火電廠煙囪障礙燈的設計方法

李紀華

(國核電力規劃設計研究院，北京 100095)

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火電廠煙囪障礙燈的設計方法

李紀華

(國核電力規劃設計研究院，北京 100095)

煙囪障礙燈設計是火電廠設計必不可少的一項內容，在GB 50051—2002 《煙囪設計規范》及DL/T 5390—2014《發電廠和變電站照明設計技術規定規范》中，給出了較為簡單的描述，常規火電工程此部分設計內容也比較淺，不能滿足涉外工程需求。結合涉外火電工程經驗，通過參考國際民用航空組織標準、建筑行業障礙燈文獻等，將火電廠煙囪障礙燈的設計范圍、燈具選型、布置方式、供電方式等內容進行細化，并給出了工程應用實例。可供涉外火電廠煙囪障礙燈的設計參考。

火電廠；障礙燈；煙囪

國際民用航空組織[1]在其附件14機場設計手冊中，給出了障礙燈的定義及要求。本文根據ICAO相關規定，與國內發電廠照明設計規定GB 50051—2002 《煙囪設計規范》[2]及DL/T 5390—2014《發電廠和變電站照明設計技術規定規范》[3]相對比，深化常規火電廠煙囪障礙燈設計，通過引用工程實例，給出發電廠煙囪障礙照明設計的最優方案。

1 相關概念及特性

障礙燈分低光強、中光強、高光強3種。

1.1 低光強障礙燈

低光強障礙燈分A、B、C、D 4種類型，分別為紅色恒光燈(A型和B型)、藍色/黃色(C型)閃光燈、黃色(D型)閃光燈。

A型和B型障礙燈安裝在固定物體上，且光強應在附近燈光和正常背景的照度下保證其明顯；C型障礙燈適用于應急和保安用的車輛上或其他移動物體上；D型障礙燈適用于引導車輛。

1.2 中光強障礙燈

中光強障礙燈分A、B、C 3種類型，為白色閃光燈(A型)、紅色閃光燈(B型)、紅色恒光燈(C型)。

A型和B型障礙燈晚間運行，閃光頻率在20～60次/min，閃光的有效光強≥2 000 cd±25%。適用于發電廠煙囪、冷卻塔等障礙照明。

1.3 高光強障礙燈

高光強障礙燈分A、B 兩種類型，為白色閃光燈。

A型和B型障礙燈全天候運行，閃光頻率在40～60次/min，閃光的有效光強隨背景亮度自動改變光強閃光，白天應為200 000 cd，黃昏或黎明為20 000 cd，夜間為2 000 cd。適用于發電廠煙囪、冷卻塔等的障礙照明，也適用于架空線路、電纜等桿塔上的障礙照明。

1.4 各種障礙燈的特性(表1)

表1 障礙燈的特性

2 火電廠煙囪障礙燈的設計方法

2.1 設計范圍

發電廠，尤其火力發電廠，煙囪、冷卻水塔、通信微波天線塔等高聳構筑物[4]，這些可能影響航空飛行器安全的構筑物，應設置航空障礙燈和標志，裝設原則如下。

a.在民用機場凈空保護區域內的建筑物和構筑物應設航空障礙標志燈。

b.在民用機場凈空保護區域外，但在民用機場進行管制區域內，高出地面達150 m及上建筑物和構筑物應裝設航空障礙燈。

c.在建有高架直升機停機坪的城市中，有可能影響飛行安全的建筑物和構筑物應裝設航空障礙燈。

煙囪是發電廠內最高的構筑物，也是發電廠最有可能影響到航空飛行器安全的構筑物。合理的煙囪障礙燈設計，不僅能在夜間標識出煙囪的大概輪廓，也能在白晝霧天等惡劣天氣標識出煙囪輪廓，對飛機駕駛員起到警示作用，避免意外發生。較為全面的煙囪障礙燈設計范圍，包括各層煙囪平臺的障礙燈平斷面布置圖、障礙燈光源選型、電線選型、自動控制器選型、供電方式等。

