綠色照明在垃圾焚燒發電廠的應用

牛 強

(龍源(北京)太陽能技術有限公司，北京 100000)

綠色照明在垃圾焚燒發電廠的應用

牛 強

(龍源(北京)太陽能技術有限公司，北京 100000)

基于中國綠色照明工程的要求，從光源、控制方式、燈具及配件等方面，介紹了垃圾焚燒電廠照明設計采用的主要節能措施，并分析了照度的計算方法與供電方式，通過對比某垃圾卸料平臺照明光源的經濟性，驗證了綠色照明技術在垃圾焚燒電廠中應用的節能性。

垃圾焚燒電廠，綠色照明，光源，照度，供電方式

0 引言

為認真貫徹十四屆五中全會和八屆全國人大第四次會議精神，促進我國經濟增長方式由粗放型向集約型的轉變，做好“九五”時期的節能工作，結合我國電力工業發展和照明行業的現狀，制定了“中國綠色照明工程”實施方案。實施“中國綠色照明工程”，旨在我國發展和推廣高效照明器具，逐步替代傳統的低效照明電光源，節約照明用電，建立優質高效、經濟舒適、安全可靠、有益環境和改善人們生活質量、提高工作效率、保護人民身心健康的照明環境，以滿足國民經濟各部門和人民群眾日益增長的對照明質量、照明環境和減少環境污染的需要[1]。

目前，我國的照明耗電約占總發電量的10%，所以，推行“綠色照明工程”可節約大量電能，減少不可再生能源消耗，保護環境。綠色照明是指通過科學的照明設計，采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品(包括光源，電器附件，燈具，配線器材及光控器材)，最終達到建成環保、高效、舒適、安全、經濟，有利于環境和提高人們工作、學習和生活質量的照明系統[2]。在垃圾焚燒發電廠照明設計中如采用綠色照明節能技術，對改善生產人員的工作環境，提高工作效率，降低廠用電率，提高經濟效益都有極大的實際意義。

1 垃圾焚燒電廠照明設計采用的主要節能措施

1.1 光源的選擇

垃圾焚燒發電廠設計中應采用根據房間性質與使用環境的要求選擇高效率、長壽命的光源。

在汽機廠房、卸料平臺、化學水處理間等高大生產性廠房中應選用金屬鹵化物燈、無極燈。

在辦公場所、會議場所、高低壓配電間等對顯色性，色溫要求較高的房間可選用T8直管熒光燈。

在走廊、樓梯間、門廳等場所可選用LED燈。在室外道路應選用高壓鈉燈或金屬鹵化物燈。

1.2 燈具及配件的選擇

在清潔、無吊頂對美觀要求不高的房間，例如各配電間應選擇開敞式燈具。環境惡劣、多塵、潮濕、有腐蝕的場所，例如在煙氣凈化間、尾氣處理間等處，燈具應采用帶透光性能好的透光罩加以防護，并保證燈具有較高的光效率。為提高可利用光通量，在焚燒廠房、汽機廠房、卸料平臺等處應選用直接型或半直接型配光燈具。

燈具的常用電器附件有:鎮流器及電容補償裝置。一般情況下，鎮流器功率約占整套燈具的10%。我們通常所使用的鎮流器有兩種類型：電感型鎮流器和電子型鎮流器。電感型鎮流器又有兩種類型：傳統型和節能型。傳統的電感鎮流器具有可靠性高、價格低、壽命長的優點; 但有體積大、自重重、功耗大的缺點。節能型電感鎮流器是一種新產品，與傳統的鎮流器相比具有功耗小的顯著優點。節能型電感鎮流器的節能效果已接近電子型鎮流器，節能型電感鎮流器具有諧波含量低、可靠性高、價格低等優點。在垃圾焚燒發電廠照明設計時應根據光源的特點選用節能型電感鎮流器或電子型鎮流器，并要求燈具自帶電容補償裝置，以期能達到較高的功率因數。

