楊 奮

（上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司，上海市 200092）

1 概況

蘇州工業(yè)園區(qū)污泥干化處置項目，主要目標即解決蘇州工業(yè)園區(qū)二座污水廠產(chǎn)生的脫水污泥。本次一期工程設計規(guī)模為300 t/d脫水污泥（20%含固率）。采用熱干化后送東吳熱電廠混燒的技術路線，實現(xiàn)全干化或半干化，完成污泥的處理處置。干化熱源利用東吳熱電廠余熱中壓飽和水蒸汽。

蘇州工業(yè)園區(qū)污泥干化處置項目一期工程位于吳淞江邊，蘇州東吳熱電有限公司地塊內(nèi)，包括一座綜合樓,一座高壓配電間以及一座污泥干化車間。核心處理設施位于污泥干化車間內(nèi)。

工程供電電壓等級為20 kV，由電業(yè)部門提供兩路20 kV電源引至廠內(nèi)高壓配電間。

2 電氣關鍵技術設計

本工程污泥干化處理工程本身均具有鮮明的特征：潮濕、污泥及腐蝕氣體環(huán)境、復雜惡劣工作條件，這一切對污泥干化處理電氣設計的供配電系統(tǒng)、電氣控制、防腐、電纜線路等方面提出了有別于常規(guī)設計的要求。

2.1 負荷等級

目前關于污泥處理的相關規(guī)范還在編制中，對其用電負荷等級尚未明確要求。因本工程為大城市主要基礎設施之一，中斷供電將會造成較大的社會負面影響，并使生產(chǎn)秩序發(fā)生紊亂，需長時間才能恢復生產(chǎn)，所以供電負荷確定為二級負荷。向電業(yè)部門申請了兩回電源線路供電，兩路電源兩常用。

2.2 變配電設施布置及電氣控制

污泥干化處置項目一期工程，由三條干化生產(chǎn)線做成。工藝設備包括大型蒸發(fā)器、通風機、水泵、干燥機等，用電設備極多且分散。電氣設計從以下方面入手：

（1）變配電設施布置

本工程干化設備功能單元均通過空間內(nèi)的各種縱橫管道連接，從污泥卸料至干污泥最終輸送出去的整條生產(chǎn)線上，工藝管線占位很大，系統(tǒng)復雜，電纜通道極為狹小；而負荷卻非常分散，為滿足工藝流程對空間布局的要求，盡可能合理布局變配電，便于電纜進出線縮短電纜長度，還要盡量縮短變配電設施至主要用電設備的距離，采用了與廠房合建的辦法，變配電設施合建的位置設置在廠房一側(cè)。既要滿足操作維護通道、母線與變壓器的聯(lián)結(jié)位置對齊，又要滿足柜間母線聯(lián)結(jié)，還必須有足夠的通風、進出電纜通道和設備進出通道，最終在有限的空間內(nèi)合理布置了本工程變配電間和MCC配電間變配電設施：

一層設變配電所一座，變配電所內(nèi)設低壓配電間、變壓器室。變配電所內(nèi)1 600 kVA變壓器設單獨的變壓器室，由于該變壓器散熱量較大，單獨設置變壓器室較與低壓柜并列布置可減少對低壓配電柜等電氣設備的影響。變壓器室通過設置百葉窗采用自然通風的方式,低壓配電間采用空調(diào)降溫的方式。

二層設MCC室一間，控制室一間，用于干化車間工藝設備的集中保護和控制。其中控制室用于PLC自動控制系統(tǒng)設備布置。滿足了工藝對空間的要求，同時也節(jié)省了電氣設備材料。

高配間單獨設置，為獨立式建筑，內(nèi)設高配間一間，控制室一間，值班室一間。變配電所布置見圖1～圖3。

圖1 底層車間變配電所布置圖（單位：mm）

圖2 上層車間MCC室布置圖（單位：mm）

圖3 高配間布置圖（單位：mm）

（2）干化設備保護及控制

干化設施現(xiàn)場環(huán)境較差，溫度高，腐蝕強，考慮干化生產(chǎn)線采用MCC集中控制的方式，使現(xiàn)場三條線現(xiàn)場僅設按鈕箱及指示燈設備，配電控制柜設置在環(huán)境較好的MCC室內(nèi)。根據(jù)工藝流程，設置一套MCC（MCC800）用于公用設備的保護控制，三條干化生產(chǎn)線各設一套MCC（MCC801A～C），用于每條生產(chǎn)線設備的保護控制。根據(jù)設備開啟順序，只有公用設備開啟后生產(chǎn)線才能開啟，為避免因公用設備停電導致全廠生產(chǎn)線停產(chǎn)，公用設備MCC采用兩路電源進線，一用一備，當一路電源故障時，自動切換至另一路電源保證公用設備運行，提高干化廠運行可靠性。

2.3 電纜敷設線路

污泥處理車間內(nèi)管線通道極為狹小；而且負荷為低壓電機，非常分散，既要在滿足工藝流程對空間布局的要求下，避開工藝管線及通風管道，又要合理選擇電纜布置通道。本工程車間內(nèi)主要電纜通道采用電纜橋架敷設，變電所內(nèi)主要采用電纜溝上支架敷設。

