Осветление на електроцентрали

ОсветлениеСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 6, 2010

Специфики при осветяването на основните съоръжения на топлоелектрически централи на въглища

     Осветлението на промишлени предприятия с различни производства и с различни зрителни задачи по време на производствения процес е отговорна и трудно решима задача, която няма еднозначно решение. Може да се спазят нормите при проектиране, да се спазят ограниченията по отношение на заслепяването, неравномерността на осветеността и т.н., но все пак осветлението на отделните обекти да не е комфортно.
Технологичните процеси в различните електроцентрали са различни в зависимост от това дали електроцентралата е изградена за изгаряне на твърди горива (различни типове въглища - лигнитни, кафяви или черни), течни или газообразни горива. У нас преобладаващата част от електроцентралите са изградени за работа с въглища, докато малка част са на природен газ (главно топлоцентрали и заводски централи) и на ядрено гориво (АЕЦ Козлодуй). Това определя и различните изисквания към осветлението им.

Осветяването на ел. централи е комплексна дейност
Осветлението на електроцентрали, особено проектирането им, е комплексна дейност, която съчетава както осветлението на обекти от тип "индустриално осветление", така и "административно осветление", "осветление на ж.п. гари и разтоварища" и "осветление на открити пространства" като подходи, алеи, автомобилни пътища, места за насипища за сгурия и пепел и т.н.
Нормите в стандарта на Европейския съюз (БДС EN 12464-1:2004 Светлина и осветление. Осветление на работни места. Част 1: "Работни места на закрито" - заменя и отменя БДС 1786:1984 от 1 юни 2004 г.) са базирани на изискванията за минимална осветеност, ограничаване на заслепяването чрез спазване на препоръката за UGR фактора (отчитащ вероятността от заслепяване) и препоръката за индекса на цветопредаване Ra.

Структура на въглищна централа
Най-общо, една топлоелектрическа централа на въглища включва в своята структура следните основни технологични сгради: главен корпус, складове за твърдо и течно гориво (мазутно стопанство), разтоварище и трошачна инсталация, цехове за водоподготовка, пепелоулавяне, техническо водоснабдяване, електроразпределителна станция, работилници, противопожарна защита, различни видове складове и т.н. Голяма част от изброените обекти се разполагат на площадката, а извън нея се намират табанът за сгурия и пепел, евентуално мазутното стопанство, както и охладителните кули и комините (ако централата разполага с такива).
Най-голям интерес по отношение на осветлението представлява главният корпус. Затова започваме разглеждането именно с него.

В главния корпус се разполагат основните агрегати
Структурата на главния корпус включва всички помещения, в които се разполагат основните агрегати - котли, парогенератори, турбини, както и спомагателните съоръжения към тях. Основните помещения са котелното отделение и турбинна зала, а допълнителните - деаераторното и бункерното отделение. В котелното отделение се разполагат котелните агрегати и котелните съоръжения към тях като системата за въглеподготовка и уредбата за сгуро - и пепелоулавяне. В бункерното отделение, освен бункерите за въглища и за въглищен прах, се разполагат конвейерите за горивоподаване. В турбинната зала се монтират турбогенераторите, регенеративната система, подхранващата и кондензатната помпи, а понякога и циркулационните помпи. Деаераторното отделение се разполага между машинна зала (турбинното отделение) и котелната инсталация, и обикновено заема няколко етажа: отгоре се разполагат деаераторите, а по-надолу са съответно тръбопроводите за пара и за вода, РОУ и след това командна зала. На първия етаж обикновено е РУ с трансформатор за собствени нужди. При блокови ТЕЦ деаераторите се монтират между бункерите за гориво, а понякога и между котлите.
Всички изброени обекти са много трудни за осветяване, тъй като конструкцията им не винаги е удобна за реализация на осветителна система и за монтиране на осветителите на предварително избрано място.

Работно и аварийно осветление на централи
Първо, трябва дебело да се подчертае, че осветителната уредба в електроцентралите задължително се изгражда като две независими инсталации: работно осветление и аварийно осветление.
Турбинна зала е с височина, която зависи от мощността на турбоагрегатите: например, при единична мощност 200 MW височината й е 42 m., при 300 MW - 48 m., а при 500 MW - около 50 m. Това, обаче, зависи и от разположението на агрегатите - надлъжно или напречно. В турбинна зала има монтиран мостов кран, който служи за обслужване при ремонт и монтаж на елементите на турбогенератора. Следователно, при проектирането на осветителната уредба на турбинна зала трябва да се има предвид наличието на кран, който може да се използва и за обслужване на осветителните тела - ремонт, смяна на лампи и пр.
Каква е нормената осветеност на нивото на турбините? Добре е да се помни, че за работа на турбините осветление не е нужно, но за наблюдение на основните съоръжения и измервателни уреди е необходимо да се осигури висока осветеност. При ремонт на турбоагрегата, който се осъществява обикновено по един път на година - две, и по-специално, когато ремонтите продължават през тъмната част от денонощието, е необходимо високо ниво на осветеност.

