超薄电子玻璃工厂电气节能设计

黄志军

（旭飞光电科技有限公司，河南 郑州 450000）

2013年以前，1.1mm以下的超薄乃至极薄玻璃，在当时国内市场是空白，技术和产品一直被国外垄断，长期受制于人。这导致所有的超薄电子玻璃都需要进口，下游电子产品的价格居高不下。蚌埠中建材信息显示材料有限公司历经3年攻关，终于研发出中国第一块厚度为0.15mm的超薄玻璃，突破了国内电子超薄玻璃的极限。成为目前国内唯一一家具备生产0.15mm～1.1mm全系列超薄浮法电子玻璃的企业。

一、控制系统与节能设计

（一）电动机的选择

2012年10月1日开始逐步执行。《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》GB18613-2012规定，2016年9月1日以后，7.5-375kW的中小型电动机在额定输出功率下的实测效率不应低于2级能效等级；2017年9月1日以后，7.5kW以下的电动机也不应低于2级能效等级。在该超薄电子玻璃生产线工程中，各类电动机常用容量约为3500kW，全面选用超高效节能型能效等级为1级的YE4系列电动机后，不仅响应了工信部节能政策，而且每年可以节约电费约100万元。

（二）变频调速控制

风机、水泵类负载，由于风机、水泵的电动机的容量是按最大风量及风压、流量及扬程确定的，与实际需要存在较大的可调空间，按照风量、风压、流量、扬程等调节电动机的转速，从而改变电动机的输出转矩和输出功率，可达到节能效果。在该超薄电子玻璃生产线工程中，大量的风机、水泵的电动机采用了变频调速控制方式，与采用调节阀门开度控制流量相比，节电率约30%。而在该超薄电子玻璃生产线工程中风机、水泵类负载电动机容量约为3000kV，因此，通过变频控制节能措施为企业带来的经济效益是相当可观的。

（三）熔窑燃烧系统节能控制

熔窑燃烧系统由天然气控制系统、助燃风控制系统等若干系统组成，用于控制熔窑温度稳定。为了实现熔窑温度的精确控制和最大限度的节约燃料，在该超薄电子玻璃生产线中，采用了规则控制策略实现各小炉燃料量智能化分配、各小炉燃料量定值控制及助燃风－燃料量比值优化控制等节能控制方式。由于熔窑两侧燃烧的不对称性，还增加了具有不同的燃料量值及不同的分配比的设计。在助燃风－燃料量比值优化控制中，采用了交叉配比控制，在动态调节中实现温度低时先加助燃风，后加燃料；温度高时先减燃料后减助燃风，以充分燃烧，实现节能。采用节能型的熔窑燃烧控制系统，在满足工艺生产要求的情况下，可有效的减少燃料消耗，降低熔窑能耗，节约能源，减少排放。

二、照明节电设计

一是合理选择高效照明光源，选用的照明光源、镇流器的能效应符合相关能效标准的节能评价值。在该超薄电子玻璃生产线工程中，生产用高大厂房内采用节能型陶瓷金属卤化物灯，生产办公楼、辅房等采用T5细管径直管三基色荧光灯和LED灯。镇流器的选择应符合的规定为：荧光灯应配用电子镇流器或节能电感镇流器；对频闪效应有限制的场合，应采用高频电子镇流器；镇流器的谐波、电磁兼容应符合现行国家标准《电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A》GB17625.1和《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》GB17743的有关规定；高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器。二是充分利用天然光，在生产厂房屋面设置大面积采光带，白天可有效减少灯具使用数量。积极利用太阳能作为照明能源，在厂区道路照明中选用太阳能蓄电池灯，太阳能照明具有节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等好处。三是照明设计的房间和场所的照明功率密度LPD应满足标准规定的现行值的要求，对于绿色建筑、节能建筑和有条件的应执行标准规定的目标值。

三、能效管理系统设计

能效管理系统是对企业的用电、用水、用气等能源的实时能耗数据采集、监视，进行数据分类、实时及历史数据分析、指标跟踪，提供报警信息并可自动生成报表，通过对能源消耗过程信息化、可视化管理，优化企业生产工艺用能过程，科学、合理地制定企业能耗考核标准和考核体系，有效提升企业能源效率管理水平。能效管理系统由三层架构组成，分别为现场设备层、网络通讯层和能源管理控制层。设备层由各种监控模块和检测仪表组成，用于在现场对水、电、气、蒸汽、油等信息采集；通讯层由通讯服务器、网络交换机等组成，用于数据处理传输、储存、调配以及协议转换等；管理控制层由监控主机、打印机等组成，用于数据分析、显示、记录、报警，生成各种曲线、图表和棒状图，下达各种控制指令等。

总结：在满足企业生产要求和保证产品质量的前提下，研究通过合理优化电气设计、选择节能电气产品、提高设备利用效率、提升企业能效管理水平和积极发展新能源等方式对提高企业节能效率有着重要的意义。