【正文】 網(wǎng)進行節(jié)能改造對短網(wǎng)改造后達 到了降低短網(wǎng)電阻和短網(wǎng)電損的目的 2改進 2 12500KVA硅鐵電爐爐變二次出線方式提高電爐自然功率因數(shù)降低無功損耗變壓器二次側(cè)采用外三角接線 3 2 12500KVA 硅鐵電爐采用隔磁材料和新型爐襯降低磁場損耗減少電能損失 42 12500KVA 硅鐵電爐進行低壓補償提高有功功率在電爐變壓器二次側(cè)并聯(lián)電容器組進行無功功率的補償提高電爐的功率因數(shù)補償后爐變二次端電壓上升近 8～ 5245 萬元 16 效益分析 項目完成后預(yù)計每年節(jié)約用電 3243萬 kWh年可降低成本 1656萬元年創(chuàng)社會效 18870 噸標煤 2 項目建 設(shè)的必要性和條件 21 建設(shè)的必要性分析 在企業(yè)發(fā)展與資源能源和環(huán)境產(chǎn)生尖銳矛盾的關(guān)鍵時刻甘肅銳馳皋蘭鐵合金有限公司響應(yīng)國家建設(shè)節(jié)約型社會和企業(yè)的號召遵循開發(fā)與節(jié)約并舉把節(jié)約放在首位的原則充分考慮資源能源供給狀況和自身特點以技術(shù)節(jié)能改造為突破口積極采用新技術(shù)新工藝新設(shè)備開展技術(shù)創(chuàng)新節(jié)能降耗挖潛增效和資源綜合利用 甘肅銳馳皋蘭鐵合金有限公司有 2 臺矮煙罩半封閉礦熱爐兩臺 12500KVA 礦熱爐 2020 年公司綜合能源消耗量為 3745766 噸標準煤其中硅鐵冶煉耗能3523957 噸標準煤占能耗總量的 94％年耗電 1589596 萬千瓦時占總能耗量的 58公司產(chǎn)品單位能耗指標高成本高主要是由于工藝結(jié)構(gòu)不合理部分設(shè)備落后造成的如礦熱爐用變壓器低壓端因沒有進行無功補償自然功率因數(shù)仍然較低為 082變壓器無功功率損耗較高供用電的各個環(huán)節(jié)電能損失約占整個電爐能耗的 10 左右電能通過高壓母線→開關(guān)站→電爐變壓器→硬銅排→軟母線→導(dǎo)電銅管→銅瓦→電極在各個部位和接觸面上都會產(chǎn)生電能損失供電損失 件 皋蘭縣屬大陸性干旱氣侯冬夏季多風(fēng)氣溫低干旱少雨日照時間長風(fēng)沙多溫差大冬季寒冷夏季涼爽年均降雨量 2634mm 年均蒸發(fā)量 1785 mm 年均氣 溫 70℃極端最低溫度 25℃最高氣溫 389℃年均濕度 54 主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)最大風(fēng)速 24 米秒最大凍結(jié)深度 119cm 地震基本裂度 7 度 交通運輸 1 鐵路 甘肅銳馳皋蘭鐵合金有限公司距離包蘭鐵路皋蘭縣站西北約 24 公里產(chǎn)品經(jīng)公路運輸至該站發(fā)運鐵路運輸便利 2 公路 廠區(qū)與皋營公路相鄰東經(jīng)皋蘭縣與白蘭公路相通經(jīng)皋蘭縣城至蘭州距離 67公里交通運輸便利快捷 3 電爐節(jié)能技術(shù)改造工程方案 31 2 12500KVA 硅鐵電爐節(jié)能改造 該項目預(yù)計總投資 1910 萬元項目完成后每年節(jié)約用電 31124 萬 kWh 年創(chuàng)經(jīng)濟效 益 1089 萬元年創(chuàng)社會效益 10893 噸標煤 電爐二次短網(wǎng)進行節(jié)能改造 礦熱電爐生產(chǎn)硅鐵要獲得良好的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標電氣及電爐設(shè)計參數(shù)是關(guān)鍵的而電爐短網(wǎng)的設(shè)計與生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標及設(shè)備投資更有著密切關(guān)系電爐短網(wǎng)的特點是電流大組合母線外形輪廓復(fù)雜工作環(huán)境惡劣不能按通常電氣裝置載流導(dǎo)體進行選擇雖然電爐短網(wǎng)長度不大但其電阻尤其是電抗對電爐裝置工作有很大影響在很大程度上決定了電爐裝置的效率功率因數(shù)及電爐是否能進行穩(wěn)定生產(chǎn)因此優(yōu)化短網(wǎng)阻抗就是在保證物理尺寸最短前提下尋求短網(wǎng)阻抗最小的平衡 