电气自动化在玻璃领域的应用

刘治达

摘 要：文章简要介绍了电气自动化节能技术的基本原则与应用，分析了电气自动化在玻璃领域的一些应用技术，并详细探讨了玻璃领域利用电气自动化技术的具体措施。

关键词：电气自动化；玻璃领域；应用

引言

平板玻璃也称白片玻璃或净片玻璃，其化学成分一般属于钠钙硅酸盐玻璃，具有较高的化学稳定性，在我国有一定的发展。新时期，我国提倡工业节能减排，而玻璃工业的耗能较高，不仅浪费资源，还影响了企业的经济效益，所以节能减排对于玻璃领域具有重要的意义，而电气自动化技术在玻璃领域的应用能有效节约能源，显著提高节能减排的效果，提高玻璃生产领域的经济效益和社会效益。

1电气自动化节能技术的基本原则与应用

1.1基本原则

第一是先进原则，随着科学技术的迅猛发展，不仅加大了节能更新力度，同时也出现了很多新型节能技术与设备，为现代化发展提供了有力依据，此时，设计人员必须结合工厂实际自动化技能的需求，选择相应的先进技术手段与设备，尽量达到节能要求；第二是安全原则，在设计电气自动化节能技术时，必须将安全放在首位，如此才能保障相关工作正常进行，设计期间，工作人员除了要关注能源状况，还必须重视电气设备运行情况，保障设备运行安全与可靠性；第三是可持续性原则，如今电力资源发展迅速，电气自动化要满足节能降耗等要求，实现节能减排，积极推动国内能源、电力与生态环境发展。

1.2电气工程自动化节能设计技术的应用

1.2.1提高电气工程自动化的运行效率

设计人员在设计电气工程自动化时，必须结合工厂实际情况，采用有效措施，从各个方面改善电气工程自动化效率，最终达到环保、节能的目的。通常需要从三个方面进行：第一，工作人员在选择电气设备时，要尽量使用节能环保效果好的电气设备，这样才能在后续使用中真正发挥节能价值；第二，调整电气运行期间的负荷值，通常都要求结合节能技术与参数要求，对负荷值进行有效协调与设计，如此才能保障相关设备正常进行，最终收到良好的节能效果；第三，均衡分布电气设备运行期间的负荷，同时在运行过程中补偿好无用功率，以达到减小电能传输能源损耗的要求。

1.2.2优化配电系统的设计

为用电设备给予足够的动力是整个电气工程自动化设计中配电系统设计的根本目的，所以在设计配电系统时，要充分考虑到电力系统的经济性与实用性，将各个环节的电气设备控制在一定范围内，同时让用电设备符合供电设备与负荷容量要求；还需要不断提高电力系统的掌控性、可靠性、时效性、稳定性与灵活性；在设计配电系统时，要考虑整体安全，只有真正满足电气系统的运行安全后，才能达到节能要求；还应控制好导线间距，保障导线绝缘能力，这样才能保障导线的负荷能力、热稳定性与动态稳定性，从而在电气工程自动化设计期间，节省电力资源。

2电气自动化技术在玻璃领域的应用

2.1智能变频节能技术的应用

平板玻璃工厂主要耗电设施是锡槽用冷却风机、玻璃熔窑和空压机，而通过智能变频节能技术则可以有效地减少电耗。

2.1.1锡槽用冷却风机和玻璃熔窑

平板玻璃工厂耗电大户就是玻璃熔窑及锡槽所用的冷却风机，比较有效的节能措施是使用智能变频控制技术的冷却风机。从流体力学原理可以得出，风机转速及风量与电机功率相关，当风机转速下降、风量减少时，电动机输入功率会随之降低，當采用变频调速时，通过改变风机电动机的输入频率从而改变风机电动机的转速，达到调节空气流量的目的，这种方法既节省电能，又满足生产工艺调整的要求，是一举多得的最佳措施。

