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石油炼化企业装置照明推荐使用LED光源的应用分析
金福鑫
中石化锦西石化分公司
摘要：
简述石油炼化企业装置照明的总体使用情况，各种类防爆灯具的技术性能、能耗等区别；并通过详细的计算及列表阐述使用LED光源的优势及使用后的节能降耗效果。
关键字：光源技术性能节能降耗
一、石油炼化企业装置照明的使用情况
石油炼化行业是国民经济的支柱产业，对我国国民经济的发展具有重大的影响，炼化企业这些年的发展及进步为各地区的经济、社会和谐稳定做出了突出的贡献，但炼化企业均为高耗能、高污染的企业这一事实也不容忽视，特别是炼化企业均为耗电量大户，企业内的数量庞大的高低压电动机、遍布各装置区内的防爆照明灯具等均需大量的电能；一个拥有22套装置，年炼量为万吨的炼油企业内装置区的防爆照明灯具安装数量一般为1万多套，总耗电量占到了企业生产总耗电量的2%，由此可见炼化企业装置区内广泛使用的防爆照明系统节能改造势在必行。
二、石油炼化企业装置照明光源的种类
（一）金卤灯
金属卤化物灯为在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，该灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点，因目前各生产防爆灯具的厂家普遍将金属卤化物灯具制作成球形灯具，而球形灯具因为体积小，所以适合安装在炼化企业内的泵房、塔、罐等处，为目前炼化企业内应用最为广泛的灯具种类，同比其他光源类型，其安装数量基本占99%以上。
（二）高压钠灯
高压钠灯的工作原理与金属卤化物灯的工作原理基本一致，均为气体放电灯，启动初期是汞蒸气和氙气的低气压放电，此时灯泡工作电压很低，电流很大，随着放电过程的继续进行，电弧温度逐渐上升，当放电管的冷端温度达到稳定时，放电便趋向稳定，由于其光线柔和，目前主要应用与炼化企业内装置区道路两侧，作为路灯使用。
（三）LED灯
LED灯是一种新型光源，能将电能转化为可见光的固态半导体器件，年白光的LED开发成功，从此开始LED灯广泛投入社会应用。但在炼化企业内由于对节能减排的重视不够，加之资金限制，而且生产防爆产品的制造厂尚未开发出安全可靠的防爆LED光源灯具，所以目前LED光源在炼化企业内应用极少。
三、各照明光源的技术性能比较
（一）技术性能分析比较
1．自身功耗
金卤灯和高压钠灯采用电感镇流器，自身功耗高、工作电流高，启动瞬时间产生非常高的启动电流，瞬时大电流对其他电器产品寿命影响非常大，同时镇流器自身消耗大量的电能，给用户造成极大电费开支、加快线路的老化。
LED采用恒流驱动电源，功耗低、功率因数高，避免了以上问题。
2．显色指数
是衡量光源视觉质量的重要参数。显色指数越高，在灯下看东西越清楚、色彩越清晰。金卤灯和高压钠灯的显色指数为60左右，在这些灯具下工作极易造成视觉疲劳。
3．重复启动
金卤灯和高压钠灯在关闭后需要等待一段时间（10min左右）才能启动，给用户带来诸多不便，而LED灯可以瞬时启动。
4．眩光
是由光源本身与灯具结构造成的。在眩光下工作会造成视觉疲劳和视觉错误，也是造成近视眼的主要原因。金卤灯和高压钠灯本身眩光严重，并且都是点光源，与灯具的搭配很容易形成焦点造成灯具的眩光，LED灯具配用专业设计的反光板，光照更均匀、柔和。
5．频闪
是由点光源的光通量随交流电压的周期变化而造成的；频闪时照明环境的“隐形杀手”，会造成近视和偏头痛；金卤灯和高压钠灯的频闪是严重的，人的眼睛会感觉到光的闪动，对人的视觉系统伤害很大。LED灯具无频闪，通过整流器把交流电经整流变成了直流电，直流电的电压没有周期性变化。
（二）性能指标比对
光源名称
LED灯
高压钠灯
金卤灯
功率范围（W）
18～
70～
70～
光效（lm/W）
90
70
平均寿命（h）
00～00
0
显色指数Ra
80
60
60
启动稳定时间
瞬时
3～5min
3～5min
再启动时间
瞬时
10～15min
10～15min
启动电流（A）
低
高
高
频闪
无
频闪严重
频闪严重
眩光
柔和且色温可自定
眩光严重
眩光严重
功率因数cosφ
0.98
0.4-0.8
0.4-0.8
电压波动对光通量的影响
95～V
～
～
表一
四、各照明光源的耗电成本分析与比较
1．按照表一中可以看出，W的LED灯与W金卤灯、W高压钠灯在光效、显色指数等技术参数方面基本一致，所以在耗电成本上对这三种光源进行分析及比较。
比较项目
金卤灯W
高压钠灯W
LED灯W
平均寿命
1万小时
2万小时
5万小时
保质时间
1年
1年
3年
启动时间
3～5分钟
3～5分钟
0.5秒
功耗
W/小时
W/小时
W/小时
每天耗用电
度(12*功耗*灯具数量/1千)
度
度
每年电费
元
元
元
维护费用
灯泡元
电源元
灯泡90元
电源元
无
5年电费
元
元
元
5年节省电费
/
/
比金卤灯和高压钠灯节省约元
5年维护费用
灯泡元，电源00元
灯泡元，电源元
无
5年人工更换费元/次
00元
00元
无
5年总节省成本
比金卤灯约30.72万元
比高压钠灯约29.36万元
电费支出比较：以盏灯，平均每天点灯12小时，电费0.9元/度；
灯具及维护费用(5年盏灯)：金卤灯及高压钠灯电源约5年更换1次。
表二
2．表二为W的LED与同效果的其他灯具进行的比较，可以看出LED灯在节能方面的巨大优势。同理，如一个万吨/年炼厂大约配置0套70W金卤灯，每年耗电量约为万度，如全部更换为40W的LED灯具，每年可节电万度左右，减少电费支出75万元左右。
五、结论
综上论述及比对，可以明显看出LED光源比金卤灯光源及高压钠灯光源在技术性能上具有：使用寿命长、灯具的表面温度低、安全可靠、光源环保、使用无频闪、保护视力和可瞬时启动等优点。
而在节能降耗方面，通过表二的比较与计算，可以明显看出，使用LED光源后无论在耗电量还是人工维护成本方面，无论是节约的资金，还是在节能方面的效果都是巨大的。
但因炼化企业对节能减排的重视度不够，及资金限制，加之对LED光源的不了解，很多企业目前在装置照明方面用的基本上还是金属卤化物及高压钠灯光源，通过本文，建议炼化企业加快改造装置照明，将装置内常用的70W金卤光源换为LED光源，以其达到节能降耗的目的。
作者简介：
金福鑫，男，年10月24日生，3年毕业于长春工业大学电气自动化专业，工学学士，在锦西石化公司电气车间主要负责公司内电网系统、各变电所、装置区内电气设备的运行维护及检修等方面的管理工作，高级工程师。车间技术组副组长。
参考文献：
刘介才。工厂供电[M].北京：机械工业出版社，，p1-2。
北京照明学会照明设计。照明设计手册[M]。北京：中国电力出版社，6，p1-p4。
中国航空工业规划设计院。工业与民用配电设计手册[M]。北京：中国电力出版社，5，p2-p3。
END
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