萨北油田照明系统节能优化设计

萨北油田照明系统节能优化设计

蒋涛

（大庆油田有限责任公司第三采油厂规划设计研究所黑龙江大庆163111）

摘要：萨北油田照明用电在节能降耗上有很大的优化空间，本文通过对厂房、办公场所、配套设施这三部分的实际情况进行分析，通过优化照明灯具的布置、采用节能型光源等方式，提高照明质量，达到节能的目的。

主题词：节能；光源；优化设计

引言

萨北油田作为大庆油田的主力采油基地，在生产的同时也消耗了大量的能源，每年耗电量达10亿度——相当于40万吨标准煤。其中生产用电约占95%，照明用电约占1%。在能源过度消耗、投资紧张的今天，我们采用各种方法节能降耗，例如，降低线路损耗、加装无功补偿装置、采用节能型设备等，取得了不错的效果，但是仅占1%的照明用电却很少能够得到重视，按每度电0.62元计算，每年为照明用电交付的电费高达620万元。而照明用电在节能降耗上有很大的提升空间，照明节能急需得到认可。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的，即节能但不牺牲质量。

萨北油田照明系统主要分为三个部分：厂房照明、办公场所照明、配套设施照明。以下是针对这三个部分提出的节能优化设计的一点建议。

1、厂房照明

1.1灯具的布局及控制方式的选择

依据萨北油田各类站所各种泵房工艺设备布局的情况而定。

注水泵房内注水电机体积庞大，照明灯具安装在其上部影响泵房内的照明效果。灯具应避开电机布置。而冷却水泵，润滑油泵等设备矮小，一般靠墙布置，为了增强局部照度，可以降低灯具的高度，挂壁安装。以北六联注水站为例，顶棚吊挂安装两排250W的灯具，两侧墙壁分别挂壁安装一排150W的灯具，和其他注水站顶棚吊挂安装三排400W的灯具相比节电33%，由于采用了节能型光源，照度比其他注水泵房更大，照明效果更好。

图2.1注水站照明平面图

输油泵房内输油泵等设备操作不频繁，一般为两个小时例行检查一次，所以说，泵房内无人的时候可以只开启输油泵上方的一排灯具，这样就可以关掉2/3的照明灯具，这就需要优化灯具的控制方式，使其只降低泵房内的整体照度，而不会出现黑暗的死角。

1.2光源选择

以往泵房内的照明大多采用的是400W金卤灯，在使用中存在着以下不足：

（1）照明功率高，耗电量大；400W仅为金卤灯电光源的额定功率，金卤灯的实际用电功率还包含有灯具中电感镇流器等消耗的电功率。

（2）金卤灯的功率因数偏低，平均为O．45左右，使照明线路电流增大，易造成照明线路发热老化。同时也增加了照明供电线路和供电变压器的电能损耗，加大了电压损失，降低了照明质量。

（3）灯具的启动时间为4—8min，再启动时间为10—15min，并伴有自熄现象，给现场作业造成不便。

（4）光源舒适度一般，伴有频闪和眩光，易造成视觉疲劳；光线中紫外线含量较高，不利于人体健康。

（5）为避免金卤灯在使用过程中可能会发生爆裂影响安全，金卤灯必须配特种灯具，造成金卤灯整体较重，安装、维修及更换均不方便。

因此，选择高效节能型光源是很有必要的，目前市场上有各种大功率节能灯，采用新型的节能灯具可以克服以往灯具的不足。例如，稀土三基色紧凑型大功率节能灯可以作为泵房照明的替代品，具有如下优点：

（1）发光效率高，光衰小，节电效果好。

（2）功率因数高，平均0．9以上，不会增加照明供电线路和供电变压器的额外电能损耗，避免了电压损失，保证了照明质量。有利于整个照明系统的所有部件延长使用寿命。

（3）灯具的启动和再启动时间均为瞬时启动，且无自熄现象，方便工人现场作业。

（4）光源舒适度好，显色指数高，色容差小，无频闪和眩光现象。有利于缓解视觉疲劳，提高工作效率。且光线中不含紫外线，有利于人体健康。

（5）灯具的重量较轻，安装、维修及更换方便。

（6）光源平均寿命长，可达10000h以上，不会增加维护和使用成本。

（7）灯具的灯头与生产现场原有的400W金卤灯的灯头为同一标准，改造时不用为此增加费用。

此外，用大功率紧凑型荧光灯替换自镇流汞灯，节电率达到50％，如用大功率85W（镇流器+灯管为95W）替换自镇流汞灯250W，节电率为62％。其照度提高10—30％，颜色还原度提高60％，同时大大降低了频闪，改善了照明环境，提高了工作效率。在电压经常超过220V的地方，应加装照明节电器，一来可以节电，二来可以延长照明器具的使用寿命。

