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工礦企業(yè)照明的節(jié)能措施

文檔作者：彭梅曾晶晶2 文檔來源： 1．中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司 2．鞍鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年10月27日
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62
冶金能源
ENERGY FOR ME I．AI工URG CAL INDUSTRY
V0k 3l No．5
Sept．2012
工礦企業(yè)照明的節(jié)能措施
彭 梅 曾晶晶2
(1．中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司，2．鞍鋼建設(shè)集團(tuán)有限公司)
摘要分析了我國工業(yè)企業(yè)照明能耗高的原因，主要是由系統(tǒng)陳舊，線路三相不平衡，燈
具的功率因數(shù)低，清潔不及時等因素造成，提出了改善照明、節(jié)能的具體措施。
關(guān)鍵詞照明能耗功率因數(shù)三相不平衡節(jié)能
Lighting energy saving measures of industrial enterprise
Peng Mei Zeng Jingjing
(1．Sionsteel Anshan Research Institute of Thermo—Energy Co．，Ltd．，
2．Angang Construction Group Co．，Ltd．)
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展以及城鄉(xiāng)
居民生活水準(zhǔn)的提升，能源消耗總量也在逐年快
速遞增，用電負(fù)荷日益增長，而工業(yè)照明在工業(yè)
用電中占有相當(dāng)大的比例。就現(xiàn)階段的狀況看，
管理缺失，利用率低，照度標(biāo)準(zhǔn)控制不嚴(yán)造成了
很大的資源浪費(fèi)。如何能有效降低工業(yè)照明的能
耗，已成為當(dāng)今國內(nèi)節(jié)能增效的重要議題。
1 工礦企業(yè)照明的現(xiàn)狀
近年來，我國工礦企業(yè)的照明裝備水平已有
了很大提高，高壓鈉燈和金鹵燈等新型光源已得
到廣泛應(yīng)用，但照明系統(tǒng)仍比較陳舊，效率低，
節(jié)能的空間很大。
目前存在的問題主要有以下幾個方面。
1．1 功率因數(shù)低
氣體放電燈雖然光效好，壽命長，但其功率
因數(shù)一般都很低，約為0．4—0．6，這樣，消耗
的無功功率大，造成了很大的浪費(fèi)。若對其進(jìn)行
無功補(bǔ)償，將功率因數(shù)提高至0．9，可以減少無
功損耗，節(jié)約能源。
收稿日期：2012—04—19
彭梅(1977一 )，工程師；114044 遼寧省鞍山市。
功率因數(shù)Costp= ===1；
1+ (、Q／P
廠1——一
可推導(dǎo)出無功功率Q=P^／c—osl 一1。
當(dāng)costp=0．5時，Q0-5=1．732P；當(dāng)costp=
0．9時，Qn9=0．484P。
可得出：Q0．9／Q0．5=28％ 。
式中：Q為無功功率，vat；P為有功功率，w；
co8~p為功率因數(shù)。
可見，當(dāng)功率因數(shù)由0．5提高到0．9后，無
功功率的消耗減少，且僅為前者的28％。因此，
對于功率因數(shù)不到0．9的照明系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償
是十分必要的，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益前景廣
闊。
1．2 三相不平衡
低壓配電系統(tǒng)中，由于管理不到位，維修保
養(yǎng)不及時，工作人員圖省事，經(jīng)常出現(xiàn)三相不平
衡現(xiàn)象。而三相不平衡可能造成燒斷線路，燒毀
開關(guān)等嚴(yán)重影響。這樣既增加線路損耗又影響供
電安全，對這些回路必須重點(diǎn)進(jìn)行改造和加強(qiáng)管
控，提高維護(hù)保養(yǎng)人員的安全用電節(jié)約意識。三
相不平衡引起的問題不容忽視。現(xiàn)以三相四線制
供電線路為例進(jìn)行分析：負(fù)荷平均分配到三相
上，設(shè)每相電流為，。當(dāng)三相平衡時，中性線電
VoL 3l N0．5
SepL 2012
冶金能源
ENERGY FOR METALL1JRGICAL INDUsTRY 63
流為零，其功率損耗為：△尸 =3f 。在最大不．
R
平衡時，每相電流為3，，中性線電流也為3，，
功率損耗為：△P2=2(3，) R=6△P。，即在最大
不平衡時的電能損耗是平衡時的6倍。由此可知
調(diào)整三相負(fù)荷均衡的節(jié)能潛力。
1．3 燈具兩端電壓偏高
變壓器在輸電過程中，有一部分能量損耗在
