【正文】 壓放電極，提高了設(shè)備作業(yè)率，促進(jìn)了工況穩(wěn)定。正常生產(chǎn)情況下，電石爐變壓器的運(yùn)行檔位通常在7—9檔，一次電流105—110A，—。電極下插不理想，入爐有功偏低，短網(wǎng)磁阻大，發(fā)熱量大，進(jìn)而導(dǎo)致工藝電耗偏高。由于電網(wǎng)功率因數(shù)無法達(dá)到電力系統(tǒng)的要求，每月均有供電局加收的調(diào)整電費(fèi)，造成生產(chǎn)成本增加。電石爐石灰焦碳電石粉塵 煙氣電遵義聯(lián)和電化有限公司工藝簡(jiǎn)圖某電化有限公司總投資人民幣8000萬元（其中引進(jìn)外資4800萬元），建成了三臺(tái)容量為20000kVA的內(nèi)燃式電石爐，主要生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)電石（碳化鈣），投產(chǎn)后的生產(chǎn)能力為12萬噸/年，填補(bǔ)了省**堿廠（現(xiàn)**氯堿股份有限公司）60%以上的電石缺口。工業(yè)總產(chǎn)值可達(dá)3億元/年，年創(chuàng)利稅3200萬元以上，并且節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)的構(gòu)架已經(jīng)初步形成，但是仍然存在一些問題。比如在電能的利用就不充分，入爐有功低，短網(wǎng)磁阻大，發(fā)熱量大，導(dǎo)致工藝電耗高，電網(wǎng)功率因素低。因此企業(yè)應(yīng)按節(jié)能減排要求，加大能源利用，從整個(gè)企業(yè)全局出發(fā)，完善其能源利用布局。某電化有限公司本次節(jié)能技改中，完善全廠節(jié)能減排經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)配套建設(shè)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容為：本著節(jié)能的宗旨，采用每臺(tái)電爐變壓器增加8160kVAR電容補(bǔ)償裝置。**聯(lián)合電化有限公司現(xiàn)有三臺(tái)20000kVA內(nèi)燃式電石冶煉爐，電石爐變壓器型號(hào)HCDSPZ20—6667/110，一次電壓110kV，采用35級(jí)有載調(diào)壓，—。采用目前最節(jié)能的單極單變接線布局，每棵電極一臺(tái)單相變壓器，一次側(cè)Y型連接，二次側(cè)Δ型連接。使用強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻。三臺(tái)電石爐年產(chǎn)電石12萬噸。**聯(lián)合電化有限公司三臺(tái)電石爐變采用的是“單極單變”的接線布局，這種爐變與電極的連接方法較三相式整體變壓器而言大幅縮短了短網(wǎng)的長(zhǎng)度，能有效減少短網(wǎng)中的無功損耗，提高電石爐的自然功率因數(shù)；采用單極單變的接線布局。由于電石生產(chǎn)不同于其他金屬礦冶煉，電石冶煉過程中生產(chǎn)變數(shù)極大，電石爐爐況受各環(huán)節(jié)指標(biāo)的影響也反應(yīng)也非常靈敏，要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期的良好爐況生產(chǎn)較為困難。通過**聯(lián)合電化有限公司投產(chǎn)四年來的生產(chǎn)指標(biāo)反映，三臺(tái)電石爐變壓器在正常生產(chǎn)情況下通常運(yùn)行檔位在7—9檔（，7檔時(shí)為運(yùn)行二次電壓約為175V），一次電流105—110A，二次電流60000A左右。如此大的運(yùn)行電流必然會(huì)在短網(wǎng)內(nèi)形成非常大的磁阻，導(dǎo)致二次電壓降低、無功增大、短網(wǎng)發(fā)熱量增加、入爐有功降低、電極下插不理想，進(jìn)而導(dǎo)致工藝電耗偏高功率因數(shù)降低，通過多年的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示**—。根據(jù)南方電網(wǎng)對(duì)大工業(yè)用電戶功率因數(shù)的系統(tǒng)運(yùn)行要求，如果達(dá)不到規(guī)定值按每低一個(gè)百分點(diǎn)加收總電費(fèi)5‰的調(diào)整電費(fèi)，并以此累加。**聯(lián)合電化有限公司每月用電量36000000kWh左右，每月電費(fèi)總額1500萬元左右，每月要多支付調(diào)整電費(fèi)60萬元左右，造成生產(chǎn)成本增加60元/噸，僅此一項(xiàng)每年要增加成本720萬元。并且由于功率因數(shù)不合格導(dǎo)致設(shè)備效率降低，影響電力系統(tǒng)網(wǎng)負(fù)荷，致使電壓質(zhì)量降低等問題造成的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益上的損失也不可估量。