SU877800A1 - Способ управлени группой руднотермических печей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротермии , в частности к способам управ лени  руднотермическими печами в часы максимума нагрузки энергосистемы .

Электротермические установки  вл ютс  крупными потребител ми электроэнергии . Цель управлени  такими установками состоит в обеспечении максимально возможной производительности печи, т.е. в максимально возможном потреблении электроэнергии, дл  чего регулируют ток электрода каждой фазы, общзто потребл емую активную мошность, напр жение трансформатора каждой фазы путем перемещени  электродов и переключени  ступеней напр жени .

Однако в процессе эксплуаа;ации печи величину вводимой мощности экономически целесообразно ограничивать по требовани м энергос стемы в часы пик ее нагрузки.

Исход  из двухставочного тарифа, потребители стрем тс  к «наименьшей величине максимальной мощности в периоды пика нагрузки.

Известны различные способы управлени  потребител ми в часы максимума нагрузки энергосистемы. Так, дл  выравнивани  графиков нагрузки энергосистем отключают или уменьшают нагрузку части потребителей, S частносto ти печей дл  производства карбида кальци , ферросилици , алюмини  и т.д., в период максимальных нагрузок энергосистемы и повышают ее в период низкой нагрузки 1,13

15

Известен также способ равномерного снижени  мощности отдельных потребителей электроэнергии в период мак- симумаj например снижение тока на 5-10% L2.

20

Однако снижение потреблени  электроэнергии за счет отключени  части печей ведет к серьезному нарушению 3 технологического режима и снижению надежности работы оборудовани , Опыт эксплуатации показьдаает, что без нарушени  ведени  технологического процесса возможно регул рно снижать рабочую мощность печи до 50 60%.номинальной мощности электропечи трансформатора. Наиболее нежелательно полное отключение мощной руднотермической электропечной установки, так как это может привести к термическим перенапр жени м самоспекающегос  элект рода, а следовательно, к з еньшению надежности его работы, а также требует значительного времени дл  вьшо да печи на нормальный технологически режим, в результате чего снижаетс  вьтуск целевого продукта. Снижение токов на всех печах не усутран ет ука занный недостаток, так как дл  руднотермических печей простое снижение рабочего тока в часы максимумаэнергосистемы приводит к заданжжу уменьшению потреблени  активной мощности , однако при этом нарушаете электротехнологический режим печи, так как электроды оказываютс  в высо ком положении и подина застывает.На рушаетс  нормальный слив расплава и создаютс  настьши внутри вашД печ Снижение активной мощности путем снижени  напр жени  на печном трансформаторе с сохранением заданного значени  тока приводит к тому, что потребление реактивной мощности в ча сы пик нагрузки энергосистемы практи чески не мен етс , в результате чего энергосистема при снижении актйвйой мощности не разгружаетс  от реактивной мощности и в часы пик энерг осйстемы tg f возрастает до недопустимых значений. Известен способ зшравлени  группо печей в часы максимума нагрузки энер госистемы, при котором измер ют активную и реактивную мощность отдельных печей и их tg Ч . а также суммарные активную и реактивную мощности и tg Ч всей группы печей, сравнивают измеренные параметры с заданными и при отклонении сз ммарной активной и реактивной .мощностей от заданных сни жают или повышают их, измен   активные и реактивные мощности о.тдельных печей до устранени  отклонений. При этом способе отбираема  дуговыми, печами от системы энерги  на интервале не должна превышать заданной. но по возможности должна быть израсходована полностью; энерги  распреде етс  по печам с приоритетом, который тем выше, чем ближе печь к концу лавки число переключений должно быть по возможности минимальным зЗНедостатки этого способа применительно к группе руднотермических печей следующие: регулируетс  суммарна  активна  мощность работающих печай , а снижение потреблени  реактивНой мощности не учитываетс , в результате чего tg М не  вл етс  оптимальным , а следовательно, не достигаетс  разгрузка энергосистемы приори-i тет, по которому распредел етс  энерги  между печами, не учитьшает особенности работы руднотермических печей , дл  которых в качестве приоритета в первую очередь следует учитывать рабочую мощность печи, а такжео Т6х1аическое состо ние ее оборудовани , например сопротивление изол ции и состо ние конструктивных элементов печи, электрофильтров и т.д. Цель изобретени  - уменьшение нагрузки энергосистемы, уменьшение поtepb электроэнергии и улучшение управлени  руднотермическими печами в часы максимума нагрузки энергосистемы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что снижение суммарной активной мощности осуществл ют снижением активной мощности на печах, работающих в интервале 0,6-0,8 от номинальной мощности не ниже 0,5 номинальной мощности , начина  с печи с наименьшим tg. повышение суммарной активной мощности осуществл ют ее повышением на печах , работающих в интервале 0,5-0,7 номинальной мощности начина  с.т(ечи с, наибольшим tgV, а регулирование суммарной реактивной мощности и под- держание оптимального суммарного tg. осуществл ют изменением активного сопрйтивлени  ванны этих же печей в пределах 0,65-0,8 от значени , поддерживаемого при номинальной мощности печй. Это объ сн етс  тем, что соотнощёние реактивной и активной энергии руднотермических печей, работающих на номинальной мощности и б.пизкой к немуу находитс  на оптимальном уровне , так как практически реактивное сопротивление печного контура не измен етс , поэтому изменение потребл е4 «ой .энергии таких печей нёжелательно , а уменьшение потребл емой 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 П1)одукта, Следует сказать также, что поддерживать более высокие значени  активного сопротивлени  невозможно, так как в этом создаютс  свищи и спеки в шихте, а также переохлаждаетс  подина и затрудн етс  слив расплава. Более низкие активного сопротивлени  Целесообразно поддерживать .из-за Д1езкого повышени  .