眩光的產生是由于視野中的亮度分布或亮度范圍不均勻，或存在極端的對比，導致引起不舒適感覺或降低人們觀察細部的能力的視覺現象[2]。眩光有三種形式：直接眩光、間接眩光和對比眩光。垃圾焚燒發電廠主要為直接眩光，解決直接眩光可采用限制光源高度，在燈具上設制合理的保護角，采用磨砂的透光材料的辦法。因此，減小眩光是綠色照明選擇的重要指標之一。

1.3 控制方式的選擇

1)手動控制。

燈具的點亮可根據運行工藝需要人工進行調節，戶內可采用照明開關集中控制和就地控制兩種方式。在高大空間，如焚燒廠房、余熱鍋爐本體、汽機廠房、垃圾池、卸料平臺、化學水處理間，宜采用照明集中控制的方式，且照明開關布置在工作人員的主要入口處。這些廠房燈具與光源照明功率較大，通常采用金鹵燈、電磁感應無極燈等。照明回路工作電流較大，功率因數較低，主回路宜采用繼電器—接觸器進行通斷控制。當控制按鈕盒安裝在多塵的環境時應采用IP54防護等級。室內環境較好的區域如辦公區、會議區等視覺要求較高，人員活動較多的區域一般設置普通翹板開關對燈具進行分組控制，開關設置在房間進出口位置。公共場所如狹長的走廊、過道等區域一般會有兩個出入口，此時可設置一組雙控開關，此方式可保證無論人員從哪個出入口進出都可方便的點亮燈具，便于做到人走燈熄。如考慮走廊和過道能采用半照度照明，燈具的點亮控制亦可采用間隔點亮的控制方式，設兩組雙控開關進行控制。

2)自動控制。

戶外道路照明的控制通常可采用時控或光控的方式。道路照明控制箱可設在有人值班的門衛室集中控制，必要時可以通過手動方式強制點亮。自動照明控制方式可根據室外實際照明情況進行點亮，此方式可減少無效照明時間，保證必需的有效照明時間。其控制方式一般有兩種，第一種方式是利用光敏裝置自動控制，它利用光敏元件特性在自然光照的強度下變化，觸發信號輸出裝置發出指令，控制照明燈具電路的通斷。另一種是利用智能時間控制裝置在設定的時間通斷該室外照明回路。此兩方式各有優缺點，智能時間控制裝置無法區分因天氣變化而引起的自然光照強度的差別，但可避免光敏探頭因自然沉降于表面的污穢而引起裝置誤啟動。

2 照度計算方法在實際照明設計中的選擇

參照GB 50034—2013建筑照明設計標準的規定，根據各個工作場所對視覺工作的要求，確定各個場所參考工作面的照度標準值(即平均照度值)。

工作場所的照度計算方法有兩種：利用系數法和逐點法。

利用系數法同時考慮了直射光與反射光在參考工作平面上所產生的照度，計算結果為平均照度，其適用于反射條件較好的房間，例如高低壓配電室、集中控制室、垃圾吊與渣吊控制室、辦公室、會議室、資料室等房間。

逐點法是利用燈具的光照數據，計算出參考工作面上各點照度的方法。逐點法只需考慮燈具的直射光在參考工作面上所產生的照度，適用于采用直射照明燈具的場所，特別是大面積、高大空間、墻面與屋頂反射比較差的室內場所，例如垃圾車卸料平臺、汽機間、鍋爐間、化學水處理車間、除渣間等場所。

3 垃圾焚燒電廠照明系統供電方式

垃圾焚燒電廠的照明配電系統一般分為正常照明系統和事故照明系統。焚燒車間與汽機車間設專用的照明通風MCC，電源分別引自焚燒廠房與汽機廠房的PC段。焚燒車間與汽機車間的應急照明系統采用交流事故照明，交流應急照明在正常情況下由動力中心(PC)供電，事故情況時由保安段供電。在正常情況下，交流應急照明作為電廠的一般照明的一部分，交流應急照明占房間照明負荷的10%～15%。

