合成氨安裝沒有采用過。在與FISHER控制閥供貨商的技術(shù)討論中，他們也沒有更多的適用閱歷。后創(chuàng)某一成套引進(jìn)安裝對這種閥的選型，確定采用單座柱塞型控制閥。

10、開車投運后效果如何，還有待察看?，F(xiàn)場新增的其它重要儀表是：為了了解輔助鍋爐燒嘴的熄滅情況，在五臺輔鍋燒嘴旁分別增裝了新型火焰檢測器。這種火焰檢測器集檢測、變送、控制于一體，整機(jī)安裝在現(xiàn)場。分子篩枯燥器單元的程控閥是一種軌道式程控球閥。此閥在開、關(guān)閥門時，閥桿導(dǎo)槽沿導(dǎo)向銷作軌道運動，使球體偏離閥座后再轉(zhuǎn)動，從而消除了對閥座的磨損，較好地處理了閥長期運用后的走漏問題。2自控系統(tǒng)與程控系統(tǒng)改造的實施方案(1) 自控系統(tǒng)的改造合成氨安裝的自控系統(tǒng)以單參數(shù)控制系統(tǒng)為主，復(fù)雜控制系統(tǒng)不多。該技改工程新增12套單參數(shù)自控系統(tǒng)(包括2套分程控制系統(tǒng))、1套遙控系統(tǒng)。由于新增電力驅(qū)動空壓機(jī)的運轉(zhuǎn)與H/N控制系統(tǒng)

11、相關(guān)聯(lián)，故技改中對這套H/N復(fù)雜控制系統(tǒng)進(jìn)展了改造。該合成氨安裝在原始引進(jìn)時未設(shè)置H/N控制系統(tǒng)。由于這套系統(tǒng)關(guān)系到安裝節(jié)能增產(chǎn)效益，廠方曾經(jīng)想增設(shè)這套系統(tǒng)，后因分析H2、N2的分析器有問題，不斷未能實施H/N的自動控制。本次技改前廠方購置了1臺單流路的氣相色譜儀，為增設(shè)H/N控制系統(tǒng)發(fā)明了條件。此套H/N控制系統(tǒng)為帶選擇空氣/原料或H/N比值控制的空氣流量串級控制系統(tǒng)，由國外工程公司設(shè)計，見控制系統(tǒng)原理圖。H/N有2套控制器，1套設(shè)在合成氣緊縮機(jī)入口，另1套設(shè)在合成塔入口。因氣相色譜儀只需1個流路，該系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時只需1個控制器切入系統(tǒng)，切入的控制器對H/N控制起到精調(diào)作用。在造氣部分設(shè)置的空氣

12、/原料氣控制器，對H/N控制起到粗調(diào)作用。H/N控制器和空氣/原料控制器的輸出經(jīng)過低值選擇器作為空氣流量控制器的遠(yuǎn)方設(shè)定信號，低值選擇器只將H/N和空氣/原料氣兩套系統(tǒng)中比值偏向較大的那一套控制器接至空氣流量控制器。該系統(tǒng)設(shè)計比較完善，為了保證系統(tǒng)的平安，采取有關(guān)限幅措施。由于H/N控制系統(tǒng)是一個大純滯后系統(tǒng)，該系統(tǒng)中未思索滯后補(bǔ)償問題A，今后能否實施有效控制還有待驗證。(2)程控系統(tǒng)的增設(shè)該技改安裝添加了分子篩枯燥器單元，此單元由我公司設(shè)計。該單元安裝在合成氣緊縮機(jī)103-J的2段出口與3段入口之間。分子篩枯燥器對合成氣進(jìn)展枯燥，脫除其中的微量CO2，起著提高氨合成率和維護(hù)合成觸媒的作用。該

