节能新技术在电子工业中的应用

节能新技术在电子工业中的应用（1）TFTLCD行业。TFTLCD是半导体技术和液晶光学技术相结合的新型显示技术。由于其均有重量轻、厚度簿、无辐射、低能耗，能够大规模集成电路直接驱动等优点，在平板显示技术中占据了主导地位，占全部平板显示产业产值的90%以上。TFTLCD产业为我国实现电子强国战略，为中国电子信息产业的发展提供了一个重大的机遇。下面介绍TFTLCD洁净室HVAC系统节能技术：1）洁净室HVAC系统的耗能特点。洁净室HVAC系统的能耗主要是空气系统及排风系统的输送能耗以及制冷系统的能耗，一般都是很大的，尤其是制冷系统。它主要受生产工艺特点（工艺设备散发热、湿量及排风量等）、对洁净室的要求（洁净度，温、湿度参数及其精度等）以及规模等影响。2）洁净室HVAC系统的节能措施。a上实现节能。对各工序，特别是主要耗能工序，优选工艺参数，加强监测控制，改进加工方法，降低能源消耗，预热、调试等引起的能量损耗，并充分利用已建立起的洁净和空调环境。主要工艺设备和动力设备采取自动化控制系统，提高其生产效率。严格控制工艺参数，提高成品率，保证生产线均衡生产，降低能源消耗。生产工艺清洗水应全部回收处理，并做到二次利用。工艺冷却水应循环使用。b调、净化空调系统均应采用自动控制，以利节能。空调房间围护结构采取保温措施，以降低能耗。新风采用集中处理的方式：送风采用MAU+FFU+DC(FCU)系统。新风空调机、接工艺设备的局部排风系统的风机均采用变频风机。c耗低，制冷机组自动控制水平较高，自动根据需要进行冷量调节、节省能耗。冷水供应分为低温和中温冷冻水供应系统，提高设备效率，降低电耗。纯水加热用热水采用热回收的方式获得，减少换热机组和蒸汽的使用，节约能耗，降低运行费用。换热器采用板式换热器，换热效率高，对所有热设备及热管道需进行保温，选用导热系数低（λ≤0045W/m·k）、性价比合理的保温材料，满足节能的要求。蒸汽经换热后产生的冷凝水，考虑节水及回收热量，故将这部分冷凝水经凝结水回收装置加压，送至开发区供热外网。选用变频空压机，根据负荷调节排气量，有利于节能。真空设备配带换热器，冷冻水循环使用，节约用水。（2）微电子行业。通常以为微电子行业既然是高科技产业，一定是省能工业，事实上，微电子行业耗能相当大。从国外资料看，以8inFAB为例，工艺设备能耗大致占40%，洁净室空气控制、纯水制造、废水制造及电力能耗约占60%。因此，节能的重点还是在后者，加强这方面节能降耗工作是非常必要的。1）洁净厂房控制节能。微电子行业的生产对于洁净室内温度、湿度以及冷冻的水温均有极为严格的要求。这就要求室内环境控制系统具备高精度与高稳定性。这里介绍楼宇自动控制系统在电子洁净厂房的节能应用。在电子净化厂房的空调自控系统中，经常出现这样的问题：通常点数较多，现场设备的输入输出信号种类也较多的情况；传统的DDC系统点数及输入输出端口都较固定，从而使得系统配置往往造成“某些点数不够，而某些点数过多”的矛盾；而且，一旦遇到系统需要扩充时，传统的DDC系统根本无法满足要求。楼宇自动控制系统从配置上很好地避免了上述弊端，使得各个端口都能被利用上，而且当某种点位的数量特别多时，还可以只增加该种点位，而不必浪费其他点位。这样就可以有效地降低成本，同时也节省了安装空间。a控系统具有对电子净化厂房的空调风、水等系统进行实时监测与控制功能：冰水主机冷冻水供回水温度监测；冰水主机冷却水供回水温度监测；冷冻水循环泵状态监测；冷却水循环泵状态监测；二次冷冻水循环泵状态监测；二次冷冻水温度控制；新风空调箱出风温度、湿度控制；洁净室内温度、湿度、静压控制；洁净空气循环空调箱出口温度控制。b系统稳定、可靠：运用“功能分散，风险分散”的设计理念，每个模块都有独立的电源和独立的处理器，确保一个模块的故障不会影响到其他模块正常运行。每个I/O通道都采用独立光电隔离，使得外界干扰不会对I/O模块产生影响。可扩展性强：采取积木化设计，系统组成灵活、方便，具有可扩展性。