輸電線上，產(chǎn)生了壓降，為了保證送電末端電氣
設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，變壓器端電壓普遍偏高。能量與
電壓的平方成正比( = t／R)，電壓越高，耗
能越大。在照明系統(tǒng)中，施加在燈具兩端的電壓
長期高于額定電壓，也會縮短燈具的使用壽命，
加大運(yùn)行成本。因此合理布局變壓器及其供電系
統(tǒng)值得探討。
1．4 燈具清潔不及時
工廠環(huán)境惡劣，燈泡比較容易積污。當(dāng)燈泡
積污時，其照度會下降30％ 一50％ 。燈泡、燈
具、玻璃、墻壁不清潔時，其反射率和透光率也
會大大降低。為了保證燈泡的發(fā)光效果，工廠應(yīng)
根據(jù)照明環(huán)境定期清潔燈泡、燈具和墻壁。
2 企業(yè)照明節(jié)能的分析
對現(xiàn)有照明系統(tǒng)的節(jié)能改造，最簡單的方式
是更換燈具，但是高效節(jié)能型光源是傳統(tǒng)光源價
格的5～l0倍，高額的費(fèi)用令許多單位望而卻
步。比較經(jīng)濟(jì)實用的是采用節(jié)能裝置，作為一種
新型的照明節(jié)電產(chǎn)品，照明節(jié)電器應(yīng)用范圍已經(jīng)
越來越廣。
照明節(jié)電器一般分可控硅斬波型、自耦降壓
式和智能照明節(jié)電器。
可控硅斬波型節(jié)電器調(diào)節(jié)速度快，可分時段
調(diào)整，有穩(wěn)壓作用，體積小，設(shè)備輕。但該調(diào)壓
方式存在一致命缺陷。由于斬波，使電壓無法實
現(xiàn)正弦波輸出，還會出現(xiàn)大量諧波，對電網(wǎng)系統(tǒng)
造成諧波污染，危害極大，不能用在有電容補(bǔ)償
的電路中。如果加裝濾波設(shè)備，成本太高，不經(jīng)
濟(jì)，所以此類設(shè)備不宜用于照明電路中。
自耦降壓式節(jié)電器最大的優(yōu)點(diǎn)是實現(xiàn)了正弦
輸出，但存在技術(shù)缺陷，當(dāng)電壓處在不穩(wěn)定波動
狀態(tài)，無法起到對用電設(shè)備的保護(hù)作用。其通過
交流接觸器來實現(xiàn)節(jié)電與旁路切換，安全性、可
靠性都不能保障，在頻繁切換時更容易出現(xiàn)故
障。
智能照明節(jié)電器采用微電腦控制系統(tǒng)，實時
采集輸出、輸入電壓信號與最佳照明電壓比較，
通過計算進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，從而保證輸出最佳的照
明系統(tǒng)工作電壓。實現(xiàn)無觸點(diǎn)連續(xù)調(diào)壓，電壓控
制精準(zhǔn)，適用性、穩(wěn)定性和安全性高，是比較理
想的節(jié)電產(chǎn)品，但成本很高。
3 企業(yè)照明節(jié)能的措施
(1)合理確定照明標(biāo)準(zhǔn)
選擇照度是照明設(shè)計的重要問題。工廠照明
應(yīng)按TJ31—79《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》來選
擇照度。照度的設(shè)計指標(biāo)只要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)即可，并
非越高越好。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下，為節(jié)約
電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合
照明三種方式。當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求
時，可采用兩種以上光源混合照明的方式，這樣
既提高了光效，又改善了顯色性。
(2)選用發(fā)光率好的光源
科學(xué)地選用電光源是照明節(jié)電的關(guān)鍵。目前
廣泛應(yīng)用于照明的電光源有熱輻射、放電光源和
LED光源。各種電光源的發(fā)光效率有較大差別，
氣體放電光源比熱輻射電光源光效高得多。一般
情況下，可逐步用氣體放電光源替代熱輻射電光
源，并盡可能選用光效高的氣體放電光源。LED
光源是照明領(lǐng)域的又一個重大技術(shù)創(chuàng)新，具有節(jié)
約能源、污染少、光指向性好、壽命長、低電壓
等特點(diǎn)。近年來，LED光源發(fā)展十分迅速，但
由于其在成本和技術(shù)成熟度方面較差，應(yīng)用受到
限制。
(3)選用優(yōu)質(zhì)電器元件
高效節(jié)能的燈具價格不菲，如果采購的節(jié)能
型燈具本身質(zhì)量有問題，其使用壽命就很短，這
樣就可能造成使用單位出現(xiàn)“節(jié)能不省錢” 的
不正?，F(xiàn)象。
(4)降低無功損耗
一是要對功率因數(shù)低的燈具進(jìn)行無功補(bǔ)償，
提高其功率因數(shù)，可減少無功損耗；二是安裝節(jié)
能器，當(dāng)電網(wǎng)電壓高于設(shè)置電壓時，節(jié)能器自動
