電氣自動化在玻璃領域的應用

劉治達

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

關鍵詞：電氣自動化；玻璃領域；應用

引言

平板玻璃也稱白片玻璃或凈片玻璃，其化學成分一般屬于鈉鈣硅酸鹽玻璃，具有較高的化學穩定性，在我國有一定的發展。新時期，我國提倡工業節能減排，而玻璃工業的耗能較高，不僅浪費資源，還影響了企業的經濟效益，所以節能減排對于玻璃領域具有重要的意義，而電氣自動化技術在玻璃領域的應用能有效節約能源，顯著提高節能減排的效果，提高玻璃生產領域的經濟效益和社會效益。

1電氣自動化節能技術的基本原則與應用

1.1基本原則

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

1.2電氣工程自動化節能設計技術的應用

1.2.1提高電氣工程自動化的運行效率

設計人員在設計電氣工程自動化時，必須結合工廠實際情況，采用有效措施，從各個方面改善電氣工程自動化效率，最終達到環保、節能的目的。通常需要從三個方面進行：第一，工作人員在選擇電氣設備時，要盡量使用節能環保效果好的電氣設備，這樣才能在后續使用中真正發揮節能價值；第二，調整電氣運行期間的負荷值，通常都要求結合節能技術與參數要求，對負荷值進行有效協調與設計，如此才能保障相關設備正常進行，最終收到良好的節能效果；第三，均衡分布電氣設備運行期間的負荷，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優化配電系統的設計

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

2電氣自動化技術在玻璃領域的應用

2.1智能變頻節能技術的應用

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

2.1.1錫槽用冷卻風機和玻璃熔窯

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機，比較有效的節能措施是使用智能變頻控制技術的冷卻風機。從流體力學原理可以得出，風機轉速及風量與電機功率相關，當風機轉速下降、風量減少時，電動機輸入功率會隨之降低，當采用變頻調速時，通過改變風機電動機的輸入頻率從而改變風機電動機的轉速，達到調節空氣流量的目的，這種方法既節省電能，又滿足生產工藝調整的要求，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能技術改造是經濟有效的節能措施。通過對空壓機進行智能變頻改造，電機實現軟起軟停，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；設置壓力調節裝置，能夠使供氣壓力穩定，可靠性高，可使空壓機保持在設定的壓力值下工作，而且壓力可以任意設定，無級可調。

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，對設備沖擊較大，不光引起電源電壓波動，也會使壓縮氣源產生較大的波動，導致設備加速磨損，降低設備的使用年限。因一般空壓機的拖動電機本身不能調速，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降速調節輸出功率的匹配，導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，減少了電機頻繁的加載，實現了空壓機根據用氣量的大小自動調節電機轉速，從而較大幅度地降低了電動機的運行功率，使得供氣系統氣壓維持恒定，實現節能的目的。

2.2智能自動控制節能技術

退火窯、錫槽、玻璃窯爐是玻璃生產線的三大熱工設備，也是平板玻璃工廠最大能耗設施，其能耗占玻璃工廠總能耗96%以上。在三大熱工設備中應用智能自動控制節能技術，能夠有效減少生產中的燃料和電能消耗，提高玻璃質量，降低玻璃生產成本，提升企業的經濟效益。

退火窯系統和錫槽系統智能自動控制節能技術是通過對退火窯、錫槽各部位玻璃板的流量、壓力、溫度和速度等參數進行自動監控，根據監控結果，采用模糊溫度控制和智能電加熱系統，有效節約電能，提高玻璃質量。玻璃窯爐智能自動控制節能技術是通過對窯爐各部位溫度和窯壓等參數進行自動監控，并根據監控結果，智能自動優化控制燃料及助燃風，從而減少燃料消耗，延長窯爐使用壽命，提高玻璃質量。

2.3優化供配電系統及照明方式

2.3.1提高功率因數

在玻璃生產領域，提高功率因數是十分有益的，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。提高設備的自然功率因數，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，電動機數量往往是各項設備中最多的，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；第二，提高變壓器的功率因數，當變壓器負荷率較小時，其功率因數便會顯著下降，所以，通常應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

玻璃生產領域的車間變電所是接受、變換和分配電能的重要環節，在供配電系統中占據重要的地位。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，保證電能質量。

2.3.3降低高次諧波對供配電系統的影響

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

結束語

總之，電氣自動化技術在玻璃生產領域節能減排方面具有重要作用，玻璃生產領域運用電氣自動化技術實施節能改進，不僅可以降低能耗成本，節約資源，而且有助于緩解政府能源供應和建設壓力，對減少廢氣污染保護環境也有重大的現實意義。

參考文獻：

[1]魯一祺，劉新軍.淺談電氣自動化在平板玻璃工廠節能中的應用[J].玻璃，2014，41（10）：17-20.

[2]王健，姜愛國.工業電氣自動化在浮法玻璃工廠的應用[J].玻璃，2009，36（12）：33-36.

[3]薛雪.淺談電氣自動化工程中的節能技術的應用[J].科學與信息化，2017（13）.