1、大型石化仓储库区照明节能技术应用探讨摘要 本文以某原油库区照明系统的技术改造为例，引出对大型石化仓储库区照明节能技术应用的探讨。通过对照度和区域分级控制技术的论述，以及对高效节能光源的应用分析，提出了适用于大型石化仓储库区的照明系统节能思路。 关键词节能 LED 照度光效 中图分类号：TE08 文献标识码： A 1.引言 大型石化仓储库区必须设置场区照明系统，用以满足场区夜间的生产、检修及监控的照明需求，库区照明约占库区生产用电总量的 50%，具有较大的节能潜力。 为此，在满足石油化工企业照度设计标准要求前提下，提出了对某原油库区照度及区域分级控制的改造，通过对灯具光源的选择、灯具的配光、作业
2、区域照度的分析和优化，实现节能和降低运维成本的目的，同时，该技术对其他大型石化仓储库区照明系统的设计和改造有一定的借鉴意义。 2.大型石化仓储库区照明系统节能技术 2.1 照明系统光源的选择 目前，我国大型石化仓储库区照明系统大多配置传统光源，即大功率高压钠灯、金卤灯气体光源，其照明半径一般小于 60m，实际光效较低。作为传统光源的替代产品， LED 光源技术特性对比详见下表： LED 光源与高压气体放电光源技术特性对比表 综上所述，采用 LED 光源可以解决生产运行过程中的能源浪费大、维护成本较高、安全管理压力大等问题。因此，对于大型石化仓储库区的照明高塔(杆)，LED 为较为适宜的照明光源
3、。 2.2 照明高塔(杆)布局及配光方式 照明高塔(杆)的数量和布置位置应根据场区实际和夜间生产要求确定，传统光源由于是一个点光源，无法提供如此精确的配光，即使场合不同也只能采用相同的光源，往往会带来光污染或者无法满足照度要求等问题。 由于 LED 灯具采用众多光源芯片采用矩阵形式组成，可以对采用 LED光源的高塔(杆)的配光方式进行自由选择和搭配，即在专业软件建模的基础上，通过不断的尝试调整，可以得到最经济合理的照明系统方案。 2.3 照度及区域分级控制 大型石化仓储库区按作业性质划分为不同的场区，夜间各个场区的作业时间、需要的照度和照明时间均不尽相同。为此，可将场区照度分为生产照度和非生产
4、照度两个等级。 同时，仓储库区生产通常情况是局部性的，为此，有必要将库区按罐组划分照明区域。实现在局部生产作业的情况下，生产区域照明为生产照度状态，其他区域照明为非生产照度状态。 2.4 时控装置选择 库区照明系统时钟控制一般采用传统的时控器，需要每月或每半月对时控器进行时间修正，增加运维管理的成本。建议选择经纬度控制器作为照明系统控制装置，其控制器可根据地球自转和公转的规律，自动计算出不同季节每天的日出日落时间，实现对高塔(杆)照明灯具的自动控制。 3.舟山某原油库区照明技改案例 3.1 数据采集及分析 方案制定前需要对技改对象进行深入的了解和分析。对库区原高塔照明系统选取 100 个有代表
5、性的点位进行照度测量结果如下 某原油库区原高塔照明系统照度统计表（部分） 通过对代表性点位照度值分析发现： 1、部分位置照度不符合SH/T 3027-2003 石油化工企业照度设计标准规定； 2、罐区道路平均照度 13.54lx，高于标准 36%-171%，实际上造成电能的浪费； 3、罐与罐之间的操作阀区域照度 6.37lx，低于标准 68%-79%，不能完全满足现场作业照明需求。 3.2 技改方案提出 根据 LED 灯与金卤灯光效及光通量分析，在保障一期库区原有照度水平的前提下，确定了分阶段实施的技改方案。 1、第一阶段 LED 光源试验 12 个月（光源工作时间达 5000h） ，测试试验
6、前后固定点位的光照度，光通量衰减不大于 3%，同时对 LED 灯具的现场使用效果进行综合评价。该阶段的主要目的是验证新型 LED 光源在大型石化仓储库区中的实际应用效果。 2、第二阶段 1）罐区高塔照明：利用 3 套功率为 150W LED 灯具替代原有 1000W金卤灯。改造后，总计罐区高塔系统共设置 150W LED 灯 885 套。 2）辅助生产及行政区照明：拟由 100W LED 灯替代原输油泵棚 200W金卤灯，更换灯具 21 套；拟由 125W LED 灯替代原 250W 路灯金卤灯，更换灯具 97 套。 原库区照明系统中，照明设备总功率为 324KW；系统改造后，照明设备总功率为