投入工作，電網(wǎng)電壓經(jīng)節(jié)能器降壓供給負(fù)載，使
照明設(shè)備始終在額定電壓下運(yùn)行。節(jié)能器本身功
率損耗極小，這也可以節(jié)省照明設(shè)備的電能消
冶金能源
ENERGY FOR METALUJRGICAL INDUSTRY
V01．31 No．5
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耗，延長照明設(shè)備的使用壽命。
(5)積極合理發(fā)展新型照明系統(tǒng)
照明系統(tǒng)的發(fā)展趨勢之一是智能化，將智能
控制引入照明系統(tǒng)很大程度上是為了降低照明費(fèi)
用，使照明效果更加人性化。實現(xiàn)智能照明調(diào)
控，可有效保護(hù)電光源，降低電能消耗，使用的
經(jīng)濟(jì)性和可靠性都比較好。另外，太陽能作為一
種清潔能源，也逐步得到應(yīng)用，某些新建廠礦將
其應(yīng)用于廠區(qū)道路的照明，不但安全、環(huán)保，還
節(jié)約了能源。
(6)科學(xué)管理照明用電
使用節(jié)能設(shè)備，電氣元件增多，故障點(diǎn)必然
會增多，給現(xiàn)場維護(hù)增加了難度。在現(xiàn)場有很多
節(jié)能設(shè)備因此閑置，投資增加了，卻沒有得到回
報。如果制定相應(yīng)的制度，例如，每盞燈都落實
到相關(guān)責(zé)任人，每個月的電能消耗都與經(jīng)濟(jì)利益
掛鉤等等，并且嚴(yán)格執(zhí)行，調(diào)動全體職工的積極
性，共同節(jié)約用電，可以減少不必要的浪費(fèi)。
4 結(jié)束語
在能源緊張的情況下，能否降低能源消耗，
提高資源利用率，已成為我國經(jīng)濟(jì)能否可持續(xù)發(fā)
展的關(guān)鍵，照明節(jié)能順應(yīng)了時代發(fā)展的需要，有
著廣闊的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但照明節(jié)能不僅
是技術(shù)問題，還是個管理問題，只有雙管齊下，
才能真正達(dá)到節(jié)能的目的。
趙艷編輯
(上接第54頁)
外供能力將無法滿足用戶生產(chǎn)需求。因此能源管
控中心于2012年4月，在加壓一站新增一臺
1500m ／rain加壓機(jī)，解決了加壓機(jī)外供能力不
足的問題。
3 結(jié)束語
隨著節(jié)能、環(huán)保意識的增強(qiáng)，對轉(zhuǎn)爐煤氣系
統(tǒng)的逐漸優(yōu)化，改造及各項監(jiān)測、管控系統(tǒng)的完
善，轉(zhuǎn)爐煤氣回收水平有了飛躍性的提高，噸鋼
回收量穩(wěn)定在100m’／t以上。相比其他鋼鐵企業(yè)
來說，回收量仍然偏低，主要是因為承鋼利用本
地豐富的釩鈦資源，進(jìn)行提釩煉鋼(提釩的轉(zhuǎn)
爐不回收煤氣)。所以對于提釩煉鋼來說，轉(zhuǎn)爐
煤氣回收率是比較高的了。
轉(zhuǎn)爐煤氣用戶的開發(fā)尤其是緩沖用戶的開
發(fā)，不可避免地涉及高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐
煤氣之間的重新平衡，特別是轉(zhuǎn)爐煤氣與高爐煤
氣之間的平衡。相比高爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣具有熱
值高的優(yōu)勢，因此對轉(zhuǎn)爐煤氣實時、準(zhǔn)確地平衡
調(diào)控十分重要。隨著各類煤氣用戶的逐漸增加，
煤氣使用結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，對承鋼煤氣系統(tǒng)的
重新考察和規(guī)劃也是很有必要的。
趙艷編輯
(上接第56頁)
機(jī)壓力按選型壓力±5OPa考慮，流量上限確定
同送風(fēng)機(jī)。
以該項目為例，送風(fēng)機(jī)選型工況為：單臺送
風(fēng)機(jī)選型風(fēng)量1 190Om。／h，單臺送風(fēng)機(jī)選型壓
力5O0Pa，送風(fēng)機(jī)人口溫度20c【=。得出，風(fēng)機(jī)
壓力上限5O0Pa，風(fēng)機(jī)壓力下限4000Pa，風(fēng)機(jī)
流量上限l19000×5000÷4000=148750 m ／h，
風(fēng)機(jī)流量下限l 19000 m ／h。
(3)對于擴(kuò)建項目，如擴(kuò)建鍋爐參數(shù)與原
項目相同，在風(fēng)機(jī)選型時，參數(shù)盡量與原項目保
持一致。如果確實需要變化，參數(shù)可以比原參數(shù)
適當(dāng)加大，但是絕對不要減小。
參考文獻(xiàn)
[1]白林波．鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)的選型與高原修正[J]．
電器工業(yè)，2005，(2)：42—43．
趙艷編輯

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