淺議某垃圾處理廠的電氣與自控設(shè)計(jì)

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)化近年的飛速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題日漸嚴(yán)峻，垃圾污染已經(jīng)被列入我國(guó)政府的重要環(huán)保工作日程。建設(shè)垃圾處理廠，成為一條行之有效的重要措施。合理的設(shè)計(jì)電氣與自控儀表，是保證垃圾處理廠能夠正常工作的重要基礎(chǔ)。本文以某市擬建設(shè)垃圾處理廠一座為例，給出了設(shè)計(jì)中需考慮的具體問(wèn)題和實(shí)施辦法。

關(guān)鍵詞：垃圾處理廠 電氣自控 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（b）-0115-01

1 供電電源

該垃圾處理廠綜合管理區(qū)為三級(jí)供電負(fù)荷，滲瀝液處理系統(tǒng)供為二級(jí)供電負(fù)荷，電力線路由附近的10 kV高壓線路“T”接架空引至綜合管理區(qū)。該工程分二個(gè)供電區(qū)域，即綜合管理區(qū)、給水深井泵房。

2 用電負(fù)荷

垃圾處理場(chǎng)的主要用電量分二個(gè)部分：綜合管理區(qū)主要用電量：綜合管理區(qū)主要構(gòu)筑物有綜合樓、滲瀝液處理車間、濃縮液、清水池、鍋爐房、洗車點(diǎn)、地衡房及其他構(gòu)筑物照明。另外，填埋場(chǎng)區(qū)用電采用移動(dòng)式柴油發(fā)電機(jī)組探照燈，功率為2000 W，兩臺(tái)。主要用電量為：生活水泵3 kW，消防水泵4 kW，作業(yè)車輛庫(kù)2kW，鍋爐房4kW，機(jī)修間及車庫(kù)4 kW，洗車房4 kW，電子汽車衡房2 kW，綜合樓及廠區(qū)照明25 kW，瀝液處理系統(tǒng)52 kW等。深井泵房主要用電量：深水深井泵5.5 kW，照明2 kW，總計(jì)約7.5 kW。

3 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

綜合管理區(qū)供配電設(shè)計(jì)：經(jīng)計(jì)算，綜合管理區(qū)總計(jì)算負(fù)荷約為104 kW，經(jīng)無(wú)功補(bǔ)償后視在功率為120 kVA，在綜合管理區(qū)設(shè)桿上變壓器一臺(tái)，型號(hào)S11-10/0.4 kV-160 kVA，負(fù)荷率約為0.75左右，附屬設(shè)在瀝液處理車間旁邊。在瀝液處理車間內(nèi)設(shè)一柴油發(fā)電機(jī)室和低壓配電室，內(nèi)設(shè)一臺(tái)200 kVA的柴油發(fā)電機(jī)組，為滲瀝液處理系統(tǒng)的備用電源。低壓配電系統(tǒng)，選擇GGD低壓配電柜3臺(tái)，GGJ低壓無(wú)功補(bǔ)償柜1臺(tái)。設(shè)在滲瀝液處理車間的低壓配電室，為綜合管理區(qū)供電。滲瀝液處理配電柜由廠家配套提供。供計(jì)量采用低壓側(cè)集中計(jì)量。補(bǔ)償采用低壓集中補(bǔ)償，補(bǔ)償后，功率因數(shù)達(dá)到0.95以上。深井泵房供配電設(shè)計(jì)：在深井泵房旁邊設(shè)內(nèi)設(shè)一臺(tái)桿上變壓器，型號(hào)S11-10/0.4-30 kVA，在泵房?jī)?nèi)設(shè)GGD低壓配電柜1臺(tái)，供深井泵房供電。計(jì)量采用低壓側(cè)集中計(jì)量。

4 控制方式

綜合管理區(qū)控制方式：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均有現(xiàn)場(chǎng)操作箱，采用手動(dòng)控制。滲瀝液處理系統(tǒng)供控制方式：設(shè)計(jì)采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。滲瀝液處理系統(tǒng)的自控設(shè)計(jì)由滲瀝液處理設(shè)備廠成套提供。深井泵房控制方式：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均有現(xiàn)場(chǎng)操作箱，采用手動(dòng)控制。

5 防雷接地

本工程屬于三類防雷建筑物，構(gòu)、建筑物應(yīng)設(shè)避雷帶保護(hù)。煙囪應(yīng)設(shè)避雷針保護(hù)。高壓進(jìn)線采用跌落式熔斷器保護(hù)，以防止操作過(guò)電壓和感應(yīng)過(guò)電壓，低壓配電系統(tǒng)采用TN-S-C三相五線制，防雷接地、工作接地、保護(hù)接地與電子設(shè)備共用一組綜合接地裝置，接地電阻小于1歐姆。滲濾液處理站屬三類防雷建筑物，采用避雷帶防雷。各種接地裝置連接成網(wǎng)，接地電阻不大于1歐姆，所有用電設(shè)備中正常工作時(shí)不帶電，故障時(shí)可能帶電的金屬外殼，管道、構(gòu)筑物等均應(yīng)可靠接地。

