王 燁

(中國城市建設(shè)研究院有限公司，北京 100021)

0 引言

“十三五”規(guī)劃《綱要》和黨中央、國務(wù)院關(guān)于生態(tài)文明建設(shè)的總體部署和要求，垃圾多元、綜合、全程和依法治理的可持續(xù)發(fā)展局面，實現(xiàn)垃圾治理無害化、資源化、減量化和社會化。

餐廚垃圾是每個人每天都會產(chǎn)生生活垃圾，所以餐廚垃圾處理設(shè)施是我國發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，是人民安全健康生活的重要保障。因此，本文從實際工程出發(fā)，結(jié)合作者自身設(shè)計的工作經(jīng)驗，針對餐廚垃圾處理廠常規(guī)電氣設(shè)計展開相關(guān)的探討。

1 變配電系統(tǒng)

1.1 負(fù)荷等級

根據(jù)餐廚垃圾處理廠(簡稱“餐廚廠”)工藝特點(diǎn)和建筑單體體量規(guī)模，一般情況下廠區(qū)中主車間為消防最大需水量建筑且室外消防用水量>30L/s，按照GB 50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2018年版)中10.1.2條規(guī)定，消防用電應(yīng)按二級負(fù)荷供電。

二級負(fù)荷：消防負(fù)荷、安防負(fù)荷、厭氧系統(tǒng)部分工藝設(shè)備用電(包括不限于厭氧罐攪拌器、厭氧系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、氣柜用電等)。

三級負(fù)荷：其余用電負(fù)荷及一般照明用電。

1.2 負(fù)荷計算

根據(jù)工藝專業(yè)提供的設(shè)備用電負(fù)荷需求，電氣負(fù)荷計算中工藝設(shè)備部分可計算得出。

按照《工業(yè)與民用共配電設(shè)計手冊(第四版)》中表1.3-2的要求，餐廚廠屬于“市政設(shè)施”，負(fù)荷密度為35～40W/m2，項目前期可估算出車間照明、插座、風(fēng)機(jī)等其余用電負(fù)荷。

餐廚廠需要特別注意的是，由于工藝生產(chǎn)的特點(diǎn)，在計算年預(yù)計耗電量時，應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)不同導(dǎo)致每日工作班制(工作時間)的差異，分開計算各工藝系統(tǒng)年預(yù)計耗電量，且常規(guī)情況下餐廚廠一年工作日為330天。

1.3 供電電源

根據(jù)上述用電負(fù)荷的性質(zhì)和容量，并綜合考慮廠區(qū)實際情況，一般情況下由市政變電所提供一路10kV電源線路作為正常供電電源。餐廚廠位于大型產(chǎn)業(yè)園內(nèi)臨近焚燒發(fā)電廠，由于焚燒發(fā)電廠用電可靠性要求較高，故可從焚燒發(fā)電廠低壓保安電源母線段(配置UPS不間斷電源)引400V電源作為備用電源。若餐廚廠獨(dú)立建設(shè)，可自行配備適宜規(guī)格的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，從而滿足二級負(fù)荷的用電需求；若餐廚廠項目規(guī)模較大，用電負(fù)荷較多容量較大，可申請兩路出自不同市政變電所或同一變電所不同母線段上的10kV電源線路，互為備用?？筛鶕?jù)具體情況，綜合比選上述兩種方案。

2 照明與應(yīng)急照明系統(tǒng)

2.1 照明系統(tǒng)

餐廚廠一般場所燈具以高效節(jié)能LED燈具為主，功率因數(shù)≥0.9，效率≥75%。長期工作或停留的房間或場所，色溫宜≤4 000K，特殊顯色指數(shù)R9應(yīng)>0。

由于工藝流水線的需要，餐廚廠主處理車間一般都是高度為10～30m的高大空間，故此區(qū)域燈具宜采用可操控升降的LED光源廣照燈，方便后期運(yùn)營時的檢修與維護(hù)，同時應(yīng)注意避讓屋面采光板，不要布置在采光板正下方；因為垃圾處理工藝的特殊性，輸送皮帶設(shè)備較多，自上而下(高度落差)流水線處理，所以各個生產(chǎn)房間內(nèi)要結(jié)合工藝設(shè)備剖面圖，充分考慮設(shè)備高度選擇燈具的類型與高度；照明回路宜平行于一條工藝流水線的方向設(shè)置。

2.2 應(yīng)急照明系統(tǒng)

餐廚廠消防應(yīng)急照明和疏散指示燈具采用集中電源供電方式的集中控制型系統(tǒng)。應(yīng)急照明和疏散指示燈具采用集中電源供電時，燈具的主電源和蓄電池電源應(yīng)由集中電源提供，燈具主電源和蓄電池電源在集中電源內(nèi)部實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)換后應(yīng)由同一配電回路為燈具供電。應(yīng)急照明配電箱的輸入及輸出回路中不應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護(hù)器，輸出回路嚴(yán)禁接入系統(tǒng)以外的開關(guān)裝置、插座及其他負(fù)載。在人員疏散出口、樓梯間、疏散通道及其轉(zhuǎn)角處設(shè)應(yīng)急照明和疏散指示燈具，疏散指示燈為常亮狀態(tài)。應(yīng)急照明和疏散指示燈具應(yīng)選擇A型燈具，燈具的蓄電池電源宜優(yōu)先選擇安全性高、不含重金屬等對環(huán)境有害物質(zhì)的蓄電池。采用集中電源的蓄電池組和燈具自帶蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量應(yīng)明確保證放電時間滿足持續(xù)工作時間要求。帶蓄電池的LED燈具、應(yīng)急照明和疏散指示燈具應(yīng)滿足GB 51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和GB 13495-2015《消防安全標(biāo)志》要求。