**聯(lián)合電化有限公司三臺(tái)20000kVA電石爐變壓器在正常生產(chǎn)運(yùn)行情況下，存在短網(wǎng)無功損耗高、二次電壓降大、功率因數(shù)低的問題。要達(dá)到降低短網(wǎng)無功損耗、升高二次電壓、提高功率因數(shù)的目的，目前投資最少、施工最簡(jiǎn)單、技術(shù)最成熟的方法就是使用電容補(bǔ)償。電石爐電容補(bǔ)償根據(jù)補(bǔ)償點(diǎn)的電壓等級(jí)區(qū)分為高壓補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償。根據(jù)**聯(lián)合電化有限公司生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際情況考慮，采用高壓補(bǔ)償存在幾點(diǎn)問題：三臺(tái)電石爐變壓器的一次電壓為110kV，目前可供選擇的110kV電壓等級(jí)的電力電容器很少，并且技術(shù)上不穩(wěn)定，使用風(fēng)險(xiǎn)較大；高壓補(bǔ)償多采用集合式電容共同補(bǔ)償，如果采用分補(bǔ)將會(huì)大幅增加投資，并且難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制。如果只采用共補(bǔ)就無法根據(jù)電石爐爐況的實(shí)際情況有針對(duì)性進(jìn)行補(bǔ)償，易造成欠補(bǔ)或過補(bǔ)；高壓補(bǔ)償必須安裝在系統(tǒng)母線上，如果電容器一旦出現(xiàn)故障將會(huì)對(duì)整個(gè)公司的供電系統(tǒng)造成影響。然而采用低壓補(bǔ)償就有如下優(yōu)點(diǎn)：低壓補(bǔ)償電容技術(shù)成熟，市場(chǎng)上可選擇的范圍很大，并且有很多成功應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)可借鑒；低壓補(bǔ)償采用分散式低壓電力電容器，可以方便地實(shí)施共補(bǔ)和分補(bǔ)，并且能夠按照用戶的設(shè)定根據(jù)電石爐爐況變化導(dǎo)致功率因數(shù)變化精確地進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)控制，不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)或欠補(bǔ)；低壓補(bǔ)償采用分散式電容組合，單只電容器運(yùn)行電流低穩(wěn)定性好，即使出現(xiàn)故障可單獨(dú)退出裝置檢修，不會(huì)因?yàn)閱沃浑娙萜鞯墓收嫌绊懻麄€(gè)裝置的運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定較高。以單臺(tái)電石爐變計(jì)算：，根據(jù)補(bǔ)償容量計(jì)算公式：Q=P（tgφ1? tgφ2）計(jì)算，當(dāng)cosφ1==；cosφ2==；單臺(tái)電石爐有功功率20000kW；代入公式計(jì)算得出單臺(tái)電石爐需要的補(bǔ)償容量為7950kVAR，考慮到適當(dāng)?shù)挠嗔亢蜋z修備用以及便于合理配置電容器的數(shù)量，確定每臺(tái)電石爐變壓器配置8160kVAR電容補(bǔ)償量。采用單只容量17kVAR，工作電壓185V以上的電容器，共需480只，分為15組每組32只電容器，分別補(bǔ)償三相每相5組?？傇O(shè)計(jì)容量的60%用于共補(bǔ)，有288只電容器，分為12組，每組24只電容器，以手動(dòng)投入和手動(dòng)切除方式根據(jù)電石爐變負(fù)荷的實(shí)際情況進(jìn)行三相等容補(bǔ)償；余下40%的容量用于分補(bǔ)，有192只電容器，分為36組，每相12組，每組4只電容器，采用自動(dòng)的方式按照設(shè)定的功率因數(shù)值，根據(jù)運(yùn)行過程中各相的無功變化情況進(jìn)行分相補(bǔ)償或退補(bǔ)，從而達(dá)到精確控制。 補(bǔ)償裝置采用直接并聯(lián)于三相電極之間的方式，電容器組使用Δ型連接，每只電容器與電極之間串聯(lián)一只電抗器，以緩解合閘涌流對(duì)電容器及其啟動(dòng)電氣的沖擊，確保運(yùn)行的穩(wěn)定性。 補(bǔ)償裝置全部容量投入運(yùn)行時(shí)，每相的補(bǔ)償電流可達(dá)17000A以上，所以需要兩棵φ6010（1570mm2）的導(dǎo)電銅管方能滿足導(dǎo)電能力，并且由于導(dǎo)電銅管需要安裝在電石爐爐蓋上方，該區(qū)域溫度較高加上導(dǎo)電電流較大，所以導(dǎo)電銅管必須通水冷卻。