【摘要】本文对火电厂脱硫系统照明设计的优化设计进行探讨，从而达到节能减排的目的。
【关键词】脱硫系统；照明；节能；减排
0概述
全球性能源紧张以及气候变暖已经成为国际社会普遍关注的重大问题，节能减排成为国际社会的共同责任。在2009年的哥本哈根气候会议上中国做出了郑重的节能减排承诺：加强节能、提高能效工作，争取到2020年中国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
照明目前仍然是我国电力消费的主要组成部分，照明耗电基本占到了全国发电总量的10%~12%。2013年中国装机总量达12.47亿千瓦时，甚至超过了美国的装机总量，但人均分配的电能却不及美国的1/6。电力紧缺仍然是我国当前面临的一大客观问题。
在日益严峻的空气污染形势下，火电厂脱硫作为火电厂必须配备的辅助工程，已经得到了普遍的推广和发展。
根据统计，目前一般2台300MW火力燃煤发电机组烟气脱硫工程的总电耗约为3200kW~7000kW之间，照明负荷一般占到脱硫总负荷的2%~5%，作为节能减排领军行业的火力发电厂脱硫行业，更应对脱硫系统照明进行节能设计。
1现况
火力发电厂烟气脱硫工程照明系统根据安装环境，可分为室内型和户外型。户外照明又可分为局部设备照明、平台照明、道路照明。目前，为了满足各种照明环境的要求，选用的灯具类型较多：有用于大面积堆场、场地、道路的高杆泛光照明灯具、用于配电间室内的荧光灯、用于工艺设备车间的金卤灯、用于吸收塔平台、烟道平台以及相关的设备顶部照明的弯杆金卤灯等。脱硫照明种类较多，但单独某一类型的灯具数量却较少。对于备品备件、维护检修投入的成本较高。经济性比较不理想。
脱硫系统的照明数量少，且比较分散，照明总负荷较小，不适宜单独设照明变压器。因此一般脱硫照明电源取自脱硫动力、照明共用动力分配盘，存在电压波动较大，三相电流不平衡等情况。
综上所述，对脱硫照明系统进行节能优化设计，对于节能减排是一个必须进行的重要步骤。
2措施
2．１选用高效、节能、绿色环保的光源
随着能耗少、维护方便、型号单一等优点的节能灯、LED灯等大量新型光源的出现，越来越多的高能耗传统光源被新型光源取代。虽然目前此类灯具与传统灯具相比仍不具备具备价格优势，但从灯具的平均寿命（8000~1000小时）来看，仍然是具有较高经济性的。以圣西朗公司大功率节能灯为例：圣西朗公司185W节能灯亮度可与传统400W金卤灯相持平，185W大功率节能灯的工作电流约为0.84A①；传统400W金卤灯配电容补偿，功率因素提高至0.9后的工作电流约为2A，以平均每天亮灯10小时，平均每度电0.65元计算，一年节约的电费约为：10*[（2-0.84）*220]/1000*0.65*365=605.46元。就目前市场均价来看，圣西朗185W节能灯加灯罩的约为780元，而一般的金卤灯配灯罩的价格在500~750元之间，因此，按脱硫系统30年的设计寿命计算，大功率节能灯的经济性还是相当显著的，一次投资略大，但在使用一至两年后即可显现其经济性。
节电效果更明显的新型的LED光源灯具也在逐步兴起，目前已投放的市场的新型LED路灯、庭院灯、工厂灯等灯具均已有良好的实际应用记录。特别是空气清洁度高，光照充足的地方，自带太阳能蓄电池的LED灯具的节能优越性是无与伦比的。在场地条件较好的脱硫区域选用LED灯具，也是相当不错的选择。
以某2×300MW机组烟气脱硫工程为例，工程共分三大块区域，脱硫FGD区域，石膏脱水工艺及控制楼区域和废水区域，如选用传统灯具，总照明负荷约为60~70kW，以圣西朗公司节能灯节电估算30%(实际大于该值)计算，每年节约的费用可达4~5W元，经济效益相当可观。
2．２优化照明接线及控制方式
脱硫照明分系统控制：脱硫控制楼区域，均为就地开关控制方式；脱硫工艺车间内为照明控制箱集中控制方式；室外区域则选用光控照明方式。
光控照明拥有相对节能、控制便利等优点的同时，也具有一定的局限性。
南方夏季出现强对流天气时，室外亮度可能发生骤变，因此光控系统容易出现误动作。而在强对流天气出现时，为了人员安全，一般脱硫区域均暂缓或停止室外作业、严格禁止登高作业，此时室外照明的开启并无多大实用意义；强对流结束后，室外照度恢复，光控系统又将自动关闭照明，长久以往，频繁的启停对灯具的寿命是一个不利的影响。
此外，由于脱硫工艺的运行及维护特点，夜间巡检及维护的概率较低，夜间巡检及维护活动明显减少乃至停止。而在此情形下，光控灯具处于工作状态，这是相当浪费电能的。
为了解决照明光控的这一局限性，可将目前较为成熟的可手动切除的时控控制模块纳入光控控制系统，选择在夜间，特别是午夜后，选择性保留重要出入口、人员必经通道等地的必要照明，强制关闭其他非必要照明灯具；在白天时间段内，则不启动照明系统。如遇特殊情况，可将光控及时控功能手动切除，转入手动控制，对于夜间必要的运行维护检修亦不会构成任何影响。为实现光控+时控功能，则要求设计人员在进行照明设计时，应预先选择回路交错布置或预先将需要夜间单独保留的灯具设计为独立照明回路。
在整个脱硫系统中，室外照明负荷约占照明总负荷的一半以上，而需要单独保留的重要位置相对较少，如进行此项改造，室外照明可以在夜间关闭50%甚至更多，总共可减少负荷20kW左右。
2．３其他措施
1）由于脱硫照明系统电源取自与电动机共用的MCC控制中心，因此当遇到电动机频繁启动时，母线的电压波动可能对照明灯具的发光效率及使用寿命均产生不利的影响，因此在灯具选型时，应优先考虑自带电容补偿，功率因素≥0.9的照明灯具。如遇到电动机启动过于频繁，或本身厂用母线电压较不稳定时，可选择小型补偿装置对整个照明系统进行补偿。
2）脱硫照明系统设计时，应综合考虑脱硫变压器三相负荷是否平衡，将照明系统纳入平衡调整设计范围内。
3）由于现在新型材料的采用、新光源的发光效率等因素的综合影响，照明设计时，应综合灯具样本特性，一般可选择规范推荐的最小照度值即可满足要求。
3总结
地球的不可再生资源正在逐年减少，在这个能源逐年紧缺的环境下，节能减排任重而道远。虽然脱硫系统仅仅是一个很小的厂用辅助系统，但是一个小小的改变，可以改变我们、我们的后代乃至地球的未来。
【参考文献】
［1］杨巧云.火电厂脱硫技术综述[J].环境保护科学,2008(3)．
［2］王安庆，林中达，邹建文，耿欣.火电厂脱硫监控系统[J].工业控制计算机,2009(7).
［责任编辑：孙珊珊］