超薄電子玻璃工廠電氣節(jié)能設計

黃志軍

（旭飛光電科技有限公司，河南 鄭州 450000）

2013年以前，1.1mm以下的超薄乃至極薄玻璃，在當時國內市場是空白，技術和產品一直被國外壟斷，長期受制于人。這導致所有的超薄電子玻璃都需要進口，下游電子產品的價格居高不下。蚌埠中建材信息顯示材料有限公司歷經3年攻關，終于研發(fā)出中國第一塊厚度為0.15mm的超薄玻璃，突破了國內電子超薄玻璃的極限。成為目前國內唯一一家具備生產0.15mm～1.1mm全系列超薄浮法電子玻璃的企業(yè)。

一、控制系統(tǒng)與節(jié)能設計

（一）電動機的選擇

2012年10月1日開始逐步執(zhí)行?！吨行⌒腿喈惒诫妱訖C能效限定值及能效等級》GB18613-2012規(guī)定，2016年9月1日以后，7.5-375kW的中小型電動機在額定輸出功率下的實測效率不應低于2級能效等級；2017年9月1日以后，7.5kW以下的電動機也不應低于2級能效等級。在該超薄電子玻璃生產線工程中，各類電動機常用容量約為3500kW，全面選用超高效節(jié)能型能效等級為1級的YE4系列電動機后，不僅響應了工信部節(jié)能政策，而且每年可以節(jié)約電費約100萬元。

（二）變頻調速控制

風機、水泵類負載，由于風機、水泵的電動機的容量是按最大風量及風壓、流量及揚程確定的，與實際需要存在較大的可調空間，按照風量、風壓、流量、揚程等調節(jié)電動機的轉速，從而改變電動機的輸出轉矩和輸出功率，可達到節(jié)能效果。在該超薄電子玻璃生產線工程中，大量的風機、水泵的電動機采用了變頻調速控制方式，與采用調節(jié)閥門開度控制流量相比，節(jié)電率約30%。而在該超薄電子玻璃生產線工程中風機、水泵類負載電動機容量約為3000kV，因此，通過變頻控制節(jié)能措施為企業(yè)帶來的經濟效益是相當可觀的。

（三）熔窯燃燒系統(tǒng)節(jié)能控制

熔窯燃燒系統(tǒng)由天然氣控制系統(tǒng)、助燃風控制系統(tǒng)等若干系統(tǒng)組成，用于控制熔窯溫度穩(wěn)定。為了實現(xiàn)熔窯溫度的精確控制和最大限度的節(jié)約燃料，在該超薄電子玻璃生產線中，采用了規(guī)則控制策略實現(xiàn)各小爐燃料量智能化分配、各小爐燃料量定值控制及助燃風－燃料量比值優(yōu)化控制等節(jié)能控制方式。由于熔窯兩側燃燒的不對稱性，還增加了具有不同的燃料量值及不同的分配比的設計。在助燃風－燃料量比值優(yōu)化控制中，采用了交叉配比控制，在動態(tài)調節(jié)中實現(xiàn)溫度低時先加助燃風，后加燃料；溫度高時先減燃料后減助燃風，以充分燃燒，實現(xiàn)節(jié)能。采用節(jié)能型的熔窯燃燒控制系統(tǒng)，在滿足工藝生產要求的情況下，可有效的減少燃料消耗，降低熔窯能耗，節(jié)約能源，減少排放。

二、照明節(jié)電設計

一是合理選擇高效照明光源，選用的照明光源、鎮(zhèn)流器的能效應符合相關能效標準的節(jié)能評價值。在該超薄電子玻璃生產線工程中，生產用高大廠房內采用節(jié)能型陶瓷金屬鹵化物燈，生產辦公樓、輔房等采用T5細管徑直管三基色熒光燈和LED燈。鎮(zhèn)流器的選擇應符合的規(guī)定為：熒光燈應配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器；對頻閃效應有限制的場合，應采用高頻電子鎮(zhèn)流器；鎮(zhèn)流器的諧波、電磁兼容應符合現(xiàn)行國家標準《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值（設備每相輸入電流≤16A》GB17625.1和《電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法》GB17743的有關規(guī)定；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器；在電壓偏差較大的場所，宜配用恒功率鎮(zhèn)流器；功率較小者可配用電子鎮(zhèn)流器。二是充分利用天然光，在生產廠房屋面設置大面積采光帶，白天可有效減少燈具使用數(shù)量。積極利用太陽能作為照明能源，在廠區(qū)道路照明中選用太陽能蓄電池燈，太陽能照明具有節(jié)能無消耗、綠色環(huán)保、安裝簡便、自動控制免維護等好處。三是照明設計的房間和場所的照明功率密度LPD應滿足標準規(guī)定的現(xiàn)行值的要求，對于綠色建筑、節(jié)能建筑和有條件的應執(zhí)行標準規(guī)定的目標值。

三、能效管理系統(tǒng)設計

能效管理系統(tǒng)是對企業(yè)的用電、用水、用氣等能源的實時能耗數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視，進行數(shù)據(jù)分類、實時及歷史數(shù)據(jù)分析、指標跟蹤，提供報警信息并可自動生成報表，通過對能源消耗過程信息化、可視化管理，優(yōu)化企業(yè)生產工藝用能過程，科學、合理地制定企業(yè)能耗考核標準和考核體系，有效提升企業(yè)能源效率管理水平。能效管理系統(tǒng)由三層架構組成，分別為現(xiàn)場設備層、網絡通訊層和能源管理控制層。設備層由各種監(jiān)控模塊和檢測儀表組成，用于在現(xiàn)場對水、電、氣、蒸汽、油等信息采集；通訊層由通訊服務器、網絡交換機等組成，用于數(shù)據(jù)處理傳輸、儲存、調配以及協(xié)議轉換等；管理控制層由監(jiān)控主機、打印機等組成，用于數(shù)據(jù)分析、顯示、記錄、報警，生成各種曲線、圖表和棒狀圖，下達各種控制指令等。

總結：在滿足企業(yè)生產要求和保證產品質量的前提下，研究通過合理優(yōu)化電氣設計、選擇節(jié)能電氣產品、提高設備利用效率、提升企業(yè)能效管理水平和積極發(fā)展新能源等方式對提高企業(yè)節(jié)能效率有著重要的意義。