淺析現(xiàn)代水泥工廠的照明設(shè)計(jì)

楊紅梅，劉清柏，臺(tái)秀慈

目前，水泥工業(yè)早已進(jìn)入大型化、現(xiàn)代化及節(jié)能化時(shí)代，工廠的照明設(shè)施雖然只是水泥廠的輔助部分，但在以人為本、科學(xué)管理的現(xiàn)代化生產(chǎn)中，良好的照明質(zhì)量及科學(xué)的照明設(shè)計(jì)等對(duì)保證安全生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量都具有重要意義。本文以拉法基水泥廠的照明設(shè)計(jì)做參考，對(duì)現(xiàn)代水泥工廠的照明設(shè)計(jì)進(jìn)行初步研究與探討。

拉法基水泥廠的照明設(shè)計(jì)分為三類，即正常照明、應(yīng)急照明、檢修用移動(dòng)照明。其分類與我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范相同，但做法是不一樣的（見(jiàn)圖1）。

正常照明是指工廠照明供電電源正常的情況下使用的照明。應(yīng)急照明是指工廠正常照明供電出現(xiàn)電源故障及發(fā)生火災(zāi)情況下使用的照明。

對(duì)于正常照明，拉法基要求將全廠正常照明電源的等級(jí)定為一等，與總降壓變電站的級(jí)別相等。設(shè)專用照明變壓器，位于全廠中心位置的窯尾電力室內(nèi)。由它向各車間照明配電箱供電，而照明變壓器的高壓側(cè)電源直接來(lái)自工廠總降壓變電站的中壓配電柜，而不是來(lái)自車間配電站中壓配電柜，故其供電的可靠性不受車間變壓器的影響。專用照明變壓器檢修時(shí)，可以通過(guò)照明切換箱由車間變壓器提供照明電源；本車間變壓器檢修時(shí)，本電力室及車間的照明不受影響。

表1 拉法基車間照明的照度要求

全廠應(yīng)急照明電源由工廠自備的柴油發(fā)電機(jī)來(lái)提供。拉法基將應(yīng)急照明燈具分為普通和帶電池儲(chǔ)能的兩種，考慮到燈具的防護(hù)等級(jí)要求，其中帶電池儲(chǔ)能的應(yīng)急燈具只用于電力室及辦公室。設(shè)計(jì)照明時(shí)，每一個(gè)車間應(yīng)有正常照明和應(yīng)急照明的電源配電箱。當(dāng)圖1中的接觸器KM2閉合，接觸器KM1斷開(kāi)時(shí)，每個(gè)車間均處于照明電源正常工作的狀態(tài)。但在照明電源失電時(shí)，只有四分之一的應(yīng)急照明燈具工作，此時(shí)，接觸器KM1閉合，接觸器KM2斷開(kāi)。這是基于柴油發(fā)電機(jī)的容量來(lái)定的，其整個(gè)過(guò)程是全自動(dòng)切換的。

另外，拉法基要求在車間的所有門口及樓梯間的適當(dāng)位置，必須有應(yīng)急標(biāo)志燈具，以便在緊急狀態(tài)下指明疏散方向，增加逃生的機(jī)會(huì)。

拉法基對(duì)車間照明的照度要求見(jiàn)表1。從中可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)照度的標(biāo)準(zhǔn)已接近國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

目前，車間照明光源普遍選用高壓鈉燈，但由于高壓鈉燈發(fā)出的光呈暗紅色，因此在合理布置燈具的前提下，很難達(dá)到上述車間的照度要求。為此，在拉法基都江堰一線的車間照明，大都采用了熒光燈。

另外，檢修用移動(dòng)照明，由于工作地點(diǎn)狹小或有可能接觸接地良好的大金屬面，觸電危險(xiǎn)性較大，拉法基要求在窯頭、生料磨、煤磨、烘干機(jī)、篦冷機(jī)、增濕塔、鍋爐、電收塵器等處的電源檢修箱提供電壓為24V的安全電源，供檢修工人照明燈具用，以確保人身安全。

拉法基的上述設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了以人為本的理念。但是要實(shí)現(xiàn)上述理念會(huì)帶來(lái)建設(shè)成本的增加，主要體現(xiàn)在對(duì)電纜的需求方面，還增加了設(shè)計(jì)和施工方面的難度。

除此之外，照明智能化設(shè)計(jì)也應(yīng)該引起充分重視和推廣使用。智能化照明在程序控制方面應(yīng)具備以下功能:

（1）定時(shí)控制：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉；

（2）按需控制：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)量的需要、設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉；

（3）最短路線控制：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)地點(diǎn)的需要，最短路線上的燈具按設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉；

（4）遠(yuǎn)程控制：可進(jìn)行自動(dòng)、手動(dòng)和計(jì)量輸出功能，在中控計(jì)算機(jī)失去控制的情況下現(xiàn)場(chǎng)可手動(dòng)開(kāi)啟全部燈具，還有對(duì)用電量進(jìn)行保存、打印及分析功能。

水泥廠大部分建筑廠房都處于相對(duì)封閉狀態(tài)，其采光性非常差，因此絕大部分水泥廠車間內(nèi)的照明燈具幾乎是白天和晚上都在工作。另外由于礦山長(zhǎng)皮帶輸送走廊的距離和窯尾塔架的高度，因種種情況，工廠皮帶輸送走廊和窯尾塔架的照明燈具幾乎也是白天和晚上都在工作。隨著水泥生產(chǎn)的現(xiàn)代化和自動(dòng)化水平的提高，很多設(shè)備保護(hù)如溫度、壓力、流量、料位等信號(hào)均已在中央控制室的計(jì)算機(jī)畫面得到很好的監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)的巡檢員是在中控操作員的需要下進(jìn)行巡檢的，正常情況下廠區(qū)內(nèi)處于少人狀態(tài)，為了降低電耗，一些燈具在無(wú)需要的時(shí)候就不應(yīng)該工作，因此現(xiàn)代水泥工廠的照明智能化是很有必要的。目前，一些業(yè)主已經(jīng)提出要求將全廠照明納入自動(dòng)控制系統(tǒng)中去。

照明智能化還可以降低勞動(dòng)力成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短燈具的工作時(shí)間，延長(zhǎng)使用壽命。照明智能化在節(jié)約照明用電方面的功效是很明顯的，如拉法基都江堰三線晚上全部燈具都正常工作，其有功功率在240kW左右，估計(jì)只有一半室內(nèi)的燈具白天和晚上都在工作，如果能省下其中的一半燈具的用電量，那數(shù)字將是非常可觀的。

另外，現(xiàn)代水泥工廠照明光源的選擇也是非常重要的。比如在日照時(shí)間比較多的地區(qū)，有條件的用戶在工廠道路照明設(shè)計(jì)時(shí)可使用太陽(yáng)能照明。應(yīng)更多地選用LED光源，它具有發(fā)光效率高、耗電量小、使用壽命長(zhǎng)、工作溫度低的優(yōu)勢(shì)，在同亮度下，其耗電量是白熾燈的十分之一，熒光燈的三分之一，而壽命卻是白熾燈的50倍、熒光燈的20倍，是繼白熾燈、熒光燈、氣體放電燈之后的第四代照明產(chǎn)品。

總之，水泥工廠的照明設(shè)計(jì)在原理上是簡(jiǎn)單的，但是如何把現(xiàn)代水泥工廠照明設(shè)計(jì)的安全性、人性化、美觀性及節(jié)能性完美地結(jié)合在一起，是我們每一位設(shè)計(jì)工作者需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。