提升電廠輸煤系統照明效果的優化策略與改進措施

翁珠琴

廣東粵電靖海發電有限公司

摘 要：

經過十幾年的運行，原輸煤系統的照明燈具、布線方式等已無法滿足當前綠色節能的要求，且存在極大的安全隱患，因此需要對其進行優化與改進，以保障穩定可靠運行，減少能源浪費，降低人工、設備維護成本?，F對電廠輸煤系統照明的優化與改進進行分析，對保證輸煤系統照明的安全經濟運行具有重要意義。

關鍵詞：

輸煤系統；照明；智能

中圖分類號：

TM621.7

1 電廠概況

我廠位于廣東省揭陽市惠來縣靖海港東側的濱海地帶，地貌分屬于濱海殘丘臺地和潮間淺海帶，處于嚴苛的海洋、工業大氣腐蝕環境，鹽霧大。輸煤區域的照明設備更是處在潮濕、高鹽、高溫、粉塵大、振動大等惡劣環境中，卸煤皮帶棧橋則是深入海中，因此對照明設備有嚴格的技術要求以及更高的防護等級要求。

2 電廠輸煤系統照明存在的問題

目前，電廠輸煤系統照明設備分布廣、數量大、老化嚴重，缺陷率高，維護投入的人力、物力較大，近年來每年照明系統維護消耗的各類燈具及配件等物資價值接近10萬元。存在的具體問題如下。

2.1現場照明布置不合理，照度分布不均

原輸煤系統照明燈具都是沿皮帶棧橋中部布置安裝，棧橋兩側沒有照顧到，導致很多地點照度嚴重不足，對運行巡檢、設備檢修等影響較大，且影響人員通行安全。

2.2 現場照明功率選型未經合理優化

原照明燈具型式為常規金屬鹵化物燈具，光效低，能耗高；部分區域泛光燈配光狹窄，照度不均勻。150 W金鹵燈光衰嚴重，測其照度不足20 lx，不滿足文獻[1]DL/T 5390—2014《發電廠和變電站照明設計技術規定》中關于照明照度的規定。工作人員實際上長期處在低照度環境下工作，易疲勞。長期有人工作或停留的房間或場所，照明光源的顯色指數（Ra）不宜小于80，在燈具安裝高度大于6 m的工業建筑場所的照明，Ra可低于80，但必須能夠識別安全色。

照度根據文獻[1]DL/T 5390—2014《發電廠和變電站照明設計技術規定》和文獻[2]GB 50034—2004《建筑照明設計標準》，應滿足發電廠內燃料區域照度標準值表要求，如表1所示。

2.3現場照明燈具部件老化嚴重

現場燈具狀況如圖1所示，照明燈具防護罩、底座、支架銹蝕嚴重，透明件密封圈老化嚴重，導致內部積污較多，縮短了燈具使用壽命。

2.4各類型式及燈具品牌繁多

由于不同區域使用的照明設備不一，備件占用庫存大，維護成本高。

2.5照明配電安全隱患多

輸煤系統因煤粉嚴重，每天需要沖水清洗，原照明電纜布置在皮帶沿線地面電纜槽內，沿線電纜接頭多，容易被水淋濕引發短路，日常故障率高，且極易發生照明線路短路及人身觸電事故，威脅維護人員人身安全。

2.6特殊部位照明抗振效果差

卸船機因卸煤工況復雜，整機振動大，原卸船機上使用燈具抗振性能差，造成燈具經常燒壞，不能滿足現場作業的要求，關鍵部位照明故障影響夜晚卸煤，大大降低了工作效率。文獻[1]指出，振動、擺動較大所使用的燈具應有防振和防脫落措施。

2.7照明需求不一，造成浪費

生產重要區域的照明通常需要保持24 h全亮，但由于不同的生產區域的照明需求不一，故一直存在部分區域光源布置不合理，造成用電浪費等問題。

2.8布線不符合規范

原皮帶棧橋沿線整體照明供電電纜走線施工以及接線不規范，分支引出線沒有分線盒，照明總電源出來到現場沒有設置分段配電箱，電纜線路沒有配套的電纜槽，檢修維護不方便。電纜走線或者沿建筑物支撐鋼梁綁扎或者放在C型槽鋼內，對照明系統影響很大。文獻[1]指出，發電廠和變電站生產車間的照明分支線路宜采用銅芯絕緣導線穿管敷設；潮濕的場所以及有酸、堿、鹽腐蝕的場所，照明線路應采用阻燃塑料管或鍍鋅鋼管敷設；露天場所的照明線路宜采用銅芯絕緣導線穿鍍鋅鋼管或采用鎧裝護套電纜敷設。

3 照明系統優化方案及實施

為了徹底解決現場照度不均、不足，照明設備故障率居高不下，安全隱患多的問題，需要對輸煤系統照明進行優化改造，對照明進行合理的分組和精細化控制，最大限度延長照明壽命，降低維護成本和用電成本。

3.1運用照明云控系統，實現照明智能管理

文獻[1]提出，照明節能宜采用分區、分組集中手工控制方式，或采用光控、時控等自動控制?？刂剖业戎匾獔鏊谟袟l件時可采用智能燈控系統。由于照明系統關系到電廠照明安全，因此智能控制系統的可靠性以及單燈監控設備的故障率將直接影響整個照明系統能否穩定運行。

可以采用具有先進技術水平的成熟穩定的云控系統設備，并建立一個可擴展的平臺，充分考慮與前期工程兼容性和后續擴展性，實現既可以獨立應用，也可以聯網應用。既能滿足未來十年內照明照度要求，又要保證智能控制系統在智慧化電廠管理創新方面具有先進性。