多种先进网络通讯技术综合运用：具有电流环总线通讯方式、CAN总线通讯方式、以太网通讯方式等多种通讯方式，适应于不同的现场需求。高兼容性：系统的数字量输入通道通过跳线，可以支持触点型、集电极开路型、电压开关型和电流开关型多种输入方式；模拟量输入通道通过跳线可以支持电压0～10V、电压0～5V、电流0～20mA等多种输入方式；同一模块可以简单地实现与所有变送器的连接。调试方便：该系统支持模块带电插拔，所有模块均可带电插拔，单个模块出现故障不会影响到其他模块正常工作；更换单个故障模块时，无须改动原有系统的接线，以便快速解决故障问题，对整个系统的影响可减少到最小。后期维护与二次开发简便：控制程序采用高级计算机语言编写，使调试及维护比较方便；组态图控软件操作直观方便，特别适合非专业人员进行二次开发。系统造价较低：与同等级的国外品牌相比较，至少便宜13。在工程实施过程中，对于空调系统，我们采用了变风量控制，变风量系统（VariableAirVolumeSyetem）是一种节能的空气调节方式，与定风量空调系统相比，它在满足空调要求的同时，又有明显的节能效果，全年空气输送能耗可节约1/3，设备容量减少20％～30％。变风量空调系统是一种通过改变送入各房间的风量来适应房间负荷变化的全空气系统。具体来说，变风量系统是通过变风量末端调节末端风量来保证房间温度，同时变频调节送、回风机来维持系统的有效、稳定运行，并动态调整新风量保证室内空气品质及有效利用新风能源的一种高效的全空气系统。2）建立全厂控制网络和管理控制系统。该系统对全厂能源、生产环境、动力等设备群进行集中监视、控制和管理。为监视和控制全厂能源的消耗量，使能源管理科学化，系统对天然气、蒸汽、燃油、工业用水、纯水、热水、冷冻水等的流量及供配电系统中各级设备的耗电量进行集中监测、累计、记录并定期打印，便于能源的管理和成本核算，有利于全厂节能；各类水池（水塔、水箱、水槽）均设有液位控制，能自动控制水池（水塔、水箱、水槽）的高、低水位和超限报警，保证了用水要求，避免溢流浪费水源，节约了能源。3）排气系统节能。要达到排气系统节能可以从降低风机运转压力、降低风机运转风量及提高风机运转效率3个方面着手。a外，最重要的就是要克服排气系统中所有组件的压损，包含机台的入口损失、输送管路的摩擦损失、处理设备的压损、风机本身的系统效应以及废气排放烟囱的摩擦与出口损失等。而要降低风机运转的压力时，就必须有正确且精细的设计以及优良的施工质量，才可有效达到低压损的运转目标。b根据机台的需求风量加总后决定，为了确保实际运转后不会有风量不足的问题，所以必定会取相当的安全系数，例如110、115、120或更高，然而这也导致厂务人员在实际运转后采用极为保守的控制方式。但排气风量过高造成的能源浪费不止是排气风机本身的电能消耗过多而已，因为排气的风量过多时，相对地空调侧所需补充的外气亦需大量加入，以维持无尘室内的正压要求，但因为无尘室温湿度的严格要求，补充外气便需经过相当耗能的处理后才可送至无尘室中，而这些处理、输送等设备所需消耗的能源保守估计约为单纯排气风机耗能的20倍左右。c(Header)前后之排气管路与风机配置情形的差异，导致每台风机的抽气量与运转压力都不相同，此时若利用相同的频率运转，则各台风机的运转效率必定会有相当的差异性，同时也会导致部分风机运转效率偏低，造成能源的浪费。因此，若要避免此种现象产生，则有效的风机运转监测与适当的风机控制模式便成为最重要的了。4）主要耗能设备的效率及达到的指标。为提高供电系统的功率因数,减少无功电能的损耗,提高供电能力，降低电能损耗，尽可能在用电设备处加装无功补偿，并在配(变)电所装设低压静电电容器无功自动补偿装置（如有高压用电设备，则装设高压静电电容器无功自动补偿装置）,使供电系统的总电源进线处功率因数达到090以上。照明灯具选用，应综合考虑灯具利用系数、配光曲线等因素。在保证照明质量的前提下,优先采用开启式灯具,所采用的开启式灯具的效率在75%以上。