7、 147KW，系统用电负荷降低 54%。 3、第三阶段 通过对原照明系统数据采集和分析，发现非生产区域照度反而生产操作区域的照度，同时，单一的照明模式不能满足不同生产情况的需要。为此，方案从以下几个方面对原系统进行优化： 1）利用 LED 光源供应商的技术力量，利用 DAILux 专业照明设计软件建立场区模型，通过配光曲线选择和调整灯具安装角度，建立适合本库区特点配光模式，从而减少储罐背光死角并增加罐间操作平台照度。 2）对库区高塔照明的配电线路进行改造，将照明开关由一路改为两路，高塔上灯具对称安装，每个方向均有两盏灯具，由两个回路分别供电。两回路同时供电，高塔照明灯具全部点亮，为生产照明模式
8、；当仅有一回路供电时，高塔灯具仅一半工作，场区照度减半，为非生产照明模式。此外，供电回路模式可实现互为备用，提高库区照明系统工作可靠性。 3）将库区 30 基照明高塔按四个区域就近划分，当其中一个罐组进行生产作业时，仅该罐组所属区域照明高塔启动生产照明模式，其余区域均为非生产照明模式。 4）采用经纬度时控器代替传统的时钟控制器，自动精确控制照明系统的启动和关闭，将原系统平均每天 11 个小时的照明时间缩减为 10 个小时，降低能耗的同时减少库区运维成本。 4.技改案例经济效果分析 4.1 原库区照明系统年生产费用 1、年电耗费用 经测算，库区照明年耗电量约为 120 万度，电费价格为 0.83
9、9 元/度，库区照明系统年电耗费用约 100 万元。 2、年光源更换费用 金卤灯的光源寿命一般在 10000h 左右，根据实际使用经验，光源大致两年更换一遍。目前，大功率金卤灯灯泡的价格约为 300 元/个，生产维护单位更换光源费用约 100 元/套，则原系统每年的光源更换费用为： 更换光源数量（光源购置费+光源更换费） =（295+21+97）套2（300+100）元= 82600 元 3、年生产费用合计 合计上述两项费用，原库区照明系统年生产费用为： 年电耗费用 + 年光源更换费用 = 1000000 + 82600 = 1082600 元 4.2 技改后库区照明系统年生产费用 1、年电耗
10、费用 根据某原油库区实际情况，夜间进出油生产作业情况极少，基本上可采取非生产照明模式。 照明设备总功率每天照明时间年天数电价0.5 =147KW10h3650.8390.5 = 225082 元 2、年光源更换费用 LED 光源寿命可达 50000h，按每天工作 10 小时计算，该光源的使用年限理论上达到 12 年，由于采用照度分级技术，光源的使用年限将大幅增加，此处按 15 年计算。不同于金卤灯，LED 灯具的核心部件即为其光源（LED 灯珠） ，光源的价值约占整套灯具的 30%。将更换光源的费用分摊到寿命期内，则年光源更换费用为： LED 灯单价照明设备总功率光源造价比例LED 灯使用年限
11、 35 元/瓦147000 瓦30%15 年 = 102900 元 3、年生产费用合计 合计上述两项费用，库区照明系统改造后年生产费用为： 年电耗费用 + 年光源更换费用 = 225082 + 102900 = 327982 元 4.3 技改节能效果 某原油库区高塔照明系统改造完成后，库区年照明电耗费用从1082600 元降低至 327982 元，库区年运维费用降低 754618 元。 从环保角度看，该项技术改造使库区的年耗电量从 120 万度/年降低至约 84 万度/年，相当于每年节约 33.6 万公斤标准煤。从经济角度看，该项技术改造每年为企业降低 75 万余元的库区运维成本，相当于为企业创造利润 75 万余元。 结束语：本文通过某原油库区照明系统技术改造项目，介绍了新型LED 光源、照度及区域分级控制、照明时控装置以及光源配光方式等技术。本文所介绍场区照明技术为作者从本岗位工作出发，结合某原油库区实际情况摸索而出。在满足照度要求下实现节能降耗，对降低企业运维成本起到了显著效果，对于仓储库区的新建和改扩建项目均有一定的借鉴作用。 参考文献 1.石油化工企业照度设计标准SH/T3027-2003。