3 動力配電系統(tǒng)

(1)配電變壓器低壓側(cè)為400/230V，帶電導(dǎo)體為三相四線制，中性點(diǎn)固定接地的TN-S系統(tǒng)，保護(hù)線(PE)和中性線(N)僅在變壓器中性點(diǎn)處匯集一點(diǎn)接地，全系統(tǒng)內(nèi)PE線和N線相互絕緣，不允許相互連接。低壓配電系統(tǒng)均以單母線放射式配電方式運(yùn)行。

(2)由于工藝處理對象為餐廚廚余垃圾，處理車間現(xiàn)場整潔度不會很理想，且工藝設(shè)備高度集成自動化成套采購，常規(guī)會設(shè)有單獨(dú)擺放工藝設(shè)備配電及控制柜的房間。通常土建施工單位將配電管線敷設(shè)至總配電柜進(jìn)線電源斷路器上端頭即可，此處也為土建施工與工藝設(shè)備廠家供配電的分界點(diǎn)，至用電設(shè)備的二次配管配線由工藝設(shè)備廠家負(fù)責(zé)完成。

(3)考慮到生產(chǎn)車間運(yùn)營期檢修與維護(hù)的需要，宜設(shè)置檢修電源箱，滿足沖洗、電焊等常規(guī)設(shè)備用電的需要。

(4)中控室、試驗室、化驗室等類似房間后期還會進(jìn)行二次深化設(shè)計，在圖紙設(shè)計階段需在配電箱處考慮用電裕量或預(yù)留配置房間專用配電箱。

4 綜合布線與電視監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 綜合布線系統(tǒng)

餐廚廠總中控室常規(guī)設(shè)置在主車間內(nèi)，全廠弱電總機(jī)柜(設(shè)置建筑物配線架、匯聚網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)及其附屬設(shè)備一套，共同組柜安裝)宜設(shè)置在此，其余建筑單體與之光纖連接即可。

4.2 電視監(jiān)控系統(tǒng)

中控室設(shè)有24h值班人員，電視監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及大屏幕亦宜設(shè)置在中控室。電視監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻傳輸(選用視頻電纜)及數(shù)字信號編碼方式傳輸及處理，系統(tǒng)采用集中低壓供電方式。電視監(jiān)控系統(tǒng)供電暫時中斷恢復(fù)供電后，系統(tǒng)應(yīng)能自動恢復(fù)原有工作狀態(tài)，該功能應(yīng)能人工設(shè)定，且需符合GB 50348-2018《安全防范工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中第6.6.5條的其他相關(guān)規(guī)定。

5 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

由于工藝處理對象為可燃固體，常規(guī)情況下餐廚廠主車間建筑生產(chǎn)類別為丙類，水暖專業(yè)均會設(shè)置排煙、滅火等需要消防聯(lián)動的消防設(shè)施，故需要設(shè)置消防控制室。

(1)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用回路二總線樹形結(jié)構(gòu)形式，每個火警總線上各火警設(shè)備采取并聯(lián)連接方式。在各建筑單體首層設(shè)置接線端子箱，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)相關(guān)火警線路引自消防控制室。

(2)餐廚廠主處理車間一般都是高度為10～30m的高大空間，宜采用線型光束感煙探測器。

(3)如餐廚廠處于大型產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，與鄰近的其他垃圾處理設(shè)施廠共用一套消防設(shè)備，且設(shè)置了兩個及兩個以上消防控制室時，應(yīng)區(qū)分消防控制室的主次，共用的消防設(shè)備應(yīng)由主消防控制室控制，分消防控制室可向主消防控制室傳輸、顯示狀態(tài)信息，但不能控制共用的消防設(shè)備。

6 防雷接地系統(tǒng)

餐廚廠為常規(guī)工業(yè)廠房，防雷接地系統(tǒng)無特殊要求，但有以下幾點(diǎn)需特別注意。

(1)因防雷接地、電氣設(shè)備保護(hù)接地和弱電直流工作接地等接地共用一組接地裝置，要求接地電阻≤1Ω?；A(chǔ)接地工作完成后應(yīng)實測，如不能滿足要求，沿建筑四周加補(bǔ)人工接地裝置，并與砼柱外側(cè)預(yù)埋連接鋼板焊接。

(2)按照GB/T 51063-2014《大中型沼氣工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，室外火炬屬于第一類防雷建筑物，室外厭氧發(fā)酵罐和沼氣儲柜屬于第二類防雷建筑物。因此，火炬屬于第一類防雷建筑物，應(yīng)采取防閃電感應(yīng)的措施，制造廠家應(yīng)提供滿足此要求的產(chǎn)品，且火炬位置在廠區(qū)邊角處，故火炬單獨(dú)設(shè)置接地裝置；沼氣儲柜四周設(shè)置獨(dú)立接閃塔，作為接閃器；厭氧發(fā)酵罐罐頂壁厚和側(cè)壁壁厚均應(yīng)≥4mm，可利用罐體作為防雷接閃器，可不設(shè)獨(dú)立接閃針，但考慮到厭氧發(fā)酵罐罐頂有沼氣出口，故在罐頂設(shè)置一根獨(dú)立接閃針保護(hù)沼氣出口。接閃針與罐頂平面的欄桿、平臺及罐頂爬梯可靠焊接，作為接閃器，利用厭氧發(fā)酵罐金屬本體做防雷引下線。

(3)按照GB/T 51063-2014《大中型沼氣工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，沼氣儲柜內(nèi)外膜之間應(yīng)在制造廠家制造期間設(shè)置可燃?xì)怏w探測裝置，設(shè)計圖紙中需明確此項內(nèi)容。

7 結(jié)束語