淺議某垃圾處理廠的電氣與自控設計

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

關(guān)鍵詞：垃圾處理廠 電氣自控 設計

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0115-01

1 供電電源

該垃圾處理廠綜合管理區(qū)為三級供電負荷，滲瀝液處理系統(tǒng)供為二級供電負荷，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)。該工程分二個供電區(qū)域，即綜合管理區(qū)、給水深井泵房。

2 用電負荷

垃圾處理場的主要用電量分二個部分：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、地衡房及其他構(gòu)筑物照明。另外，填埋場區(qū)用電采用移動式柴油發(fā)電機組探照燈，功率為2000 W，兩臺。主要用電量為：生活水泵3 kW，消防水泵4 kW，作業(yè)車輛庫2kW，鍋爐房4kW，機修間及車庫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，總計約7.5 kW。

3 供配電系統(tǒng)設計

綜合管理區(qū)供配電設計：經(jīng)計算，綜合管理區(qū)總計算負荷約為104 kW，經(jīng)無功補償后視在功率為120 kVA，在綜合管理區(qū)設桿上變壓器一臺，型號S11-10/0.4 kV-160 kVA，負荷率約為0.75左右，附屬設在瀝液處理車間旁邊。在瀝液處理車間內(nèi)設一柴油發(fā)電機室和低壓配電室，內(nèi)設一臺200 kVA的柴油發(fā)電機組，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，GGJ低壓無功補償柜1臺。設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。供計量采用低壓側(cè)集中計量。補償采用低壓集中補償，補償后，功率因數(shù)達到0.95以上。深井泵房供配電設計：在深井泵房旁邊設內(nèi)設一臺桿上變壓器，型號S11-10/0.4-30 kVA，在泵房內(nèi)設GGD低壓配電柜1臺，供深井泵房供電。計量采用低壓側(cè)集中計量。

4 控制方式

綜合管理區(qū)控制方式：現(xiàn)場設備均有現(xiàn)場操作箱，采用手動控制。滲瀝液處理系統(tǒng)供控制方式：設計采用手動和自動兩種控制方式。滲瀝液處理系統(tǒng)的自控設計由滲瀝液處理設備廠成套提供。深井泵房控制方式：現(xiàn)場設備均有現(xiàn)場操作箱，采用手動控制。

5 防雷接地

本工程屬于三類防雷建筑物，構(gòu)、建筑物應設避雷帶保護。煙囪應設避雷針保護。高壓進線采用跌落式熔斷器保護，以防止操作過電壓和感應過電壓，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、保護接地與電子設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，所有用電設備中正常工作時不帶電，故障時可能帶電的金屬外殼，管道、構(gòu)筑物等均應可靠接地。

6 自動控制系統(tǒng)設計

自動控制系統(tǒng)主要是對滲瀝液處理系統(tǒng)進行自動化設計。設計和產(chǎn)品選擇首先應立足于先進、可靠、實用、價廉、維護簡單的原則，使建成的滲濾液處理系統(tǒng)達到現(xiàn)代化管理水平。

6.1 控制系統(tǒng)的組成

整個滲濾液處理系統(tǒng)的控制分為兩個控制單元：罐系統(tǒng)控制和反滲透系統(tǒng)控制單元。可通過觸摸屏和上位機對現(xiàn)場設備進行控制和操作。以上控制單元通過以太網(wǎng)實現(xiàn)與上位機的通訊，通過人機界面可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的實時監(jiān)控、報警顯示及統(tǒng)計處理。通過計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)可使?jié)B濾液處理廠管理人員對各工序設備進行實時監(jiān)控。所有模擬和數(shù)字信號均在執(zhí)行顯示器上顯示。對整個處理過程中的壓力、溫度、液位、流量、PH、電導率值等進行在線檢測與控制。上位機放在控制室，和PLC之間采用串行通訊。上位機中安裝了編程軟件，通過編程軟件可以實現(xiàn)對PLC的通訊連接、編程和下載程序到PLC。上位機中還安裝了組態(tài)軟件Win-CC，可以在上位機中對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控和報警。

6.2 膜處理設備控制方案

控制系統(tǒng)分為罐控制系統(tǒng)和反滲透控制系統(tǒng)，可以進行自動控制運行和手動控制運行。只有在自動運行停止時手動控制才有效。控制系統(tǒng)的觸摸屏可以實現(xiàn)對一些重要參數(shù)進行設置，以及對狀態(tài)參數(shù)進行顯示。當系統(tǒng)出現(xiàn)報警值時，觸摸屏會顯示報警代碼。通過代碼可以找到報警來源，改變對系統(tǒng)的操作以消除報警。當出現(xiàn)運行錯誤時，系統(tǒng)會自動停機并顯示錯誤代碼，防止設備受到損害。反滲透系統(tǒng)可按系統(tǒng)設定時間自動執(zhí)行清洗程序。（可以根據(jù)具體情況手動清洗）。

6.3 控制系統(tǒng)配置及架構(gòu)

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

7 工業(yè)電視控制系統(tǒng)

電視監(jiān)控系統(tǒng)兼有工藝設備監(jiān)視和場區(qū)安全保衛(wèi)兩種功能，該系統(tǒng)分兩個系統(tǒng)，填埋區(qū)和綜合管理區(qū)。該系統(tǒng)采用高品質(zhì)原裝進口攝像機和控制元器件及彩色電視監(jiān)控器。在場前區(qū)主要路口，設置攝像裝置。在膜處理車間內(nèi)的主要設備地點設攝像裝置。在綜合管理區(qū)的地衡房設攝像裝置，供地磅房監(jiān)控之用。在綜合樓和車庫各設攝像裝置，供場區(qū)安全保衛(wèi)之用。攝像機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（如垃圾場填埋區(qū)），攝像機可變焦及全方位觀測；每一攝像鏡頭加裝防塵防水罩，以保護鏡頭。彩色電視監(jiān)控器采用多畫面分割，既可同時觀察幾個地點，也可以單獨觀察一個地點設備的工作畫面情況，操作人員可根據(jù)需要操作畫面分割器進行切換。

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

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