带格栅或保护罩的灯具效率不低于60%。电光源采用T8、T5荧光灯，紧凑型荧光灯，钠灯，金属卤化物灯，LED灯。镇流器选用电子镇流器或节能型电感镇流器，功率因数不低于09。5）采用节能新技术、新设备及其他节能措施。采用低损耗节能型电力变压器,以减少变压器的电能损耗。供电电力变压器装设在用电负荷较大的建筑内,并尽量靠近负荷中心,以减少低压配电线路的电能损耗,各变电所之间设有低压联络线(或联络母线),并适当加大联络线(或联络母线)的输送容量,以满足变压器经济运行的要求。安装电器仪表,以便于能耗的检测,并根据工厂负荷情况,进行供电负荷调整,以减少系统的电能损耗。照明设计中,一般建筑推广采用荧光灯；对要求高照度的场所采用高效荧光灯；高大建筑则采用高光效、长寿命气体放电灯如金属卤化物灯等。采用合理的照明方案：采用混合照明(一般照明和局部照明)和分区一般照明相结合的方式,照明开关控制的灯数和开关设置位置，应布置合理,便于操作,为了节电，宜有集中控制，按天然采光分组，可分别开关灯，有条件时最好按时钟和照度进行自动控制。各建筑(厂房)配电设备尽量设置在负荷中心,以缩短配电线路的长度,节省材料,减少电能损耗。为了解和控制全厂能源的消耗量,使能源管理科学化,设计中对煤气、O2、H2、N2、压缩空气、蒸气、重油、工业用水、纯水、软化水、冷冻水、循环水、回用水、热水等流量进行集中控制、累计、记录并定期打印，便于加强能源的管理和成本核算,有利于全厂节能。冷冻机和空压机设有电脑(微机)控制系统,可根据生产使用的负荷大小自动确定投入的台数和每台的负荷量,大大节省了电能。空调系统设有集散型微机和仪表控制系统,可根据室外空气的温度、湿度参数和室内的负荷变化自动调节冷、热量，保证达到工艺要求的参数,减少了能量消耗。种类水池(水塔、水箱、水槽)均设有液位控制,能自动控制水池(水塔、水箱、水槽)的高、低液位和超限报警,保证了用水的要求,避免了溢流浪费水源,节约了能源。（3）电子玻璃行业。玻壳生产是耗能较大的工艺过程，采取有效的节能措施有着特殊意义。1）玻璃池炉的节能措施。玻璃池炉是玻壳厂耗能最大的关键设备。其能耗约占全厂总能耗的50%，是节能降耗的重点。a燃烧或纯氧助熔技术在玻璃窑中最早主要被应用于窑龄较长的玻璃窑上以维持产量或延长窑的寿命，但到了20世纪80年代末纯氧燃烧在玻璃熔窑中成为取代常规空气燃烧的更好的选择方案，这是因为纯氧燃烧不仅能大大降低NOx、CO2、粉尘等污染物的排放，而且在节能、提高产量和质量、减少设备投资和节省厂房场地等诸多方面都有良好的表现。近年来在玻璃窑上应用纯氧燃烧在欧美已成为一种趋势，应用范围覆盖各种玻璃产品和窑型。目前中国的深圳、长沙、马尾、安阳、石家庄等城市的玻壳厂及部分日用玻璃厂都采用了全氧燃烧技术。池炉采用全氧燃烧的优越性：全氧燃烧时烟气量少，且烟气内NOx含量大为减少（大约比空气助燃时降低85%～90%）。空气中挥发组分浓度大大增多，抑制了配合料中挥发分的挥发速度，故可适当减少挥发组分（如碱、B）的用量，估计配合料费用可降低5%，粉尘排放量比空气助燃时减少70%～80%。因此，污染大为减少，符合环保要求。因空气中O2只占21%，空气助燃时79%的无用气体要被加热然后又被排放，因此热效率很低。而全氧燃烧时烟气量大大减少，其带走的热量相应减少。同时，全氧炉窑体无小炉、蓄热室，向外散热少。对普通钠钙料可节能20%～30%，对高硼料、高铅料节能将更多。全氧燃烧产生高亮度、高辐射、低动量火焰。全氧燃烧时烟气成分中主要是CO2和H2O，比空气助燃时烟气的黑度大得多。加上全氧燃烧时的火焰传播速度比空气助燃时的火焰传播速度快，故对玻璃液的传热量增多，熔化率可提高10%～20%。此外，烟气成分中水汽含量可达53%，玻璃液与水汽反应增强，玻璃液中的OH-量增多，导致粘度降低，这有利于玻璃的澄清和均化，可提高玻璃质量。全氧燃烧窑结构近似单元窑，且比单元窑还要简单，可以不