2026年,存量火电厂照明智能化改造进入密集实施阶段。
陕西公司郭家湾电厂2×300MW机组,#2机组于2010年9月投入商业运行。现场使用的照明灯具均为高功率、低光效照明灯——“生产现场室内24小时常亮灯具,在无人工作的情况下照明灯仍满功率运行;生产现场室外灯具无智能控制方式,不能及时开关”。年均照明维护采购费用约7万元。
宁夏电力灵武公司总装机3320MW,一期2×600MW、二期2×1060MW。现有照明控制系统采用“时间控制和手工开关控制两种方式相结合”,“手工开关控制方式完全依赖人员走到不同位置操作,缺乏智能控制手段”。现场区域所用照明灯具均为恒定功率LED灯具,“不能根据实际的光照情况、人员活动等因素进行灯具功率动态调整”。系统“无法准确获取照明系统的运行参数,不具备数据采集、记录和分析能力”。
这些问题在存量火电厂中普遍存在。火电机组照明能耗管控粗放,具体表现为照明设备能效偏低、更新滞后,且控制方式粗放,高压钠灯、金卤灯等高能耗灯具仍广泛应用,部分区域采用长明灯、固定时序控制模式,无效能耗损耗突出。

二、火电厂照明改造的典型区域
火电厂的照明区域分布广、环境差异大。以云南华电镇雄发电有限公司为例,改造覆盖范围包括500kV升压站、#1和#2机组汽机房、锅炉区域及制粉系统、化水区域、电除尘区域、除灰脱硫区域、输煤胶带机系统等十多个生产区域。不同区域的环境条件差异很大,改造方案必须因地制宜。
汽机房:空间大、层高较高、设备密集。汽机房运转层灯具集中,离控制室近,来往人员较多-。工作照明和事故照明并存,事故照明约30%保持常亮,不纳入智能控制系统;工作照明约70%纳入智能控制。汽机区域照明点多面广,光源能耗较高。
锅炉房:高温、多粉尘、振动大。锅炉本体上所有立杆灯需实现后台开关及分区域亮度调节功能。锅炉区域照明同样是“点多面广”,同时需要考虑高温环境对设备的影响。
输煤系统:高粉尘环境,存在燃爆风险,必须采用防爆型灯具。输煤皮带栈桥、卸煤沟顶棚等区域照明环境恶劣。输煤区域需根据上煤时间同步开启照明。平圩发电燃料系统照明改造涉及输煤系统皮带栈桥、卸煤沟顶棚等区域的灯具更换。
化水区域、电除尘、脱硫区域:环境潮湿、存在腐蚀性气体,对照明设备的防护等级有特殊要求。
集控楼:电力系统调度与运行的重要载体。集控楼照明系统普遍存在能耗高、光源效率低、控制手段滞后等问题。需研究高效光源升级改造、智慧调光模式调整、采光区域光补优化、回路结构分区重构等节能技术路径。
升压站:户外设备区域,对照明可靠性和抗干扰能力要求高。
三、火电厂照明的分区控制策略
针对火电厂不同区域的特点,应采用差异化的控制策略。研究与实践表明,通过现场实测建立照明能耗基线,采用LED替换、智能分区控制、日光耦合、行为干预四项措施,对汽机房、锅炉房、输煤栈桥、检修车间等典型区域实施改造后,照明功率密度平均下降58%。
汽机房运转层:采用“工作照明纳入智能控制、事故照明保持常亮”的分区策略。工作照明通过控制系统实现按回路控制。运转层灯具集中、离控制室近、来往人员较多。可设置多种情景模式(如无人低功率模式、巡检常亮模式、检修全亮模式)。
锅炉房:锅炉本体上所有立杆灯均可实现后台开关及分区域亮度调节功能,其余灯具可实现后台分回路开关功能。
输煤系统:根据上煤时间同步开启照明。使用防爆型灯具。需要充分考虑高粉尘环境对设备的影响。
集控楼:采用高效光源升级、智慧调光模式调整、采光区域光补优化、回路结构分区重构等措施。
所控区域照明由统一的网络管理和控制,所有照明回路可采用多种控制形式,即可以集中控制、区域就地控制。
四、系统架构与功能
火电厂智能照明控制系统采用分层分布式网络体系结构。通过采用场景化照明优化、节能控制策略及与电厂自动化系统的协同优化,能够有效提升系统的能效和可靠性。
郭家湾电厂要求系统实现电脑终端远程控制,现场灯具实现“人来灯亮,人走灯暗”、“间隔开启”、“定时开关”等控制模式。系统应具有以下核心功能:
远程监控:控制中心可以随意开关任何一组灯具或自定义群组的灯具。
自动控制:现场按预先设计好的时间计划自动调节灯具开关时间,设定控制策略。
场景切换:可根据需要设置不同情景模式,如无人低功率模式、巡检常亮模式、检修全亮模式。
能耗管理:系统应实时准确地监测照明系统中的各个回路状态和信息参数,采集电流、电压、电量等数据。
故障报警:当系统或现场设备发生故障/报警等事件时,主机系统弹出警示画面,发出声音警示。
型号参选:ASF.RL.4.16A.S智能开关控制模块ASF.RL.6.16A.S智能开关控制模块ASF.RL.8.16A.S智能照明控制模块ASF.RL.12.16A.S智能照明控制模块智能照明现场照度传感器 ASF.PS.10智能照明红外传感器 ASF.STR.3智能照明现场控制面板 ASF.IP.7智能照明现场触摸屏 ASF.CTS.CL5开关控制模块 ASF.RL.6.16A.S 8路开关控制模块 ASF.RL.8.16A.S调光箱 ASF.DM.4.5AN调光箱 ASF.DM.12.10A,DMX512接口模块 ASF.DMX30512IF网关 ASF.CP.4系统电源 ASF.PW.24V时钟控制器 ASF.TM.8中央监控软件 ASF.SW.303000
公司要求系统设计包括前端操作平台和后端管理平台两大模块,满足用户对于多种设备的管理和系统运行状态监控,确保操作便捷、管理高效。
五、施工怎么做?——不停产改造的组织要点
存量火电厂改造的核心约束是“生产不能停”。施工组织必须围绕这一约束展开。
分区域、分批次推进。 热电厂照明改造无需中断生产,可采用“分区域、分批次”的方式推进。核心围绕灯具替换、智能控制优化、线路梳理三大环节,兼顾实用性和经济性。
合理避让运行时段。 电气班组提前做好策划,合理安排施工时间,在保证不影响正常发电运行的前提下,高效完成灯具的安装与调试工作。
利旧安装、减少改动。 存量电厂已有完整的照明配电线路,改造的核心是在现有配电箱内加装智能控制模块,利用原有线路。系统设计应充分考虑电厂各区域内的复杂环境、设备遮挡、电磁干扰等情况造成的信号传输问题。
逐区域调试。 每完成一个区域即调试一个区域,确保该区域照明系统正常投用后再进入下一区域。