Способ управления группой руднотермических печей

Способ управления группой руднотермических печей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Саветекик

Социалистические

Рее убп

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii877800 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 120479 (21) 2752040/24-07 с присоединением заявки УЙ (23) Приоритет (5I)M. Кл.

Н 05 В 7/144

F 27 0 l l/10//

Н 02 J 3/00

Гееуявретекииый комитет

СССР ав авели изобретеиий и открытий

Опубликовано ЗШ 081 . Бюллетень М 40

О

Дата опубликования описания 301031 (53) УД К 621. 365. . 23 (088".8) Г.M.Æèëîâ, Э, И.Кункс, Ю.Ф.Симонов, И.И.Лифсон, Ю.В.Краев, И.Ф. Комаров, В.А. Цвит и М.Б.Хуторе (72) Авторы изобретения

t и ательск ий щленно,с ти

Ленинградский государственный научно-иссл и проектный институт основной химической (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ РУДНОТЕРМИЧЕСКИХ

ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к электротермии, в частности к способам управ ления руднотермическими печами в часы максимума нагрузки энергосистемы. Электротермические установки являются крупными потребителями электроэнергии. Цель управления такими установками состоит в обеспечении максимально возможной производительности печи, т.е. в максимально возможном потреблении электроэнергии, для чего регулируют TQK электрода каждой фазы, общую потребляемую активную моп1ность, напряжение трансформатора каждой фазы путем перемещения электродов и переключения ступеней напряжения, Однако в процессе эксплуатации печи величину вводимой мощности экономически целесообразно ограничивать по требованиям энергосистемы в часы пик ее нагрузки.

Исходя из двухставочного тарифа, потребители стремятся к наименьшей величине максимальной мощности в периоды пика нагрузки.

Известны различные способы управления потребителями в часы Максимума нагрузки энергосистемы. Так, для выравнивания графиков нагрузки энергосистем отключают или уменьшают нагрузку части потребителей, в частности печей для производства карбида кальция, ферросилиция, алюминия и т.д., в период максимальных нагрузок энергосистемы и повышают ее в период низкой нагрузки Г1).

Известен также способ равномерного снижения мощности отдельных потребителей электроэнергии в период мак-" симума, например снижение тока на

5-10Х 1 2).

Однако снижение потребления электроэнергии за счет отключения части печей ведет к серьезному нарушению

877800 технологического режима и снижению надежности работы оборудования.

Опыт эксплуатации показь1вает, что без нарушения ведения технологического процесса возможно регулярно снижать рабочую мощность печи до 5060 .номинальной мощности электропечи трансформатора.

Наиболее нежелательно полное отключение мощной руднотермической электропечной установки, так как это может привести к термическим перенапряжениям самоспекающегося электрода, а следовательно, к уменьшению надежности его работы, а также требует значительного времени для выво" да печи на нормальный технологический режим, в результате чего снижается выпуск целевого продукта. Снижение токов на всех печах не устраняет указанный недостаток, так как для руднотермических печей простое снижение рабочего тока в часы максимума, энергосистемы приводит к заданному уменьшению потребления активной мощности, однако при этом нарушается электротехнологический режим печи, так как электроды оказываются в высоком положении и подина застывает. Нарушается нормальный слив расплава и создаются настыли внутри ванЖ печи.

Снижение активной мощности путем

I снижения напряжения на печном трансформаторе с сохранением заданного значения тока приводит к тому, что потребление реактивной мощности в часы пик нагрузки энергосистемы практически не меняется, в результате чего энергосистема при снижении активной мощности не разгружается от реактив1 ной мощности и в часы пяк энергосистемы tg Q возрастает до недопустимых значений.

