王禮龍
(安徽海螺建材設計研究院有限責任公司,安徽 蕪湖 241070)
印尼資源豐富、經濟欠發達,尤其是當地水泥、鋼材等物資奇缺;印尼政府希望依托其豐富的資源和能源,支持和鼓勵引進外國技術和資金在當地建設水泥廠。2014 年,在APEC 會議上,我國提出了“一帶一路”新的經濟發展戰略,作為“一帶一路”第一個走出國門的水泥公司,南加海螺總體規劃建設2×3200t/d 熟料水泥生產線,預留2×6MW 余熱電站建設接口,項目配套建設自備燃煤電站;工程一次規劃,分兩期實施。
(1) 國內水泥廠項目供電電源一般取自就近地區的總降壓站,而印尼等東南亞國家經濟欠發達,附近電力系統不能滿足水泥廠的供電需要。規范要求當供電電源為專用供電回路,且工廠附近又無其他電源時,宜采用單電源加柴油發電機供電方案。南加項目一期工程建設兩套2×18MW 燃煤發電機組并配備2×1800kW 的柴油發電機,同時在燃煤發電廠房內設置一座總配電站,為水泥工廠生產及生活供電。
(2) 結合現場實際運行的負荷情況,在滿負荷運行的狀態下,一期仍有6MW 左右的富余電量,從經濟性和節能性兩方面考慮,在一期投產后增設了余電外賣工程,創造了良好的效益,并在西巴項目中予以了推廣,前期設計中就增加了余電外賣的規劃。
(3) 無功功率補償宜采用高壓補償與低壓補償相結合,集中補償與就地補償相結合的補償方式;南加項目因采用汽輪機發電,低壓電力室均不設低壓補償柜,對水泥磨機、立磨主電機、礦山破碎機采用就地補償。
(1) 南加海螺熟料線及粉磨站系統共設13 個電力室;除常規的原料粉磨、窯尾電力室利用電收塵及預熱器框架設置外,其余電力室多結合廊道支架及建筑物設置,空間利用率高。在室外通道利用橋架敷設的情況下:一可以減少電纜出線的數量;二便于施工單位敷設電力室出線橋架。
(2) 印尼南加常年溫度在35 度左右,且濕熱多雨,對電氣設備要求高,控制柜元器件選擇以放大一級為宜,要求設計時充分考慮電力室通風散熱,,除采用自然通風外,還應增加機械通風,對高溫風機變頻設備使用專門的風道通風。
(3) 南加海螺燃煤電站線路敷設以架空橋架為主,熟料線線路敷設以電纜井加穿管方式為主,各車間采用架空橋架,從實際運行來看,南加年降雨量達到1625mm,降雨量大致使熟料線電纜井積水過多,且不易外排。結合東南亞國家的特點,對含碼頭的水泥廠,考慮橋架的腐蝕主通道以電纜隧道為宜,不含碼頭的水泥廠以架空橋架敷設為宜。
(4) 整個廠區或分多個局部廠區電力室及室外電纜溝、隧道地面宜設計互通,不要設計兩端為盲道式電纜溝,應設計到集中一個地點成下傾斜坡度,嚴格做到電力室內電纜溝不積水,最低處形成積水井外排,并可將高壓變頻器室基礎抬高。
(5) 電纜數量的統計是工程中預算的重要組成部分,而印尼因電纜采購不便,這就要求設計人員統計電纜時既不能減少電纜的數量又要保證一定的余量;南加項目電纜總量40萬米,即使余量為5%,也有近百萬的電纜浪費,如何平衡工程需要和預算之間的關系是國外項目電氣設計的難點,需要經過幾個總承包項目的總結摸索出一套行之有效的方法。
(1) 生產線采用DCS 控制方式,中央控制室設有計算機工作站、服務器等。各受控設備均可由DCS 和機旁手動,兩種方式操作,機旁優先。各配電變壓器、中壓電動機、10kV 線路、10kV 母線等根據需要設置各種繼電保護。南加項目與國內項目相比,將原有油站控制柜的設備直接進DCS系統,取消了油站配套的PLC 柜,增強了整個水泥廠的自動化程度。
(2) 電阻值偏小,瞬間啟動電流4 倍) 和到生活區10kV 電纜相間短路時,發電機出現失穩現象;后對水電阻進行了調整,原料磨升輥帶料啟動瞬間啟動電流降到0.7-0.8倍,水泥磨啟動電流不超過1.2 倍,風機類啟動電流不超過1 倍。10kV 綜保定值也進行了調整,將帶水電阻啟動的過流1 段保護10 倍調整到4-5 倍,到礦山、生活區線路較長的配電過流1 段保護10 倍調整到5-6 倍(變壓器能夠正常空載投入),其他定值根據按照現場實際負荷電流進行了降低調整,減少異常時對電網的沖擊。感性負載啟動時需要大量無功,現場高(低) 壓無功補償容量適當增加。
(1) 不同于國內海螺項目采用LED 燈,南加項目采用金鹵燈光源,燈具的功率三倍于LED 燈,設計者在設計時需注意功率的變化,單回路控制燈具在16 盞之類,避免電纜發熱及開關跳停的情況發生。
(2) 設計及采購均采用國內廠家燈具(僅單身宿舍采用印尼當地燈具),但燈具為消耗品,后續維護更換都需從國內進口,周期長,運輸不便,給現場實際運行帶來不便,后續項目可在印尼當地選擇知名的廠家進行采購。
(3) 隨著設計院各個國外項目的推進,一個合理、美觀的照明設計需要前期的調研、專業部門的合作、業主的溝通,三者缺一不可,更需要針對不同國家的特點進行設計,考慮當地的風土民情,才能最終完成一個優秀的照明設計。
通過對南加海螺工程項目電氣設計及調試分析,與國內水泥廠項目設計有很大不同,需考慮業主和當地經濟環境、人文環境、自然環境;后續國外項目的設計影響因素也將隨項目所在國家的不同而有所不同。