6 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)控制系統(tǒng)主要是對(duì)滲瀝液處理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)和產(chǎn)品選擇首先應(yīng)立足于先進(jìn)、可靠、實(shí)用、價(jià)廉、維護(hù)簡(jiǎn)單的原則，使建成的滲濾液處理系統(tǒng)達(dá)到現(xiàn)代化管理水平。

6.1 控制系統(tǒng)的組成

整個(gè)滲濾液處理系統(tǒng)的控制分為兩個(gè)控制單元：罐系統(tǒng)控制和反滲透系統(tǒng)控制單元?？赏ㄟ^(guò)觸摸屏和上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制和操作。以上控制單元通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊，通過(guò)人機(jī)界面可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警顯示及統(tǒng)計(jì)處理。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可使?jié)B濾液處理廠管理人員對(duì)各工序設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。所有模擬和數(shù)字信號(hào)均在執(zhí)行顯示器上顯示。對(duì)整個(gè)處理過(guò)程中的壓力、溫度、液位、流量、PH、電導(dǎo)率值等進(jìn)行在線檢測(cè)與控制。上位機(jī)放在控制室，和PLC之間采用串行通訊。上位機(jī)中安裝了編程軟件，通過(guò)編程軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的通訊連接、編程和下載程序到PLC。上位機(jī)中還安裝了組態(tài)軟件Win-CC，可以在上位機(jī)中對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警。

6.2 膜處理設(shè)備控制方案

控制系統(tǒng)分為罐控制系統(tǒng)和反滲透控制系統(tǒng)，可以進(jìn)行自動(dòng)控制運(yùn)行和手動(dòng)控制運(yùn)行。只有在自動(dòng)運(yùn)行停止時(shí)手動(dòng)控制才有效?？刂葡到y(tǒng)的觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一些重要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以及對(duì)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行顯示。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警值時(shí)，觸摸屏?xí)@示報(bào)警代碼。通過(guò)代碼可以找到報(bào)警來(lái)源，改變對(duì)系統(tǒng)的操作以消除報(bào)警。當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停機(jī)并顯示錯(cuò)誤代碼，防止設(shè)備受到損害。反滲透系統(tǒng)可按系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行清洗程序。（可以根據(jù)具體情況手動(dòng)清洗）。

6.3 控制系統(tǒng)配置及架構(gòu)

根據(jù)此系統(tǒng)的實(shí)際容量，為達(dá)到較好的性價(jià)比，采用的系統(tǒng)配置如下：（1）上位機(jī)配置；采用研華工控機(jī)，組態(tài)軟件采用WINCC。（2）下位機(jī)配置；采用SIEMENS315-2DPP PLC，現(xiàn)場(chǎng)總線為PROFIBUS-DP，現(xiàn)場(chǎng)模塊選用ET200M分布式站組成。觸摸屏采用SIEMENS TP270/MP370。（3）現(xiàn)場(chǎng)閥島采用德國(guó)FESTO—— 費(fèi)斯托PROFIBUS總線型閥島，降低現(xiàn)場(chǎng)接線的成本及提高日常維護(hù)的便利性。

7 工業(yè)電視控制系統(tǒng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)兼有工藝設(shè)備監(jiān)視和場(chǎng)區(qū)安全保衛(wèi)兩種功能，該系統(tǒng)分兩個(gè)系統(tǒng)，填埋區(qū)和綜合管理區(qū)。該系統(tǒng)采用高品質(zhì)原裝進(jìn)口攝像機(jī)和控制元器件及彩色電視監(jiān)控器。在場(chǎng)前區(qū)主要路口，設(shè)置攝像裝置。在膜處理車間內(nèi)的主要設(shè)備地點(diǎn)設(shè)攝像裝置。在綜合管理區(qū)的地衡房設(shè)攝像裝置，供地磅房監(jiān)控之用。在綜合樓和車庫(kù)各設(shè)攝像裝置，供場(chǎng)區(qū)安全保衛(wèi)之用。攝像機(jī)安裝定焦鏡頭以方便操作人員觀察和操作，在需要觀察范圍較大的地點(diǎn)（如垃圾場(chǎng)填埋區(qū)），攝像機(jī)可變焦及全方位觀測(cè)；每一攝像鏡頭加裝防塵防水罩，以保護(hù)鏡頭。彩色電視監(jiān)控器采用多畫(huà)面分割，既可同時(shí)觀察幾個(gè)地點(diǎn)，也可以單獨(dú)觀察一個(gè)地點(diǎn)設(shè)備的工作畫(huà)面情況，操作人員可根據(jù)需要操作畫(huà)面分割器進(jìn)行切換。

本工程電視監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和中心控制顯示系統(tǒng)三大部分組成。

參考文獻(xiàn)

[1]張健.垃圾處理廠滲濾液的危害及處理研究[J].城市建設(shè)理論研究，2012（16）.