淺議某垃圾處理廠的電氣與自控設計

摘 要：隨著我國工業化近年的飛速發展，環境問題日漸嚴峻，垃圾污染已經被列入我國政府的重要環保工作日程。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為三級供電負荷，滲瀝液處理系統供為二級供電負荷，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。該工程分二個供電區域，即綜合管理區、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：綜合管理區主要用電量：綜合管理區主要構筑物有綜合樓、滲瀝液處理車間、濃縮液、清水池、鍋爐房、洗車點、地衡房及其他構筑物照明。另外，填埋場區用電采用移動式柴油發電機組探照燈，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，綜合樓及廠區照明25 kW，瀝液處理系統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 供配電系統設計

綜合管理區供配電設計：經計算，綜合管理區總計算負荷約為104 kW，經無功補償后視在功率為120 kVA，在綜合管理區設桿上變壓器一臺，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。在瀝液處理車間內設一柴油發電機室和低壓配電室，內設一臺200 kVA的柴油發電機組，為滲瀝液處理系統的備用電源。低壓配電系統，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。供計量采用低壓側集中計量。補償采用低壓集中補償，補償后，功率因數達到0.95以上。深井泵房供配電設計：在深井泵房旁邊設內設一臺桿上變壓器，型號S11-10/0.4-30 kVA，在泵房內設GGD低壓配電柜1臺，供深井泵房供電。計量采用低壓側集中計量。

4 控制方式

綜合管理區控制方式：現場設備均有現場操作箱，采用手動控制。滲瀝液處理系統供控制方式：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：現場設備均有現場操作箱，采用手動控制。

5 防雷接地

本工程屬于三類防雷建筑物，構、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，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、構筑物等均應可靠接地。

6 自動控制系統設計

自動控制系統主要是對滲瀝液處理系統進行自動化設計。設計和產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達到現代化管理水平。

6.1 控制系統的組成

整個滲濾液處理系統的控制分為兩個控制單元：罐系統控制和反滲透系統控制單元。可通過觸摸屏和上位機對現場設備進行控制和操作。以上控制單元通過以太網實現與上位機的通訊，通過人機界面可實現對整個系統的實時監控、報警顯示及統計處理。通過計算機網絡系統可使滲濾液處理廠管理人員對各工序設備進行實時監控。所有模擬和數字信號均在執行顯示器上顯示。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軟件Win-CC，可以在上位機中對控制系統進行監控和報警。

6.2 膜處理設備控制方案

控制系統分為罐控制系統和反滲透控制系統，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。控制系統的觸摸屏可以實現對一些重要參數進行設置，以及對狀態參數進行顯示。當系統出現報警值時，觸摸屏會顯示報警代碼。通過代碼可以找到報警來源，改變對系統的操作以消除報警。當出現運行錯誤時，系統會自動停機并顯示錯誤代碼，防止設備受到損害。反滲透系統可按系統設定時間自動執行清洗程序。（可以根據具體情況手動清洗）。

6.3 控制系統配置及架構

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

7 工業電視控制系統

電視監控系統兼有工藝設備監視和場區安全保衛兩種功能，該系統分兩個系統，填埋區和綜合管理區。該系統采用高品質原裝進口攝像機和控制元器件及彩色電視監控器。在場前區主要路口，設置攝像裝置。在膜處理車間內的主要設備地點設攝像裝置。在綜合管理區的地衡房設攝像裝置，供地磅房監控之用。在綜合樓和車庫各設攝像裝置，供場區安全保衛之用。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），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，操作人員可根據需要操作畫面分割器進行切換。

本工程電視監控系統系統由前端子系統、信號傳輸系統和中心控制顯示系統三大部分組成。

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）.