系統可擴展多種傳感設備，傳感器包括光照度傳感器、微波傳感器等。系統需兼容已有的智能照明系統，實現無縫聯動。系統需支持服務器的主從備份，當主服務器損壞或死機時，備份服務器可以自動接管工作。網關自帶實時時鐘，設置有斷電記憶功能，可以不連接外網或重新來電時還能運行定時。網關損壞時，傳感器與墻壁開關及遙控器可以繼續控制燈具。

3.2選用更適合輸煤系統使用的綠色照明

輸煤系統綠色照明的優化改造應圍繞節能和壽命展開。通過能源分析、軟件編程實現各種節能手段，采用優質管理達到節能效果。采用配光合理，滿足360°照明需求，具備良好電磁兼容性，有防雷設計，有隔離系統，能防水、防塵、抗振，防腐防護等級達到IP65級的高品質LED綠色智能照明燈具。

更換合適的LED燈具，能延長照明設備的有效壽命，減少燈具更換次數，極大降低使用維護費用，也可以節能降耗少用電，還可以大大降低日常維護備件消耗及人力消耗。

3.3 改變照明配電布線方式

將所有照明管線全部拆除，采用鍍鋅管穿線架空明敷或選擇合適位置架空布置規范的電纜槽的方式，有效隔離照明管線與沖洗水的接觸，從根本上保障人員人身安全。

文獻[3]提出，根據燈具的安裝場所及用途，引向每個燈具的導線線芯最小截面應符合以下規定：燈頭線工業建筑室內銅芯軟線線芯最小截面為0.5 mm2，移動用電設備的導線生產用銅芯軟線線芯最小截面為1.0 mm2。

更換主供電電纜，增加分線盒到分段電纜，設分段照明開關配電箱，分段控制（大約150 m一段），這樣一旦個別照明故障可將問題限制在分段內，最大程度減小對生產的影響，也便于檢修維護；分接頭處配置標準電纜分線盒，規范安裝電纜套管，改善照明系統安全穩定性。智能照明進行強弱電完全分離式布線，人體所能接觸到的為安全弱電，這樣就從源頭上杜絕了安全隱患。

3.4節約資源，減少浪費

通過對燈具進行改造和智能管理，實現二次節能，改變部分區域光源過剩、光照不均等問題，可以使企業的生產成本、生產效益產生良性循環。

文獻[4]提出，應急照明包括疏散照明和備用照明，在正常照明故障時即應急狀態1 min內，燈具應達到規定的額定輸出光通量，并持續到額定應急時間結束。而其他正常照明則根據天氣情況和實際生產情況的光照度，實現照明設備的自動開關及光度調節。采用微波感應智能技術，人來燈亮，人走燈暗，實現節能。通過合理安排照明燈具的開啟時間，實現重點區域照明充足可靠，普通區域合理減少常亮照明，避免以往粗放式的照度管理模式，既節省大量的電能，又延長燈具的使用壽命。

按照70 W LED燈具代替150 W傳統金鹵燈的照度，光是燈具的功率節省就可以做到節電50%以上。輸煤區域照明系統使用150 W金鹵燈數量超過1 500套，照明負荷超過200 kW，如果按照智能化LED照度管理，一年節省的電費與維護耗材費可超過25萬元。

3.5自動巡檢，自動查報故障及其具體位置

每個智能燈具具有一個獨立ID，采用無線MESH組網方式組網。燈具與燈具之間、燈具與其他傳感器之間具有聯動功能，聯動距離可達50 m，聯動策略可采用手機、電腦配置下發到各智能燈具。每個智能燈具可以實現任意組網，并能接入已有的智能照明系統。軟件支持地圖定位，可讀取燈具狀態開關、調光狀態信息。單燈具有故障告警，單燈控制器支持本地故障監測功能，可自動檢測燈具的功率實現本地報警，單燈控制器具備LED燈故障檢測功能，具有遠程升級程序的功能?？山y計電量信息，故障信息系統可視化。

根據現場環境布置燈具具體位置和數量，既能實現系統自動巡檢，查看故障信息，又能定位具體故障位置從而減少維護量，還能避免因不知道具體是哪個單燈故障從而辦理不停電作業更換燈泡帶來的安全隱患。

3.6與消防、監控系統聯動，實現智能照明價值最大化

以燈為載體，實現消防、監控設施聯動。通過對輸煤系統照明的升級改造，實現消防與燈光、監控與燈光聯動，將定位系統與電廠內的消防系統、安防監控系統相結合，在發生火災、爆炸、氣體泄漏等危險事故引發異常報警的同時彈出現場視頻畫面，進行燈光閃爍和語音報警，便于管理人員第一時間了解現場情況并進行處理，提升應急處理能力，減少事故傷亡；便于事故回放，掌握事故原因。

4 實施效果

經過多方考察論證，結合本廠輸煤系統照明實際，在卸煤皮帶棧橋開展局部改造。通過選用節能型光源、能源分析、軟件編程實現各種節能手段，采用優質管理達到節能效果。智能照明系統可以對照明進行合理的分組和精細化控制，智能化控制系統最大限度降低了用電成本。

采用微波感應智能調光模式，人來燈亮，人走燈暗，一方面可極大節省電費開支，另外一方面由于燈具大部分時間處于低功率運行狀態，燈具壽命增加，相當于降低了設備運行維護成本。以卸煤皮帶棧橋改造區域200套70 W的智能燈具為例來分析智能燈具帶來的經濟效益，每年可節約電費及維護費約10萬元。同時，改善了現場照度分布，提高了人員通行、檢修維護、運行巡檢等的安全性、便利性。通過項目的實施，大幅提高了相關照明系統的穩定性和可靠性，降低了檢修工作量，達到了預期效果。

審核編輯：黃飛