2.2 燈具選型

結合火電廠煙囪的高度和結構特點，煙囪障礙燈一般有以下幾種燈具選型。

a.當煙囪高度小于45 m時，選用A型或B型低光強障礙燈照明，并僅在頂層布燈。

b.當煙囪高度大于45 m小于150 m時，增加中間燈，可單獨使用A型、B型和C型中光強障礙燈或B型中光強與B型低光強組合使用。

c.當煙囪高度大于150 m時，應采用雙障礙燈系統，由在全天使用的A型高光強障礙燈和在夜間使用的B型中光強障礙燈組成。

2.3 布置方式

a.煙囪頂層障礙燈應盡可能靠近頂端布置，顯示出煙囪相對于周圍建筑物的最高點，但也不能過近，使其受煙霧污染降至最低，宜設在頂端以下1.5～3 m范圍內；高度超過150 m的煙囪可設在煙囪頂端以下7.5 m范圍內。

b.當用A型中光強障礙燈時，如煙囪比周圍建筑物高出105 m以上時，須增加中間燈，且中間燈在煙囪頂部燈和周圍建筑物頂部間以不大于105 m等間距設置。

c.當用B型或C型中光強障礙燈時，如煙囪比周圍建筑物高出45 m以上時，須增加中間燈，且中間燈在煙囪頂部燈與周圍建筑物頂部間以不大于52 m等間距設置。

d.當用A型高光強障礙燈時，須將障礙燈以不大于105 m的間隔均勻布置在煙囪頂部燈與地面之間。

e.煙囪每層障礙燈的數量，一般根據每層的外徑確定：外徑不大于6 m時，每層設3個障礙燈；外徑超過6 m但不大于30 m時，每層設4個障礙燈；外徑超過30 m時，每層設6個障礙燈。

2.4 供電方式

煙囪障礙燈，一般由保安電源供電，在全廠失電時障礙燈仍能正常工作，起到對飛機駕駛員的警示作用；如無條件由保安供電，可由就近可靠的低壓配電柜供電。障礙燈可由布置在室內的光電自動控制裝置實現啟停控制，該裝置一般有配套的光控探頭安裝在室外與自然光線亮度基本一致的地方。

3 發電廠障礙燈設計示例

如圖1所示，某涉外工程，煙囪為雙內筒設計，高度208 m，最大基礎外徑28.2 m，頂部外徑11.4 m，煙囪高出周圍建筑物頂端(60 m)約148 m。

依據煙囪結構特點及所在位置，可選用高光強A型障礙燈與中光強B型障礙燈組合構成煙囪障礙照明。

煙囪頂部高光強A型障礙燈布置在203 m，該層共設4個障礙燈。因煙囪未刷標志漆，借助煙囪平臺，在高度135 m處，增設1層4個高光強A型障礙燈。

圖1 發電廠煙囪障礙燈布置圖

在上述2層高光強A型障礙燈之間，160 m平臺處，增設1層4個中光強B型障礙燈。

由于135 m高光強A型障礙燈仍高出周圍建筑物約75 m，須以不大于52 m的間距增設中光強B型障礙燈，因此分別在85 m、65 m層平臺，各增設4個中光強B型障礙燈。

障礙燈的電源，引自主廠房的保安MCC配電柜。

4 結束語

發電廠煙囪障礙燈的設計是火電廠設計的一項重要內容。本文借鑒涉外火電工程及建筑設計中的成功經驗[5]，參考ICAO國際航空組織規定和國標，將航空障礙的的設計方法進行細化，給出了工程應用舉例，對火電廠煙囪障礙燈的設計具有一定意義。

[1] ICAO Annex 14-Aerodromes Volume I-Aerodrome Design and Operations[S].

[2] 煙囪設計規范：GB 50051—2002[S].

[3] 發電廠和變電站照明設計技術規定：DL/T 5390—2014[S].

[4] 水利電力部西北電力設計院. 電力工程電氣設計手冊[M].北京：中國電力出版社，2002.

[5] 毛湘麗. 航空障礙燈的設計問題[J].工程設計與研究，1998，25(2)：45-47.

Stack Aero-indicating Lamps Design Method of Coal-fired Power Plant

LI Jihua

(State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute，Beijing 100095,China)

The design of aero-indication lamps is an important part in coal-fired power plant design. While in GB and DL codes，there is only simple description for aero-indication lamps and it can not meet requirements of foreign power plant design. This paper refers to foreign power plant projects，relating ICAO standards and architecture industry articles，etc.In order to discuss aero-indicating lamps design in details，including design scope，lamp type，layout methods and power supply for aero-indicating lamps，etc. This paper is valuable for the design of aero-indicating lamps in power plant.

coal-fired power plant; aero-indication lamp; stack

TM612；X51

A

1004-7913(2017)04-0046-03

李紀華(1978)，女，碩士，工程師，從事發電廠電氣設計工作。

2016-12-12)