Известен способ управления группой печей в часы максимума нагрузки энер" госйстемы, при котором измеряют активную и реактивную мощность отдель" ных печей и их tg g, а также суммарные активную и реактивную мощности и

tg g всей группы печей, сравнивают измеренные параметры с заданными и при отклонении суммарной активной и реактивной .мощностей от заданных снижают или повышают их, изменяя активные и реактивные мощности отдельных печей до устранения отклонений. При этом способе отбираемая дуговыми. печами от системы энергия на интервале не должна превышать заданной, но по возможности должна быть израсходована полностью, энергия распределяется по печам с приоритетом, который тем вышее, чем ближе печь к концу плавки, число переключений должно быть по возможности минимальным (3);, Недостатки этого способа применительно к группе руднотермических печей следующие: регулируется суммар 0 ная активная мощность работающих печай, а снижение потребления реактивной мощности не учитываетсч, в реI зультате чего tg g не является оптимальным, а следовательно, не достигается разгрузка энергосистемы, приори- тет, по которому распределяется энергия между печами, не учитывает особенности работы. руднотермических пе.чей, для которых в качестве приоритета в первую очередь следует учитывать рабочую мощность печи, а такжео техническое состояние ее оборудования, например сопротивление изоляции и состояние конструктивных элементов печи, электрофильтров и т.д.

ЦЕль изобретения †. уменьшение нагрузки энергосистемы, уменьшение поТерь электроэнергии и улучшение ка4аства управления руднотермическими

30 печами в часы максимума нагрузки о энергосистемы.

Поставленная цель достигается тем, что снижение суммарной активной мощности осуществляют снижением активной мощности на печах, работающих в интервале 0,6-0,8 от номинальной мощности не ниже 0,5 номинальной мощности, начиная с печи с наименьшим tg f повышение суммарной активной мощности осуществляют ее повышением на пе40 чах, работающих в интервале 0,5-. 0,7 номинальной мощности, начиная с.печи с,наибольшим tgg, а Регулирование суммарной реактивной мощности и под- . держание .оптимального суммарного

4> tg Q осуществляют изменением активного сопротивления ванны этих же печей в пределах 0,65-.0,8 от значения, поддерживаемого при номинальной мощности печи.

50 Это объясняется тем, что соотношение реактивной и активной энергии руднотермических нечей, работающих на номинальной мощности и близкой к . нему; находится на оптимальном уровss не, так как практически реактивное сопротивление печного контура не изменяется, поэтому изменение потребляем В энергии таких печей нежелатель35

5 87780 но, а уменьшение потребляемой энергии менее, чем до 0,5 номинальной мощности приводит к снижению надежности работы печи, ухудшению технологического режима и увеличению удельного расхода электроэнергии и, как следствие, уменьшению выпуска целевого продукта. Следует сказать также, что поддерживать более высокие значения активного сопротивле- 10 ния невозможно, так как в этом создаются свищи и спеки в шихте, а также переохлаждается подина н затрудняется слив расплава. Более низкие значения активного сопротивления 15 целесообразно поддерживать, из-эа ,резкого повышения tg g, Оптимальное значение tg 9 в раз» личных энергосистемах неодинаково и зависит от многих факторов, например соединения и удаления потребителей от источников энергоснабжения, наличия дополнительных компенсирун щих устройств и т.д.

На чертеже приведена блок-схема 25 одного из возможных вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.

Блок-схема содержит пульт 1 управления оператора, соединенный с печа- 30 ми 2, снабженными измерителями активной энергии 3, реактивной 4 и активного сопротивления ванны печи 5, сумматор 6 активной энергии и сумматор 7 реактивной энергии, соединенные с соответствующими измерителями энергии каждой йечй, блок 8 деления, блок

9 сравнения суммарной активной энергии с заданной и блок 10 сравнения суммарной реактивной энергии с задан- . ной, блок 11 сравнения действитель" ного З tgg с оптимальным.

Выходы всех блоков сравнения через усилители 12 соединены с пультом .

1 оператора. Блоки 13 измеряют tgf каждой печи.

Способ осуществляется следующим образом.

Пусть суммарная активная мощность отличается от заданной, т.е.. Я P ? РаъаАили З РО1 < Рс,ъщ(уа суммарная реактивная мощность находится на уровне заданной, т.е. З Q„ Q p, тогда в этом случаЕ будет2tg ф<;5 tg фа; или Я tg 9 7 Я йд оп-г °

В этом случае на выходе блоков 9 и 11 сравнения появляются соответственно сигналы рассогласования, пропорциональные «+ Рс1 и >tg 9, который

0 6 усиливаются усилителями;12 и посту» лают на пульт 1 управления. В соответствии с этими сигналами оператору необходимо уменьшить (увеличить) суммарную активную мощность и увеличить (уменьшить) 3tg g. Он сделает это путем уменьшения активной мощности тех печей, которые работают в пределе

0,6-0,8 от номинального .значения, начиная с той печи, tgg Которой наименьший. Увеличение суммарной активной энергии будет осуществлено sa счет печей, активная мощность которых составляет 0,5-0,7 от значения номинальной мощности, начиная с печи, обладающей наибольшим tgg .