13、單元由2臺分子篩枯燥器、1臺分子篩再生氣加熱器、1臺分子篩再生氣枯燥器等設(shè)備組成，見分子篩枯燥器程控流程簡圖。2臺分子篩枯燥器的在線運轉(zhuǎn)和再生是互為交替的，按既定程序由程控單元進(jìn)展控制。程序控制操作主要反映在枯燥器再生過程，再生過程分枯燥器泄壓、通入再生氣、再生氣加熱、枯燥器升溫、枯燥器冷卻、枯燥器充壓等步驟，見分子篩枯燥器程控系統(tǒng)邏輯圖。 枯燥器的程控單元在合成氨安裝的DCS中組態(tài)，故DCS擔(dān)負(fù)了枯燥器運轉(zhuǎn)、再生過程的全部程控功能。此程控系統(tǒng)的特點是，在枯燥器泄壓、再生氣加熱、枯燥器降溫、枯燥器充壓等步驟中，對控制其壓力和溫度控制器的設(shè)定采用程序設(shè)定方式，如枯燥器泄壓或枯燥器充壓以分鐘下降或

14、上升300kPa速率泄壓或充壓；再生氣加熱以分鐘上升5C速率升溫；枯燥器降溫以分鐘下降48C速率降溫，這些以速率方式變化的設(shè)定值，都由各個程序設(shè)定單元給出。這樣的程控方式可以保證工藝平穩(wěn)操作和設(shè)備平安。3. 可供選擇的自控改造方案大型合成氨安裝的儀表技改任務(wù)，能夠因各方面條件的制約，如資金問題、技術(shù)根底問題等，技改實施方案不一定很完善。但是從不斷提高合成氨安裝過程控制技術(shù)，更好地履行為企業(yè)節(jié)能增產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益功能的角度出發(fā)，除上述及其它一些必要的改造方案外，還有一些改造方案可以思索，本文提出兩個較大方案供儀表技改時選擇。這兩個方案在有的技改工程作了思索。(1) 透平-緊縮機(jī)的綜合控制上世紀(jì)7

15、0年代引進(jìn)的一批以天然氣為原料的大型合成氨安裝的緊縮機(jī)控制設(shè)備比較落后，可靠性低、缺點率高。后來，有的安裝對控制設(shè)備作了些部分技改，有的對單臺緊縮機(jī)安裝了調(diào)速控制安裝，但控制效果大都不理想。目前國際控制配備市場上，推出了一種透平-緊縮機(jī)綜合控制系統(tǒng)，它是集蒸汽透平速度控制及抽氣控制、緊縮機(jī)防喘振控制、性能控制、解耦控制、分別器液位控制等以及自維護(hù)聯(lián)鎖邏輯控制為一體的集成綜合安裝。該系統(tǒng)是三重化容錯設(shè)計，具有很長的平均無缺點運轉(zhuǎn)時間，可靠性高。此外該系統(tǒng)組態(tài)靈敏，控制程序修正及系統(tǒng)擴(kuò)展都很方便。為了提高緊縮機(jī)運轉(zhuǎn)的平安可靠性，保證合成氨安裝長周期、延續(xù)運轉(zhuǎn)，技改中選用這種綜合控制系統(tǒng)是一個很好的

16、選擇。美國TRICONEX公司的ITCC綜合控制系統(tǒng)TS3000已在新建的新疆澤普化肥廠20萬噸/年合成氨安裝上得到采用，投運效果良好。(2)合成氨安裝的先進(jìn)控制上述首批引進(jìn)的合成氨安裝因引進(jìn)較早，控制程度是較低的(當(dāng)時人們以為控制程度還是很高的)，后來各安裝都作了程度不同的儀表改造，如將常規(guī)控制儀表改造為DCS是一大提高。但是，在采用DCS后將其先進(jìn)功能用于提高過程控制程度方面還做得不夠。目前，人們對合成氨安裝的先進(jìn)過程控制技術(shù)(APC)的認(rèn)識不斷加深，因此利用合成氨安裝技術(shù)改造這個有利時機(jī)，在儀表改造中思索采用APC將是一個好方案。這也是保證安裝長周期、延續(xù)平安運轉(zhuǎn)，節(jié)省能量、降低耗費、提高經(jīng)濟(jì)效益的一條重要途徑。合成氨安裝的APC類型有好幾種，由于首批引進(jìn)的合成氨安裝大都是美國KBR公司(前身是Kellogg公司)的技術(shù)，故本文僅簡要提提KBR公司的合成氨安裝APC技術(shù)。KBR公司APC的控制戰(zhàn)略是“多變量預(yù)測控制，其建立APC控制戰(zhàn)略的原那么是，減小關(guān)鍵過程參數(shù)的變化；減少外界擾動對過程操作的影響；執(zhí)行較好的操作和管理。APC控制工程是：H/