浅谈电气自动化在平板玻璃工厂节能中的应用

刘文芳 1 尹德平 2

凯盛晶华玻璃有限公司 山东省德州市 253000

摘要：随着我国平板玻璃产能的快速增长及产业结构的加速调整，电气自动化在玻璃行业的发展中发挥着越来越重要的作用。电气自动化在玻璃行业的应用轨迹与工艺路线、设备制造、生产流程和组织方式密切相关，它对生产优质玻璃，节能减排，降低玻璃成本，提高企业竞争力等具有重要而长远的意义。基于此，本文主要对电气自动化在平板玻璃工厂节能中的应用进行分析探讨。

关键词：电气自动化；平板玻璃；工厂节能；应用

前言

平板玻璃工业是耗能较高的行业，节能减排是平板玻璃生产的重要内容，节能减排工作对平板玻璃工厂具有显著的经济效益和社会效益。作者通过在玻璃工业的工作，针对电气自动化专业在平板玻璃工厂节能中的应用谈几点认识，不足之处还请各位指导。

一、电气自动化控制节能技术在平板玻璃工厂中的应用

1.玻璃窑炉自动化控制节能技术

通过自动监控窑炉各部位窑压及温度等参数，同时结合监控结果，自动优化控制助燃风和燃料，进而提高玻璃生产质量、降低燃料消耗并延长窑炉工作寿命。

2.退火窑和锡槽系统电气自动控制节能技术

通过自动监控退火窑和锡槽各部位玻璃板的流量、速度、温度及压力等参数，同时结合监控结果，利用模糊温度控制和智能电加热系统，进而实现电能节约和玻璃质量的提高。

二、分析玻璃工业的节能现状

作为国民经济发展的重要物质基础之一，能源的利用效率高低及利用合理与否极大地影响着人们的生活及生产发展。自世界能源危机开始，能源问题已经掀起了世界性浪潮，人们把节能已经当作“最重要的未来能源来源之一”。世界各国通过在玻璃工业领域，节能工作的多年实施，逐渐认识到燃料能源的合理利用与节约的重要性，同时节能技术及理论方面也取得了较好的成绩，而实际节能成效也很显著。

三、智能自动控制节能技术

平板玻璃生产线的三大热工设备（玻璃窑炉、锡槽、退火窑）为平板玻璃工厂最大能耗设施，能耗占玻璃工厂总能耗96%以上。智能自动控制节能技术在三大热工设备中的应用，对减少生产中的燃料和电能消耗，降低玻璃生产成本，提高玻璃质量，提升企业的经济效益，都具有十分重要的意义。

（1）玻璃窑炉智能自动控制节能技术

通过对窑炉各部位温度和窑压等参数进行自动监控，并根据监控结果对燃料及助燃风进行智能自动优化控制，从而减少燃料消耗，提高玻璃质量，延长窑炉使用寿命。

（2）锡槽系统和退火窑系统智能自动控制节能技术

通过对锡槽、退火窑各部位玻璃板的温度、压力、流量和速度等参数进行自动监控，根据监控结果采用智能电加热系统和模糊温度控制，以此节约电能，提高玻璃质量。

四、优化供配电系统及照明方式

（1）车间变电所布置在负荷中心

车间变电所是接受、变换和分配电能的重要环节，在平板玻璃工厂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，使车间变电所尽量布置在负荷中心，缩短低压配电线路的距离，减少电压损失、线路损耗和有色金属消耗量，保证电能质量。

（2）选择合理电压等级

平板玻璃工厂应根据用电设备的分布、负荷容量、供电距离和周围环境等因素，合理选择设备供电电压等级。通常所用电压等级越高，线路损耗越少。建议大功率设备尽量采用较高供电电压等级，如制氢机组和制氮空压机等设备。

（3）提高功率因数和改善电压质量

提高功率因数对于平板玻璃工厂是十分有益的，不但可以减少线路电能损失，有效增加有功输送能力，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，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。第二，正确选用电动机。在平板玻璃工厂中，超过50%的电量都是供给了电动机。电动机数量往往是各项设备中最多的，所占比重最大的。所以选择合适的电动机，使之高效运行，对提高功率因数影响很大。

（4）采用无功补偿装置

无功补偿装置的主要作用是提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。单从用电设备入手提高设备的自然功率因数往往会难以达到供电部门的要求（一般会要求用户月平均功率因数达到0.9以上），所以平板玻璃工厂还需装设必要的无功补偿设备，来将功率因数进一步提高。

平板玻璃工厂一般采用并联电力电容器来作为无功补偿装置。主要的补偿方式有就地补偿和集中补偿；就地补偿适用于功率较大用电设备，补偿装置安装在用电设备附近；集中补偿采用电容器组集中安装在变配电所的低压侧或高压侧进行补偿。就效果来说，就地补偿效果较好，不但可以降低供配电线路的功率损耗，还能降低供配电线路的导线截面积。不过由于其往往投入多，维护管理方面也存在不足，所以目前集中补偿在平板玻璃工厂中仍然是主要的补偿方式。

（5）降低高次谐波对供配电系统的影响

在供配电线路中，高次谐波的存在会使三相电压和电流畸变，会为供配电网络带来一系列的危害。比如不平衡的三相电流会影响变压器、电动机安全运行，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而造成危害。电力滤波器的另一个作用是提供部分以至全部容量的无功补偿以改善负荷的功率因数。一般情况下，平板玻璃工厂装设的电力滤波装置能够保证电网电压谐波含量不超过规定的限值，从而也在一定程度上实现了节电的效果。

结语：

电气自动化专业在平板玻璃工厂节能减排方面具有重要作用，平板玻璃工厂实施节能改进，不仅可以降低能耗成本，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：

[1]安徽某厂石英尾砂试验研究，蚌埠玻璃工业设计研究院华海公司内部资料，2003，2.

[2]安徽某厂尾砂分析报告，蚌埠玻璃工业设计研究院华海公司内部资料，2001.