Осветеност на нивото на турбините 200 lx
Съгласно EN БДС, нормата на осветеността в хоризонтална равнина е 200 lx. Това е стойността, която трябва да се реализира на нивото на турбините при нормална работа. При ремонт, обаче, трябва осветеността да се увеличи до 500 lx чрез допълнително включване на преносимо осветление за нуждите  на ремонтните работи. В случая говорим за ниво на работната повърхност, т.е. на турбинен блок. Машинна зала има още две нива - обикновено на горното ниво се разполага командна зала, а на горния етаж има коридори от всички страни. Тези места за преминаване също се осветяват с нива на осветеност, не-по-малко от 100 lx. Освен това, на страничните стени на тези коридори могат да се монтират прожектори или други подходящи осветители, които са насочени към турбинна зала - така се реализира необходимата пространствена осветеност на нивото на турбините.
По-различно е положението в командна зала, където едновременно работят няколко души, изпълняващи различни функции.

Според нормативните изисквания на диспечерския пункт се изискват 500 lx
Става въпрос за общата осветеност. На нивата на дисплеите и на измервателните уреди осветеността трябва да има същата стойност. Ако уредите, обаче, са вертикално разположени, това означава, че трябва да се реализира 300 - 500 lx вертикална осветеност. В някои държави стойността на предписаната осветеност е значително по-ниска - около 50 lx.
Обикновено командна зала се изгражда с ефективна изолация срещу проникване на шум и с двоен или окачен таван. Тогава в таванските панели се вграждат осветителни модули с луминесцентни лампи (напр. 4 х 36 W), които обезателно са съоръжени с електронна пуско-регулираща апаратура (ПРА). С това се избягват всички недостатъци на луминесцентните лампи (ЛЛ) като пулсации и възникване на стробоскопичен ефект, акустичен ефект от електромагнитните дросели и др. В този тип осветители обикновено една или две лампи се захранват така, че да служат за аварийно осветление при изчезване на мрежовото напрежение (например, чрез захранване от акумулатор, който се зарежда постоянно при включено осветление).
Най-доброто осветление за подобна зала, в която изобилстват дисплеи и друг тип екрани за наблюдение на технологичните процеси, е дифузно разсеяното, получено от осветители с директно-индиректно излъчване, като индиректното излъчване е насочено нагоре към тавана и е около 50 - 60% от общия светлинен поток. При това осветление се получава комфорт без отразен блясък в екраните, без засенчване върху клавиатурата от ръцете на операторите, липса на заслепяване и т.н.

Котелната инсталация е най-сложният обект за осветление
поради ограничените пространства, голямата височина, твърде високата запрашеност и др. За осветяване на котелната инсталация задължително се използват взривозащитени осветители от типа Ех II. Осветлението трябва да се изгради според спецификата на помещенията. Примерно, всички обходни пътеки трябва да бъдат осветени с предписаните 100 lx за подовото пространство. Срещу отворите за оглед на пещната камера е необходимо да се монтира прожектор, реализиращ 300 lx вертикално на стените, който да се включи при необходимост. Важно е да се осигури осветление и над горелките за първоначално разпалване на пещта.
Около котелния агрегат следва да се осигури осветеност не по-малка от 100 lx на пода на обходните пътеки и да се осигури цилиндрична осветеност от 200 до 500 lx на стените на пещта. Изобщо, добре е да се има предвид, че при големи пространствени обекти се препоръчва да се изчисли сферичната или цилиндричната осветеност. Това се отнася до трошачни и мелнични агрегати или цехове, вентилатори, помпени агрегати и др.
Осветеността в кондензационната зала, халетата за помпи и т.н. следва да е 200 lx при коефициент на заслепяване (UGR) - 25.