2、办公场所照明

2.1光源选择

在光源的选择上，宜以节能型光源为主，节能光源中首选荧光灯。目前市场上的照明节电产品主要分为两种：传统发光效率低的光源（如：T8荧光灯、白炽灯、石英灯等）。发光效率更高的光源（如：T5荧光灯、紧凑型荧光灯、冷阴极灯或发光二极管）。目前，我们办公场所采用的多为T8荧光灯管，少数为T5灯管。用高效发光光源代替原有的低效光源，在节电的同时提高照度、显色度、改善照明环境。用T5型（荧光灯+镇流器）替换T8型（荧光灯+电感镇流器），节电率达到25％以上，且照度提高15％。

选用功率较大的灯管，功能性照明场所应选用不小于约1200mm长灯管。除装饰要求特殊外，不应选用600mm长的灯管，这种小灯管耗电要增加35％—40％。对大多数办公室照明场所，宜选用中色温荧光灯。中色温的荧光灯光效比高色温灯更高，也有利节能。紧凑型荧光灯接近点光源，主要用于办公楼内装饰要求较高的场所，如会议室、接待室等。紧凑型自镇流荧光灯具有高光效、寿命长、启动快、电耗小的优点，适合于取代白炽灯。无极型荧光灯最主要特点是使用寿命长，主要适用于难以更换光源的场所。

表3.1不同长度T5荧光灯发光效率比较

2.2控制方式

办公场所照明控制可利用手动控制开关对办公楼内的灯具进行分区、分组控制。在充分利用自然光的前提下，可适当增加设置照明开关点，以达到分区、分组控制灯具的目的。国标GB50034—2004第7．4．5条规定：每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个（只设置1只光源的除外）。一般地，较小房间每开关可控l一2个光源，中等房间每开关可控3—4个光源，大房间每开关可控4—6个光源。办公室装设有两列或多列灯具时，宜按与侧窗平行的灯列分组控制：会议厅、报告厅、多功能厅等场所，宜按靠近或远离讲台的灯列分组控制。办公楼楼梯间、内走道等处，除应急照明外，宜采用节能自熄开关，如声光控开关等。

3、辅助配套设施照明

结合现有实际情况，优化灯具布局，提高有效照度，使照明效果更佳。以下两例均为依据现场情况而制定的优化设计方案。

今年我厂将已建三个老厂房改为作业大队料库，为了节约资金，厂房的原有结构不变，只增加照明灯具。三个厂房的高度分别为9.5m、12m、15m。普通深照型灯具一般悬挂高度为7m左右，如果灯具悬挂安装于厂房的天棚上，并分别满足上述三个厂房高度的要求，必定需要选用特殊灯具，这样在投资上必然消耗极大。而从料库实际出发，只是用于存放物资，对照度的要求不大。由于库房内不需要大型吊装设备，所以物资存放的高度也不是很高，所以，设计采用投光灯装于墙壁距地5m高处，使光源有效照射于人的工作范围内，即满足了照度需求，又节约了资金。

特车大队车库是存放我厂特种车的场所，以往车库布灯均在车的正上方，而特种车体积高大，灯如果布置在车的正上方，会遮挡部分光线，降低照度，在去年特车大队车库改造过程中，经过现场勘查，发现车库均为几间车库相连通的，设计采用在每两间车库中间的横梁上配3套工厂灯，提高了有效照度，使照明效果更好。

4、结论

综上所述，建议我们在今后的照明设计中做到以下三点，以此达到既做到了降低能耗，又改善了照明质量的目的。

1、打破常规，根据现场实际情况，合理优化布局，提高灯具的有效照度；

2、在今后的改造过程中，优先选用节能型光源，节能型光源发光效率高，光衰小，功率因数高，不会增加照明供电线路和供电变压器的额外电能损耗，避免了电压损失，保证了照明质量；

3、优化灯具控制方式，使其最大限度的节约电能。