補(bǔ)償裝置短網(wǎng)的接入點(diǎn)要安裝在靠近電極銅瓦的一側(cè)，這樣可以進(jìn)一步提高電極電壓，同時(shí)增加入爐功率。另外，電容器上由于短網(wǎng)距離長(zhǎng)造成的末端電壓提高的情況也可以有所緩解，這對(duì)電容器的安全運(yùn)行是有利的。由于現(xiàn)場(chǎng)沒有特別合適的位置，重新建造補(bǔ)償室會(huì)導(dǎo)致基建投資增加。所以充分利用電石爐三樓平臺(tái)修建補(bǔ)償裝置室是最佳方案。只是電容補(bǔ)償裝置安放的位置離電極稍遠(yuǎn)，這勢(shì)必造成電容器上的運(yùn)行電壓會(huì)被抬高，從而使電容器電流略有增大，電容器和銅母線的發(fā)熱量也會(huì)增加，因此必須在電容補(bǔ)償室裝設(shè)強(qiáng)制通風(fēng)降溫設(shè)施，以保證電容補(bǔ)償裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。 低壓補(bǔ)償裝置投入后，電石爐變壓器的運(yùn)行負(fù)荷在不超過額定值10%的情況下，能將電極電壓提高7V左右，運(yùn)行時(shí)同比可提高入爐有功10%左右，提高系統(tǒng)設(shè)備出率15%。如果電石爐的工藝操作得當(dāng)，原料結(jié)構(gòu)合理，就充分發(fā)揮電容補(bǔ)償帶來的效果，可同比增加產(chǎn)量10%以上，降低電耗50kWh/t電石。每年節(jié)約調(diào)整電費(fèi)720萬元。本次節(jié)能技改項(xiàng)目新增用電設(shè)備均為低負(fù)荷控制設(shè)備，主要用于補(bǔ)償裝置的控制部分，耗動(dòng)力電（380V）， kW，由設(shè)備附近變電所直接配送即可滿足使用，不增設(shè)變電所。 裝置安裝條件 場(chǎng)地的概況該項(xiàng)目場(chǎng)地位于某電化有限公司廠區(qū)內(nèi),分布在廠區(qū)各工序旁邊,由于是改造項(xiàng)目，只能因地制宜，利用現(xiàn)有空?qǐng)龅睾侠聿贾谩?當(dāng)?shù)貧庀髼l件**市區(qū)地處北緯27176。42′，東經(jīng)106176。53′，屬北亞熱帶春夏濕潤(rùn)型氣候區(qū)，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，夏季盛行南風(fēng)，冬季盛行東風(fēng)。某電化有限公司位于**市紅花崗區(qū)坪橋工業(yè)園內(nèi)。氣溫年平均氣溫：℃極端最高氣溫：℃極端最低氣溫：－℃濕度年相對(duì)濕度：80%年相對(duì)濕度：冬季59% 夏季82%氣壓年平均大氣壓：絕對(duì)最高大氣：冬季693mmHg絕對(duì)最低大氣:夏季684mmHg 降雨量歷年平均降雨量:日最大降雨量:蒸發(fā)量:年平均蒸發(fā)量:1003 mm風(fēng)速全年平均風(fēng)速:風(fēng)向、風(fēng)頻全年主導(dǎo)風(fēng)向：東風(fēng)年平均頻率：%靜風(fēng)頻率:%雷電日數(shù)年平均雷電日數(shù):年平均霧日數(shù):214天年平均日照時(shí)數(shù):年平均日照率:26%,陰天 廠區(qū)運(yùn)輸條件某電化有限公司位于**市紅花崗區(qū)坪橋工業(yè)園區(qū)，距**市中心區(qū)8～10公里，距舟水橋工業(yè)園區(qū)3～4公里，206國道從工業(yè)園區(qū)東北側(cè)邊緣通過，并有工業(yè)園區(qū)主干道直達(dá)廠區(qū)，位置非常優(yōu)勢(shì)，交通十分便利。 水源、供排水本次某電化有限公司技術(shù)改造新增用水設(shè)備利用現(xiàn)有工藝下水，不另外新增用水量，所以水源及供排水用原有設(shè)施。本項(xiàng)目用電由某電化有限公司配電系統(tǒng)供給。 場(chǎng)地方案本項(xiàng)目共需用地400平方米，當(dāng)?shù)氐目拐鸬燃?jí)符合建設(shè)用地要求，而且屬于技改性質(zhì),是在原有場(chǎng)地上建設(shè)，不作場(chǎng)地方案的比較。根據(jù)某電化有限公司現(xiàn)有地形，在力求設(shè)計(jì)布局合理、緊湊、規(guī)整，功能劃分明確；總圖布置嚴(yán)格滿足國家及地方的防火、防爆、消防、安全衛(wèi)生等規(guī)范要求，力求生產(chǎn)工藝流程順暢、管線短捷；生產(chǎn)操作方便，交通運(yùn)輸便利；并在因地制宜和合理用地的基礎(chǔ)上，節(jié)約用地，提高土地利用率；盡量減少土石方、護(hù)坡和擋土墻等工程量；充分考慮風(fēng)向、防火、建筑朝向、通風(fēng)、采光、施工、安裝、檢修等因素，力求整個(gè)裝置具有良好的景觀設(shè)計(jì)效果，為工廠節(jié)能、環(huán)保、安全生產(chǎn)、美化廠容廠貌創(chuàng)造條件。本工程無原料運(yùn)輸，僅是節(jié)能