電氣自動化在玻璃領(lǐng)域的應(yīng)用

劉治達

摘 要：文章簡要介紹了電氣自動化節(jié)能技術(shù)的基本原則與應(yīng)用，分析了電氣自動化在玻璃領(lǐng)域的一些應(yīng)用技術(shù)，并詳細探討了玻璃領(lǐng)域利用電氣自動化技術(shù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；玻璃領(lǐng)域；應(yīng)用

引言

平板玻璃也稱白片玻璃或凈片玻璃，其化學(xué)成分一般屬于鈉鈣硅酸鹽玻璃，具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在我國有一定的發(fā)展。新時期，我國提倡工業(yè)節(jié)能減排，而玻璃工業(yè)的耗能較高，不僅浪費資源，還影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益，所以節(jié)能減排對于玻璃領(lǐng)域具有重要的意義，而電氣自動化技術(shù)在玻璃領(lǐng)域的應(yīng)用能有效節(jié)約能源，顯著提高節(jié)能減排的效果，提高玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域的經(jīng)濟效益和社會效益。

1電氣自動化節(jié)能技術(shù)的基本原則與應(yīng)用

1.1基本原則

第一是先進原則，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅加大了節(jié)能更新力度，同時也出現(xiàn)了很多新型節(jié)能技術(shù)與設(shè)備，為現(xiàn)代化發(fā)展提供了有力依據(jù)，此時，設(shè)計人員必須結(jié)合工廠實際自動化技能的需求，選擇相應(yīng)的先進技術(shù)手段與設(shè)備，盡量達到節(jié)能要求；第二是安全原則，在設(shè)計電氣自動化節(jié)能技術(shù)時，必須將安全放在首位，如此才能保障相關(guān)工作正常進行，設(shè)計期間，工作人員除了要關(guān)注能源狀況，還必須重視電氣設(shè)備運行情況，保障設(shè)備運行安全與可靠性；第三是可持續(xù)性原則，如今電力資源發(fā)展迅速，電氣自動化要滿足節(jié)能降耗等要求，實現(xiàn)節(jié)能減排，積極推動國內(nèi)能源、電力與生態(tài)環(huán)境發(fā)展。

1.2電氣工程自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

1.2.1提高電氣工程自動化的運行效率

設(shè)計人員在設(shè)計電氣工程自動化時，必須結(jié)合工廠實際情況，采用有效措施，從各個方面改善電氣工程自動化效率，最終達到環(huán)保、節(jié)能的目的。通常需要從三個方面進行：第一，工作人員在選擇電氣設(shè)備時，要盡量使用節(jié)能環(huán)保效果好的電氣設(shè)備，這樣才能在后續(xù)使用中真正發(fā)揮節(jié)能價值；第二，調(diào)整電氣運行期間的負荷值，通常都要求結(jié)合節(jié)能技術(shù)與參數(shù)要求，對負荷值進行有效協(xié)調(diào)與設(shè)計，如此才能保障相關(guān)設(shè)備正常進行，最終收到良好的節(jié)能效果；第三，均衡分布電氣設(shè)備運行期間的負荷，同時在運行過程中補償好無用功率，以達到減小電能傳輸能源損耗的要求。

1.2.2優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計

為用電設(shè)備給予足夠的動力是整個電氣工程自動化設(shè)計中配電系統(tǒng)設(shè)計的根本目的，所以在設(shè)計配電系統(tǒng)時，要充分考慮到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性與實用性，將各個環(huán)節(jié)的電氣設(shè)備控制在一定范圍內(nèi)，同時讓用電設(shè)備符合供電設(shè)備與負荷容量要求；還需要不斷提高電力系統(tǒng)的掌控性、可靠性、時效性、穩(wěn)定性與靈活性；在設(shè)計配電系統(tǒng)時，要考慮整體安全，只有真正滿足電氣系統(tǒng)的運行安全后，才能達到節(jié)能要求；還應(yīng)控制好導(dǎo)線間距，保障導(dǎo)線絕緣能力，這樣才能保障導(dǎo)線的負荷能力、熱穩(wěn)定性與動態(tài)穩(wěn)定性，從而在電氣工程自動化設(shè)計期間，節(jié)省電力資源。

2電氣自動化技術(shù)在玻璃領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1智能變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

平板玻璃工廠主要耗電設(shè)施是錫槽用冷卻風(fēng)機、玻璃熔窯和空壓機，而通過智能變頻節(jié)能技術(shù)則可以有效地減少電耗。

2.1.1錫槽用冷卻風(fēng)機和玻璃熔窯

平板玻璃工廠耗電大戶就是玻璃熔窯及錫槽所用的冷卻風(fēng)機，比較有效的節(jié)能措施是使用智能變頻控制技術(shù)的冷卻風(fēng)機。從流體力學(xué)原理可以得出，風(fēng)機轉(zhuǎn)速及風(fēng)量與電機功率相關(guān)，當風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降、風(fēng)量減少時，電動機輸入功率會隨之降低，當采用變頻調(diào)速時，通過改變風(fēng)機電動機的輸入頻率從而改變風(fēng)機電動機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)空氣流量的目的，這種方法既節(jié)省電能，又滿足生產(chǎn)工藝調(diào)整的要求，是一舉多得的最佳措施。