2.1.2空压机

对玻璃工厂空压机进行智能变频节能技术改造是经济有效的节能措施。通过对空压机进行智能变频改造，电机实现软起软停，压缩机的使用寿命及检修周期都将得到延长，电耗大大降低；设置压力调节装置，能够使供气压力稳定，可靠性高，可使空压机保持在设定的压力值下工作，而且压力可以任意设定，无级可调。

平板玻璃工厂空压机的电机功率一般较大，空载起动和加载时会有较大的冲击电流，对设备冲击较大，不光引起电源电压波动，也会使压缩气源产生较大的波动，导致设备加速磨损，降低设备的使用年限。因一般空压机的拖动电机本身不能调速，电机不允许频繁启动，因此不能直接使用压力或流量的变动来实现降速调节输出功率的匹配，导致在用气量少的时候电机仍然要接近额定功率运行，电能浪费巨大。对空压机进行变频改造，使电机运行频率可调，减少了电机频繁的加载，实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速，从而较大幅度地降低了电动机的运行功率，使得供气系统气压维持恒定，实现节能的目的。

2.2智能自动控制节能技术

退火窑、锡槽、玻璃窑炉是玻璃生产线的三大热工设备，也是平板玻璃工厂最大能耗设施，其能耗占玻璃工厂总能耗96%以上。在三大热工设备中应用智能自动控制节能技术，能够有效减少生产中的燃料和电能消耗，提高玻璃质量，降低玻璃生产成本，提升企业的经济效益。

退火窑系统和锡槽系统智能自动控制节能技术是通过对退火窑、锡槽各部位玻璃板的流量、压力、温度和速度等参数进行自动监控，根据监控结果，采用模糊温度控制和智能电加热系统，有效节约电能，提高玻璃质量。玻璃窑炉智能自动控制节能技术是通过对窑炉各部位温度和窑压等参数进行自动监控，并根据监控结果，智能自动优化控制燃料及助燃风，从而减少燃料消耗，延长窑炉使用寿命，提高玻璃质量。

2.3优化供配电系统及照明方式

2.3.1提高功率因数

在玻璃生产领域，提高功率因数是十分有益的，不但可以有效增加有功输送能力，减少线路电能损失，而且还能够减少变压器的损耗。提高设备的自然功率因数，可以从两方面入手，第一，选用合适的电动机，在平板玻璃工厂中，电动机数量往往是各项设备中最多的，超过50%的电量都是供给了电动机，所占比重大，所以选择合适的电动机，使之高效运行，能够有效提高功率因数；第二，提高变压器的功率因数，当变压器负荷率较小时，其功率因数便会显著下降，所以，通常应保证变压器负荷率在80%左右为佳。

2.3.2车间变电所布置在负荷中心

玻璃生产领域的车间变电所是接受、变换和分配电能的重要环节，在供配电系统中占据重要的地位。合理选择车间变电所的位置，缩短低压配电线路的距离，使车间变电所尽量布置在负荷中心，减少电压损失、有色金属消耗量和线路损耗，保证电能质量。

2.3.3降低高次谐波对供配电系统的影响

高次谐波的存在会使供配电线路中三相电压和电流畸变，会为供配电网络带来一系列的危害，比如三相电流的不平衡会影响电动机、变压器安全运行，引起供配电网络电能损耗加大，同时还会对于计算机的正常工作、通信系统的运行造成一定的干扰，缩短设备寿命。目前较为有效抑制高次谐波的手段，是在产生谐波含量较大的负荷点装设电力滤波器，来抑制谐波电流流入电网，避免造成危害。

结束语

总之，电气自动化技术在玻璃生产领域节能减排方面具有重要作用，玻璃生产领域运用电气自动化技术实施节能改进，不仅可以降低能耗成本，节约资源，而且有助于缓解政府能源供应和建设压力，对减少废气污染保护环境也有重大的现实意义。

参考文献：

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