Ф

ПуСть суммарная активная мощность находится в пределах заданной, т .е .ВР„„ Р„,а суммарная реактивная мощность не соответствует заданной, т.е. 2 Q 7 Q5 илн 2 1}„ с Q

В этом случае будет 219 pg tg0„ ил" tggg + tgf<><.Следовательно, на выхоДе блоков 10 и 11 сравнения появляются сигналы рассогласования, пропорциональные +5Q н + 7.tgg кото" рые усиливаются усилителями 12 и поступают на пульт 1 управления опера-. тора.

В этом случае регулирование суммарной реактивной мощности будет производиться также за счет пеней, рабочая мощность которых составляет

0,5-0,8 от значения номинальной мощ" ности, и исходя из величины tg этих печей.

Так, для уменьшения реактивной энергии будут уменьшать реактивную мощность sa счет изменения активного сопротивления ванны печей, мощность которых составляет 0,5-0, 6 значения номинальной мощности, а увеличение суммарной реактивной мощности за счет уменьшения активного сопротивления ванны печей, мощноеть которых составляет 0,6-0,8 значения номинальной мощности.

Изменение активного сопротивления вачны печей осуществляется в пределах О, 65-0,8 от значения, подцержи- .. ваемого при номинальной мощности печи. Следут за этим по прибору 5.

Пусть активная и реактнвнап мощнасти не соответствуют заданной, а отношение их, т.е. tg9, является оптимальным, В этом случае на выходе блоков 9 и 10 сравнения появляются сигналы рассогласования БР 5 и aQ, 7 87 которые через усилители 12 поступают на пульт 1 управления оператора.

При отработке любого из этих сиг" налов возникает ситуация, аналогичная описанному.

Предлагаемый способ управления позволяет оптимизировать режим потребления электроэнергии заводами, оснащенными руднотермическийи печами, так как печи в этом случае используются в качестве потребителей-регуляторов нагрузки энергосистемы. Снижеwe 1мощности не более чем до 503 от номинальной позволяет увеличить выход целевого продукта эа счет уменьшения удельного расхода элект" роэнергии и исключения нарушения технологического режима, что также достигается путем улучшения качества управления.

Формула изобретення

7800. шают их, изменяя активные и реактивные мощности отдельных печей до. устранения отклонений, о т л и ч а юшийся.тем, что, с целью снижения

В

5 нагрузки на энергосистему и уменьшения потерь энергии, снижение суммарной активной мощности осущес"гвляют снижением активной мощности на печах, работающих .в интервале 0,610 0,8 от номинальной мощности не ниже

0,5 номинальной мощности, начиная с печи с наименьшим tg9, повышение суммарной активной мощности осуществляют ее повышением на печах, рабо15 тающих в интервале 0,5-0,7 номинальной мощности, начиная с печи с наиболь. шим tg 1т, а регулирование суммарной реактивной мощности и подцержание оптимального суммарного tg Ч осуществщ ляют изменением активного сопротивления ванны этих же печей в пределах

0,65-0 8 от значения, подцерживаемого при номинальной мощности печи.

Способ управления группой руднотермических печей в часы максимума нагрузки энергосистемы, при котором измеряют активную и реактивную мощности отдельных печей и их tg g, а также суммарные активную и реактивную мощности и tgg всей группр печей, сравнивают измеренные параметры с заданными и при отклонении суммарной активной и реактивной мощносностей от заданных снижают или повыИсточники информации, 25 принятше во внимание при экспертизе

Горнштейн В.B. Проблемы пиковых мощностей в энергосистемах и тагифы. — "Электростанции", 1963, И - 8.

2 ° Рущук В.И. Работа алюминиевых

30 электролизеров при систематических ежесуточных ограничениях мощности, "Промышленная энергетика", 1977, Ф 8, 3. "Stahl und Еisen", 1978, ВА 98, Ф 19, S 979-984.

Составитель О.Турпак

РеДактор .С.Тараненко Техред Т.Маточка Корректор Е. Рошко

Заказ 9651/86 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4