2.1.2空壓機

對玻璃工廠空壓機進行智能變頻節(jié)能技術(shù)改造是經(jīng)濟有效的節(jié)能措施。通過對空壓機進行智能變頻改造，電機實現(xiàn)軟起軟停，壓縮機的使用壽命及檢修周期都將得到延長，電耗大大降低；設(shè)置壓力調(diào)節(jié)裝置，能夠使供氣壓力穩(wěn)定，可靠性高，可使空壓機保持在設(shè)定的壓力值下工作，而且壓力可以任意設(shè)定，無級可調(diào)。

平板玻璃工廠空壓機的電機功率一般較大，空載起動和加載時會有較大的沖擊電流，對設(shè)備沖擊較大，不光引起電源電壓波動，也會使壓縮氣源產(chǎn)生較大的波動，導(dǎo)致設(shè)備加速磨損，降低設(shè)備的使用年限。因一般空壓機的拖動電機本身不能調(diào)速，電機不允許頻繁啟動，因此不能直接使用壓力或流量的變動來實現(xiàn)降速調(diào)節(jié)輸出功率的匹配，導(dǎo)致在用氣量少的時候電機仍然要接近額定功率運行，電能浪費巨大。對空壓機進行變頻改造，使電機運行頻率可調(diào)，減少了電機頻繁的加載，實現(xiàn)了空壓機根據(jù)用氣量的大小自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，從而較大幅度地降低了電動機的運行功率，使得供氣系統(tǒng)氣壓維持恒定，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.2智能自動控制節(jié)能技術(shù)

退火窯、錫槽、玻璃窯爐是玻璃生產(chǎn)線的三大熱工設(shè)備，也是平板玻璃工廠最大能耗設(shè)施，其能耗占玻璃工廠總能耗96%以上。在三大熱工設(shè)備中應(yīng)用智能自動控制節(jié)能技術(shù)，能夠有效減少生產(chǎn)中的燃料和電能消耗，提高玻璃質(zhì)量，降低玻璃生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

退火窯系統(tǒng)和錫槽系統(tǒng)智能自動控制節(jié)能技術(shù)是通過對退火窯、錫槽各部位玻璃板的流量、壓力、溫度和速度等參數(shù)進行自動監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，采用模糊溫度控制和智能電加熱系統(tǒng)，有效節(jié)約電能，提高玻璃質(zhì)量。玻璃窯爐智能自動控制節(jié)能技術(shù)是通過對窯爐各部位溫度和窯壓等參數(shù)進行自動監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果，智能自動優(yōu)化控制燃料及助燃風(fēng)，從而減少燃料消耗，延長窯爐使用壽命，提高玻璃質(zhì)量。

2.3優(yōu)化供配電系統(tǒng)及照明方式

2.3.1提高功率因數(shù)

在玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域，提高功率因數(shù)是十分有益的，不但可以有效增加有功輸送能力，減少線路電能損失，而且還能夠減少變壓器的損耗。提高設(shè)備的自然功率因數(shù)，可以從兩方面入手，第一，選用合適的電動機，在平板玻璃工廠中，電動機數(shù)量往往是各項設(shè)備中最多的，超過50%的電量都是供給了電動機，所占比重大，所以選擇合適的電動機，使之高效運行，能夠有效提高功率因數(shù)；第二，提高變壓器的功率因數(shù)，當變壓器負荷率較小時，其功率因數(shù)便會顯著下降，所以，通常應(yīng)保證變壓器負荷率在80%左右為佳。

2.3.2車間變電所布置在負荷中心

玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域的車間變電所是接受、變換和分配電能的重要環(huán)節(jié)，在供配電系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位。合理選擇車間變電所的位置，縮短低壓配電線路的距離，使車間變電所盡量布置在負荷中心，減少電壓損失、有色金屬消耗量和線路損耗，保證電能質(zhì)量。

2.3.3降低高次諧波對供配電系統(tǒng)的影響

高次諧波的存在會使供配電線路中三相電壓和電流畸變，會為供配電網(wǎng)絡(luò)帶來一系列的危害，比如三相電流的不平衡會影響電動機、變壓器安全運行，引起供配電網(wǎng)絡(luò)電能損耗加大，同時還會對于計算機的正常工作、通信系統(tǒng)的運行造成一定的干擾，縮短設(shè)備壽命。目前較為有效抑制高次諧波的手段，是在產(chǎn)生諧波含量較大的負荷點裝設(shè)電力濾波器，來抑制諧波電流流入電網(wǎng)，避免造成危害。

結(jié)束語

總之，電氣自動化技術(shù)在玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排方面具有重要作用，玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域運用電氣自動化技術(shù)實施節(jié)能改進，不僅可以降低能耗成本，節(jié)約資源，而且有助于緩解政府能源供應(yīng)和建設(shè)壓力，對減少廢氣污染保護環(huán)境也有重大的現(xiàn)實意義。

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