2.4 電氣設備防潮、防腐

2.4.1 電氣設備防潮

本污泥干化廠位于蘇州吳淞江邊，面臨的一個環(huán)境問題是潮濕，尤其在黃梅天氣，空氣中濕度較大。故對電氣設備的設計和制造要考慮作特殊的防潮處理以適應上述的惡劣工作環(huán)境，柜內(nèi)電器元件都采用為濕熱帶環(huán)境下的產(chǎn)品即TH型或三防型產(chǎn)品（防潮、防霉、防蟲），保證電氣設備耐潮濕耐腐蝕并可靠運行。

為防止電氣設備的結(jié)露，故本工程要求所有高低壓柜、控制柜內(nèi)均設防凝露裝置，并可通過柜內(nèi)溫濕度器自動控制也可手動控制開停，并設指示等指示其運行狀態(tài)。另外在特別潮濕時，變配電所的墻壁上會有結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生，變配電所內(nèi)設空調(diào)系統(tǒng)，即可改善變配電所的溫度，又能改善濕度。

立柱安裝的或掛壁式箱體，外部電纜從箱體底部或上部經(jīng)保護管引入箱體，保護管和箱體采用密封連接頭。電纜引入箱體后，電纜與保護管間的空隙采用柔性材料封堵。通過門密封和電纜保護管的密封措施，使外界腐蝕性氣體和潮氣不能從電纜孔進入柜內(nèi)產(chǎn)生冷凝水和腐蝕電氣元件。

2.4.2 電氣設備防腐

電氣設計主要通過各種外防腐工藝和材料選擇解決。

（1）污泥干化車間內(nèi)電氣設備防腐等級采用F1級，戶外防腐等級采用WF1級。

（2）污泥干化車間內(nèi)電氣設備外殼均采用ASTM316拉絲不銹鋼材料。戶內(nèi)按鈕箱、電源檢修箱外殼還可采用聚碳酸酯工程塑料，該材質(zhì)應具備結(jié)構模數(shù)化、機械強度高、絕緣性能好、耐腐蝕、抗老化、高阻燃、防塵等特點。

（3）所有安裝在產(chǎn)生腐蝕性氣體（如硫化氫）處的配電箱、控制箱等電氣設備，無論其防護等級高低，在箱或柜內(nèi)裸露的導電的銅導體（包括觸頭、接頭等）應搪錫，必須能承受在2類腐蝕環(huán)境下可靠安全地工作。

（4）接線端子板應為高品質(zhì)的物理性能組合式端子，需確?，F(xiàn)場持久穩(wěn)定的電氣連接，可惡劣氣候和有腐蝕性氣體環(huán)境中長期可靠使用。

（5）車間落地式箱柜的電纜引入柜內(nèi)要求采取相應的密封措施，盡可能采用電纜予埋管直接進入箱柜內(nèi)。如果與電纜溝相通，則在制造柜體時，柜體底部要加全焊密的底封板，底部應配有電纜密封接頭。落地式箱柜應座落在離地高200 mm的基礎上，周圍用水泥底座封堵沿口，用硅膠密封。

（6）立柱安裝、支架安裝或護欄安裝所用的立柱、支架、撐架材料都應用316不銹鋼材料。電纜橋架采用的所有連接件，如螺栓、連接片等均應等同橋架本體不銹鋼的材質(zhì)和防腐處理。

（7）考慮污泥車間產(chǎn)生的腐蝕氣體（如H2S）對變配電設備及MCC室的腐蝕問題，因此變配電所及MCC室的通風系統(tǒng)必須是個獨立的系統(tǒng)，與車間的通風系統(tǒng)完全分開，以防止H2S腐蝕氣體竄入變配電所及MCC室。

2.5 變配電所的防水

變配電所的人員進出口、電纜的進出孔洞等本工程設計均采取了相應的防水措施。

在變配電所地坪均高于室外地坪0.3 m，以防下雨天室外積水倒灌如變配電所內(nèi)。由于電纜進出變電所處的防滲水也是個重要問題，所有電纜進出孔均盡量抬高，并采用專用電纜密封模塊進行防水封堵。該電纜密封件不僅具有防水阻火作用，而且是變徑模塊，對不同外徑的電纜適應能力較強。在變配電所各電纜進出線處還留有預留模塊，以便日后萬一增加電纜時使用，不會破壞土建結(jié)構。電纜密封件框架采用在土建施工時混凝土一次澆鑄完成，從土建施工中保證電纜密封件框架與混凝土之間的防滲水。

3 結(jié)語

污泥干化處理工程本身鮮明的特征：潮濕、污泥及腐蝕氣體環(huán)境對污泥干化處理電氣設計提出了有別于常規(guī)設計的要求。蘇州污泥干化廠建成后運行狀況良好。隨著相關技術和設備的不斷更新與完善，在今后類似工程的設計中，污泥干化廠的電氣設計將會不斷完善。