Стълбите и естакадите се осветяват на всяка площадка
с ниво не-по-малко от 150 lx, със спазване на коефициент на заслепяване/дискомфорт 25. Осветлението върху транспортьорите за въглеподаването следва да се изчислява на нивото на транспортната лента - тя не трябва да бъде по-ниска от 100-150 lx. По-съществено е да се отбележи, че при осветяване на транспортьорите, осветителите трябва да се разположат така, че да са осветени и ролките, и ролковите опори на лентите, а също така и задвижващите станции: двигател (с редуктора), задвижващият и обръщателният барабан, натегателните станции и т.н. Това означава, че осветителите следва да се окачат от двете страни на транспортьора по цялата дължина на височина над 2 m, а не над транспортната лента. В противен случай, долната част на конвейера остава засенчена от лентата.
Цехът, включващ уредбата за очистване на димните газове, димосмукателите и електрофилтрите, трябва да бъде осветен така, както беше описано по-горе - по изчислена цилиндрична осветеност, за да бъдат видими от всички посоки. Стойността на осветеността, която се препоръчва, е 100 lx. 

Местата за разтоварване на въглищата
трябва да се осветяват много внимателно, като се подхожда конкретно към всеки обект, тъй като там условията за работа са много сложни и непредвидими. Предвижда се ниво на осветеност 50 lx при складовете за въглища - 10 lx, като коефициентът на заслепяване е 20. За гари и разтоварни гари в рамките на складовете за въглища се изисква минимална осветеност 10 lx.
Всички обекти, намиращи се извън сградите, се подчиняват на правилата и нормите за външно осветление и улично осветление - това, което в индустрията спада към т.нар. районно осветление.
Важно е да се обърне внимание на изискването, че във всички случаи се изисква регулиране на осветлението, осъществявано с всички съвременни ефективни методи: управление, посредством системите на управление на осветлението, чрез превключване на групи осветители и т.н. Същото се отнася и за външното осветление.

Пространствена осветеност
За майсторството на проектанта се съди по това дали е разположил осветителите в пространството така, че осветяваният обект да се вижда отвсякъде и да не възникват проблеми с видимостта или вследствие на заслепяване.
Пространственото осветление в практиката се трансформира в сферично, полусферично, цилиндрично и полуцилиндрично. Според редица светлотехници, съществува и т.нар. кубично осветление. Обектът за осветление е стъпил здраво на пода, например една машина като полусфера (трошачка, циркулационна помпа и пр.) трябва да се освети отвсякъде в горната си част - говори се за полусферично осветление. Изразява се чрез изведените зависимости за интегрални величини.

Сферична осветеност:
Е4p=4pтdE=0,254pтdEn=0,254pтLj,q dW;

Полусферична осветеност:
E2p = 4pтLj,q (1+cosq) dW =
=E4p + 0,254pтLq cosq dW

Може да се изрази и като:
E2p = E4p + 0,25 E;
E = 2pтLj,q cosq dW;
E2p = E4p + 0,25 (E´ - E´´),.
При цилиндричното осветление обектът (например цилиндричен котел) е стъпил на земята и трябва да се наблюдава само отстрани - отвсякъде. Представя се с израза:
E2p = 0,254pт
E2p =4pтLj,q (1+cosq) dW =
=E4p + 0,254pтLq cosq dW
Ец = 4pтdEц = 1/p 4pтsinq dEn =
= 1/p  4pтLq sinq dW.
Полуциндричното осветление не се прилага в индустрията, а главно в сценичното осветление. За сметка на това съоръженията в една електроцентрала с нейните трошачки, мелници, парни котли, генераторни групи, циркулационни помпи, вентилатори и т.н. са подходящи обекти за прилагане на сферична, полусферична и цилиндрична осветеност. Това означава, че осветителите трябва да се разполагат не само отгоре над обекта, а и встрани, навсякъде около него, но така че да не предизвикват заслепяване.

Проектирането на осветлението
е творческа задача, защото проектантът непрекъснато трябва да взема решения: как да се изгради осветителната уредба - с общо равномерно осветление или с общо, плюс локално, или пък локализирано с неравномерно разпределение на осветителите: над обекта с осветители, реализиращи нормената осветеност, а над проходи и места за преминаване - с по-ниска осветеност (примерно 100 lx). Важно съображение е какъв е най-малкият размер на наблюдавания обект или инструмент по време на профилактика или на ремонт. Друго важно съображение, което трябва да се отчита и което е залегнало в новия стандарт EN, е да се отчете какво е непосредственото обкръжение на работното място (или мястото на зрителната задача).
В табл. 1 са дадени предписаните съотношения между осветеностите на мястото на зрителната задача и на непосредственото обкръжение.

Статията продължава в следващ брой на сп. Инженеринг ревю.




Top