大型鋁電解系列不停電技術及成套裝置研制項目(存儲版)
【正文】 和能量轉移方法，開發(fā)成功的超大容量電解鋁系列全電流條件下停、開槽技術； ? 研制的分置式多點分流、同步運行開關組裝置和可變電阻分流裝置，解決了鋁電解環(huán)境下單臺電解槽檢修必須計劃停電的世界性難題。 ?推廣應用前景 解決了鋁電解槽系列單臺電解槽大修系列停電的技術難題，避免了因此造成的供電負荷大幅波動對電解系列造成影響，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)操作模式，實現(xiàn)了電解鋁在非事故條件下的不停電生產(chǎn)，對于高耗能產(chǎn)業(yè)的電解鋁工業(yè)而言，在節(jié)能、增產(chǎn)、環(huán)保以及減少對電解鋁、電力系統(tǒng)的設備危害都有著重要意義。 ? 首次試驗成功的錄像資料 項 目 2068 1065 1022 1069 可變電阻數(shù)（組） 20 20 20 20 熔斷時間（ min） 50 20 49 18 熔斷段電（ μΩ） 電流強度（ A） 10145 13253 11765 12891 三、經(jīng)濟效益和社會效益 ?經(jīng)濟效益 ? 計算條件數(shù)據(jù) (中孚 320kA系列 ) ? 系列安裝槽數(shù) 282臺 ? 電解槽大修周期 1500天（設計值） ? 每年大修槽數(shù)量 70臺（ 282/4） ? 單臺槽日產(chǎn)鋁 （電流效率 94%） ? 每停、開一臺電解槽系列停電時間 30分鐘 ? 每大修一臺電解槽焊接停電時間 2小時 ? 每停一次電影響電解槽電流效率 降低 1%持續(xù) 1天 ? 每停一次電影響電解槽能耗 升高 1%持續(xù) 1天 ? 優(yōu)化生產(chǎn)按每次兩臺槽停電一次計算 全年停電次數(shù) 105次（ 70247。 ?一種 “ 可變電阻分流裝置 ” 的分流量計算 短路塊狀態(tài) 短路塊分流量（ kA） 槽電壓 (V) 分流器電流 (kA) 全閉合 斷開 1片 114082 斷開 2片 182508 斷開 3片 斷開 4片 斷開 5片 斷開 6片 斷開 7片 斷開 8片 斷開 9片 全斷開 0 ?一種 “ 可變電阻分流裝置 ” 的熱傳導圖 圖中 A為可變電阻，紅色部分是電解槽母線，其余為可變電阻連接部分。 ? 當短路塊斷開后，大部分電流流經(jīng) “ 可變電阻分流裝置 ” ，使其嚴重過負荷而導致溫度急劇上升，溫度上升時其電阻率也會發(fā)生很大的變化。斷開過程中，發(fā)現(xiàn)處于裸露狀態(tài)的二次弧觸頭（為了方便觀察拆下了弧觸頭的滅弧罩）有打火花現(xiàn)象并伴有響聲，試驗后對二次弧觸頭進行了解剖，發(fā)現(xiàn)其電接觸表面有如煙熏后斑點狀的痕跡，但沒有燒傷；工作觸頭則沒有任何打火現(xiàn)象。 ? 按動分閘按鈕，斷開設備，檢查斷開的同步性，檢查觸頭接觸面的接觸率。試驗在中孚實業(yè) 320kA系列 1036槽上進行。 ? 樣機斷開時，觀察到個別觸頭有較強火花，并伴隨有爆鳴聲，產(chǎn)生火花的觸頭表面被燒蝕。 ? 主要技術難點： 大電流轉移過程中電弧熄滅及大電流發(fā)熱問題；多點操動機構的同步問題；現(xiàn)場裝置的安裝與操作問題 ? “大電流分流有載短路 ” 裝置 ? 試驗樣機的研制 試驗樣機用于本項目原理性試驗，裝置技術指標及性能的測試，為實用樣機提供技術參數(shù)。 ?不停電大修陰極鋼棒焊接技術 ? 現(xiàn)象 1. 電解槽大修時，需要把陰極鋼棒與外部的母線焊接連通，這一操作必須在電解廠房完成 2. 陰極鋼棒焊接部位處于上、下游電解槽及自身母線電流產(chǎn)生的強磁場中，鋼棒頭磁性較強，焊接時偏弧和飛濺嚴重， 無法進行常規(guī)焊接。 ?停、開槽計算 ?停、開槽分析 ? 無論是停槽還是開槽，都是電流從一個回路轉移到另一個回路的過程，這個過程是動態(tài)的非線性變化 ? 電解槽停槽時帶電閉合第一塊短路塊，開槽時帶電斷開最后一塊短路塊，電流轉移的能量最大 ? 只要短路塊接觸面之間有電位差，在閉合或斷開短路塊時，都會產(chǎn)生氣體放電現(xiàn)象，即所謂的 “ 打火 ” 或 “ 放炮 ” 現(xiàn)象 ? “ 打火 ” 的能量取決于打火的電流、電壓（槽電壓）和維持時間 ? 逐個斷開和閉合短路塊的最大電流轉移量近 200kA，直接操作短路塊是不可行的 ?鋁電解槽停、開槽過程電流、電壓動態(tài)變化曲線 停、開槽過程分流及槽電壓動態(tài)變化圖0501001502002503003501 2 3 4 5 6 7 8 9 10短路塊斷開數(shù)量分流量（kＡ）00 . 511 . 522 . 533 . 544 . 5槽電壓（Ｖ）I分V槽?不停電停、開槽過程研究的關鍵問題 ? 電流轉移動態(tài)過程的監(jiān)測與控制 無論停槽還是開槽，閉合或打開每一片短路塊，電流轉移量及電壓變化量都是不同的，對過程中的每一個步驟都要有相應的控制策略和措施，以避免形成電??； ? 回路電阻的控制與平衡 電流轉移過程中，所有電接觸部位及導體的電阻都必須限制到很低的數(shù)值，否則由電發(fā)熱引起的溫升可能造成接觸部位金屬熔融，形成熔焊。 項目主要研發(fā)過程 ? 課題組根據(jù)李國興教授的建議，決定聯(lián)合華中科技大學按照課題組最早提出的開發(fā)方案，由國內自主開發(fā)試驗。國家重大產(chǎn)業(yè)技術裝備研制和重大產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)專項 “300kA級鋁電解槽生產(chǎn)綜合節(jié)能技術開發(fā) ” 大型鋁電解系列不停電 (全電流 ) 技術及成套裝置研制 項 目 匯 報 河南中孚實業(yè)股份有限公司 華 中 科 技 大 學 鄭州中實賽爾科技有限公司 一、項目簡介 項目背景 ? 電解鋁是一種重要的基礎原材料，是僅次于鋼鐵的第二大金屬 ? 鋁電解槽大容量、大系列已成當今世界鋁電解工業(yè)的技術主流 ? “ 鋁電合一 ” 形成的大系列、小電網(wǎng)運行模式成為電解鋁工業(yè)發(fā)展的突出特點，電網(wǎng)適應電流波動的能力薄弱 ? 系列中電解槽停槽檢修、新槽啟動、大修槽陰極鋼棒焊接而沿用的系列停電或大幅度降負荷的操作模式
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1