沙特电力公司9号发电厂DCS和ESD的更换

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执行摘要

客户简介

沙特电力公司(SEC)对沙特阿拉伯王国的发电、输电和配电享有垄断权。该公司在全国各地运营着许多发电厂,包括位于利雅得东部达曼公路上的9号发电厂(PP9)。

项目概要

PP9共有六个电源块(a–F)。A区和B区为联合循环设施,其余为简单循环设施。SEC授予横河沙特阿拉伯公司(YKSA)一项总包项目,以更换a和B电源块中的控制系统以及相关辅助设备和公用系统。这些电源块进一步划分为设计相同的子块A1、A2、B1和B2,每台都有四台燃气轮机(GT)、四台余热锅炉(HRSG)和一台蒸汽轮机(ST)。每个GE Mark V燃气轮机的容量为80MW,而每个GE Mark V蒸汽轮机的容量为120MW。这些电源块最初由Foxboro IA系列DCS和Triconex安全系统控制,用于主进气阀的ESD应用。通过这个项目,它们被CENTUM VP R5 DCS和ProSafe RS R3安全集成系统所取代。工作范围包括工程设计、测试、供应、拆除现有DCS和ESD控制系统、安装、调试、培训、发电机组启动以及为期1年的驻地工程师支持。
工作范围的一些亮点包括翻新主控制室、用14个70英寸LED显示屏更换模拟面板、切换28000+个硬接线IO,以及为使用不同通信协议的30+子系统的DCS提供冗余连接接口。

挑战与解决方案

自2015年3月将项目授予横河以来,由于项目的一次性交钥匙性质,每一步都涉及合同和技术挑战。下面,我们就来看看这个项目执行过程中面临的一些技术挑战。

在与客户举行项目启动会议之后,成立了一个项目团队,并充分准备其活动,以推动项目的进展。在项目开始时,对从现有软件复制和转换到横河的DCS和SIS平台所涉及的复杂性知之甚少。第一个挑战是从每个基于UNIX的FOXBORO工作站和工程站提取项目备份和配置文件。这不是一个简单的复制和粘贴任务,因为工作站已经有十年的历史了,而且它们的软盘驱动器不能工作。同一部门内另一名曾有过FOXBORO系统经验的团队成员被请来挽救这一局面。一个专业的自由职业者也很快被雇佣并送到了网站,在那里他很难下载到旧文件。

接下来是逆向工程的挑战。横河的FOXBORO迁移工具非常方便,它将IO数据库中的数据分离出来,并将其转换成适合初始运行的形状,然后手工将IO数据库构造成可用的格式。由横河中东和非洲、横河印度全球交付中心和第三方遗留系统专家组成的项目团队也投入了大量的精力来解码黑盒子并给出算法。从那以后,工作就相当简单明了了。

带模拟面板的主控制室(更换前)
带模拟面板的主控制室(更换前)

随着成品的成型,办公室的工程团队正忙着对生成的逻辑和图形进行最后的润色,为全面的FAT做准备。同时,在我们工程师的监督下,现场承包商正在识别沟槽、拉电缆、清除旧物件、切割、焊接、清洁等。现场活动都经过精心策划,为期待已久的安装和割接活动做准备。

考虑到夏季的峰值负荷电力需求,SEC已将停机分为两个阶段。2015年11月至2016年3月的第一阶段停堆包括A1区、A2区和81号节点(液体燃料系统)的切换和调试。胖只是排练而已。但这次的切换和调试都是现场表演。我们祈求上帝保佑,希望一切顺利,使部队重新恢复生机。每个人都只有一个目标,那就是使发电机组与电网同步,并使发电机组恢复商业运行。令大家欣慰的是,GTs一个接一个地快速同步到电网,所有相关辅助设备都由CENTUM VP DCS控制,没有太多麻烦。这增强了客户对我们团队能力、工程质量和承诺深度的信心,在他们的良好支持下,我们能够轻松地将STs重新投入使用。第一次停堆期间进行的活动非常成功。

从FOXBORO切换后的DCS编组面板
从FOXBORO切换后的DCS编组面板

在2016年10月至2017年2月的第二阶段停堆期间,对B1和B2子区块、节点82(燃料气系统)、水处理厂、380KV变电站和主控室(MCR)进行了切换和调试。我们的团队在2016年夏天一直在等待,这次由于更大的范围和ESD系统切换,面临更大的挑战。与FOXBORO DCS不同,Triconex安全仪表系统无法下载,因为工厂没有Tri-station。因此,使用客户库中的可用文档,我们的团队从头开始为ProSafe RS系统构建了SIS应用程序逻辑。在第一次停产期间吸取的教训和获得的丰富经验帮助我们在短时间内使事情步入正轨。我们不再是控制系统更换工作的新手。调试发电机组的核心任务被列为最高优先事项,而计划在停堆时间表即将结束时对主控制室进行不太紧迫的翻修。第二次停堆期间所做的工作也取得了巨大成功。

翻新的MCR
翻新的MCR

SEC的100多名人员接受了CENTUM VP R5 DCS和ProSafe RS R3安全仪表系统的广泛培训。工程、维修、操作和系统管理方面的量身定制课程分批次计划,并安排在现场进行数周,以免干扰核电站的运行。
在完成所有项目要求和一个月的可靠性测试后,横河于2019年5月获得了最终完工证书(FCC)。随后的一年保修期于2020年5月结束。根据合同规定,一名横河常驻工程师在保修期内驻扎在PP9现场,对系统进行监视。为了表示感谢,证交会给我们发了一封信,对我们多年来的辛勤工作和努力成果表示赞赏。这是团队合作和一项出色的工作,每个参与其中的人都可以珍视多年。当我们打电话向兼任项目委员会主任的工厂运营经理表示感谢时,他回答说:“你们是活该。”我们的幸福是无止境的,而PP9项目是横河中东和非洲(YMA)的又一根羽毛。

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CENTUM副总裁

CENTUM VP有一个简单而通用的体系结构,由人机界面、现场控制站和控制网络组成。

安全仪表系统(SIS)

安全仪表系统(SIS)保护人、环境和资产。横河的SIS和相关的安全解决方案广泛应用于紧急停机、火气、燃烧器管理和HIPS。

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