垃圾發電廠的應急照明分為交流應急照明和直流應急照明，直流應急照明在垃圾焚燒發電廠正常運行時為熄滅狀態，不參與該電廠的一般照明(集控室的直流常明燈除外)。當垃圾焚燒電廠交流事故照明電源消失時，自動切換至直流系統，由蓄電池提供電源。垃圾焚燒廠區內的其他輔助廠房照明，可采用與動力檢修電源合并的饋電系統，由就近的0.4 kV動力控制中心(PC)或電動機控制中心(MCC)供電。

4 經濟性比較

現以廣東某垃圾焚燒發電廠垃圾卸料平臺為例，以卸料平臺照明材料數量為基礎，通過對使用金鹵光源和無極燈進行比較來說明垃圾焚燒電廠采用綠色照明技術后所帶來的節能效果。垃圾卸料平臺采用網架下弦點均勻懸掛照明燈具的方式，燈具安裝高度約6.5 m，參考工作面的平均照度為100 lx。本房間如采用

150 W金鹵燈需77盞，現用80 W的無極燈即可達到相同的照度要求。經計算，采用無極燈后年節電約20 751度，節能效果明顯。現將采用金鹵燈和無極燈做一簡單的經濟性比較，設定條件如下:

1)金鹵燈價格每盞按450元，壽命按5年，每年計算20%折舊費；無極燈價格每盞按700元，光源的使用壽命按8年計算，每年計及12.5%折舊費用，暫不計算利息。

2)燈具的年利用小時數按3 500 h計算。

3)使用電價按垃圾焚燒發電廠的標桿上網電價0.65元/kWh計算(鎮流器等附件按光源功率的10%考慮)。

使用費用對比如表1所示。

表1 金鹵燈與無極燈的年使用費用比較

表1僅對垃圾卸料平臺的照明光源選擇做了簡單的經濟比較分析，該垃圾焚燒電廠工程在采用綠色照明技術后，其初始投資相對會有增加。若將垃圾焚燒電廠內全部燈具的節能都考慮進去，經過若干年的運營，僅照明所節約的電費就會給該垃圾焚燒發電廠帶來巨大的經濟效益。

5 結語

目前，我國許多行業在各自新建的項目采用了綠色照明技術，并取得了良好經濟效果與社會效益。通過以上的分析和論證，在垃圾焚燒發電廠中采用綠色照明技術，在經濟的角度上是節約的，在技術的角度上是可行的，在環境保護與社會發展的角度上是利國利民的。

我國電力工業發展十分迅猛，但是用電效率相對發達國家依然比較低下，電源依舊較為緊張。電力緊缺狀況預計將會在今后的相當長的時期繼續存在。提高用電側技術水平來節約電能，是解決電力負荷緊張狀況的一種重要途徑。

同時，綠色照明節能技術對提高企業的經濟效益、保護自然資源與環境也具有十分重要意義。本文分析了垃圾焚燒發電廠照明的要求及特點，介紹了綠色照明技術在垃圾焚燒電廠中的實際應用情況，提出了一種提高照明質量的方法，并通過經濟比較驗證了綠色照明技術在垃圾焚燒電廠中應用的有效性與實用性。

[1] 國家經濟貿易委員會.中國綠色照明工程實施方案[J].照明工程學報，2005(4)：212-215.

[2] 國家經貿委UNDPGEF中國綠色照明工程項目辦公室,中國建筑科學研究院.綠色照明工程實施手冊[M].北京：中國建筑工業出版社,2003.

[3] GB 50034—2013，建筑照明設計標準[S].

The application of green lighting in waste incineration power plant

Niu Qiang

(Longyuan(Beijing)SolarEnergyTechnologyLimitedCompany,Beijing100000,China)

Based on the Chinese green lighting engineering requirements, from the lighting source, control way, lamps and accessories and other aspects, this paper introduced the main energy saving measures of waste incineration power plant lighting design, and analyzed the illumination calculation method and power supply, through comparison the economy of a waste unloading platform lighting source, verified the energy saving application of green lighting technology in waste incineration plant.

waste incineration power plant, green lighting, light source, illumination, power supply mode

1009-6825(2017)01-0197-02

2016-10-24

牛 強(1980- )，男，碩士，工程師

TU113.663

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