短網(wǎng)的合理結(jié)構(gòu)及布置對降 低功率損耗提高熔池功率提高爐子的有效相電壓提高功率因數(shù)提高電效率降低電能損耗有極大的意義 為降低短網(wǎng)電損就要降低短網(wǎng)電阻短網(wǎng)有效電阻與很多因素有關(guān) 短網(wǎng)有效電阻公式 R ρL s 1αΤ R 導(dǎo)體的毆姆電阻ρ為導(dǎo)體比電阻α 為電阻溫度系數(shù)Τ為導(dǎo)體溫度 K1 表面效應(yīng)系數(shù)鄰近效應(yīng)系數(shù) 現(xiàn)分別討論這幾個因素 比電阻ρ取決于導(dǎo)體材料可查表采用比電阻最小的紫銅 00169Ω mm2m 作導(dǎo)電管 導(dǎo)體溫度Τ越高 電阻越大故要千方百計降低導(dǎo)體溫度因負荷不同所處環(huán)境不同短網(wǎng)各段溫度不同距爐口較近的軟線和導(dǎo)電銅板因受爐口輻射熱的影 響溫度較高結(jié)果導(dǎo)致電能損失增加而且導(dǎo)體氧化電阻更大為降低導(dǎo)體溫度使用隔熱板擋住導(dǎo)體銅板用石棉板擋住軟線采用水冷導(dǎo)電銅管 表面效應(yīng)系數(shù) K1 考慮散熱條件 原短網(wǎng)設(shè)計較長 使短網(wǎng)電阻增大 且在設(shè)計短網(wǎng)部分時 忽視電流以變壓器載運行條件 使銅管面積偏小 引起銅管發(fā)熱 由于導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度成正比 溫度越高 電阻越大另外短網(wǎng)部分連接件較多當短網(wǎng)流過強大電流時產(chǎn)生較大的交變磁場 引起渦流 使連件銅管發(fā)熱傳熱 接觸面氧化 使導(dǎo)體電阻增大 原電爐短網(wǎng)布置情況變壓器離電爐距離遠造成短網(wǎng)過長連接采用內(nèi)三角方式短網(wǎng)上的電流 為二次側(cè)線電流每相采用∮ 50 10的銅管 12根三相短網(wǎng)銅管總長度約 416 米其截面積為 50225020 314 49700A 每根銅管上的平均載流量約為 49700247。凈利潤＝ 5245247。 7000 kCar kgce 24h 200 年利用天數(shù) 045 106 kCar247。 12 4142A152 萬 kWh 2 改造后電爐短網(wǎng)布置情況 將變壓器靠近電爐安裝縮短軟母線使短網(wǎng)長度盡可能縮短同時加大短網(wǎng)和軟母線的截面改變短網(wǎng)的連接方式使其通過電極形成外三角連接短網(wǎng)電流為二次側(cè)相電流以此降低電爐短網(wǎng)無功損耗 改造后電爐短網(wǎng)布置情況每相采用∮ 60 10的銅管 16根三相短網(wǎng)銅管總長度約 320m 每根銅管截面積為 60226020 314 改造后變壓器二次側(cè)采用外三角接線即變壓器二次側(cè)在變壓器外部經(jīng)電極連接成三角形短網(wǎng)上的電流為變壓器二次側(cè)相電流這樣可減少短網(wǎng)上的損耗提高電爐的有功功率變壓器二次側(cè)外三角接線圖如下 2 變壓器二次出線采用換位布置法達到良好的補償效果能減少回路中的電感提高電爐的自然功率因數(shù)變壓器二次出線換位布置圖如下 3 合理布置短網(wǎng)提高電爐的自然功率因數(shù) 電爐短網(wǎng)和變壓器二次側(cè)出線一樣采用換位布置法使銅管上下左右形成電容達到較好的補償效果短網(wǎng)上的感抗可分為兩部分一是在變壓器到分相為止這部分由于 采用不同極性導(dǎo)體交錯排列互感系數(shù)值較大電感很小雖距離較大其電抗值并不大約占總電抗的 3040 二是分相后的單相部分這部分導(dǎo)體上的電流雖然都是同一方向的電流但約占整個爐子總電抗的 5060 所以盡量減小軟母線的長度降低分相后單相部分導(dǎo)體的感抗達到提高電爐自然功率因數(shù)的目的 通過以上幾方面提升改造后電爐自然功率因數(shù)由 4 節(jié)電量計算 12500kVA電爐正常生產(chǎn)單位電耗為 8936kWht考慮實際生產(chǎn)中線損動力電燒穿器烘爐等用電綜合電耗按 9200 kWht計算電爐綜合運行系數(shù)取 095運行天數(shù)按330 天計算 改造前年可耗有功電量 變壓器臺容量 cosΦ運行系數(shù)年運行時間 12500kVA 082 095 24 小時天 33