Оптимальное значение tg Ч в раз личных эйергосистемах неодинаково и зависит от многих факторов, например соединени  и удалени  потребителей от источников знергоснабжени , наличи  дополнительных Компенсирующих устройств и т.д.

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

Блок-схема содержит пульт 1 управлени  оператора, соединенный с печами 2, снабженными измерител ми активной знергии 3, реактивной 4 и активного сопротивлени  ванны печи 5, сумматор 6 активной знергии и сумматюр 7 реактивной энергии, соединенные с соответствук щими измерител ми энергии каждой печи, блок 8 делени , блок 9 сравнени  суммарной активной энергии с заданной и блок 10 сравнени  суммарной реактивной энергии с заданной , блок 11 сравнени  действительного StgS с оптимальным.

Выходы всех блоков сравнени  через усилители 12 соединены с пультрм 1 оператора. Блоки 13 измер ют tg каждой печи.

Способ осуществл етс  следующим образом.

Пусть суммарна  активна  мощность отличаетс  от заданной, т.е.. 2 РСИ Ра-ьад.или S РС, РцаддЧа суммарна  реактивна  мощность находитс  на уровне заданной, т.е. S л йзоА тогда в этом случае будет Stg4 S , или S tg47S tgSonrВ этом случае на выходе блоков 9 и 11 сравнени  по вл ютс  соответст- венно сигналы рассогласовани , пропорциональные ± Д РСЛ и Ttg Н, которые

усиливаютс  усилител миi12 и поступают на пульт 1 управлени . В соответствии с этими сигналами оператору необходимо уменьшить (увеличить) суммарную активную мощность и з еличить (уменьшить) Stg f. Он сделает это путем уменьшени  активной мощности тех печей, которые работают в пределе 0,6-0,8 от номинального -значени , начина  с той печи, tgvip Которой на0 именьший. Увеличение суммарной активной энергии будет осуществлено за счет печей, активна  мощность которых составл ет 0,5-0,7 от значени  номинальной мощности, начина  с печи,

5 обладающей наибольшим

ПУСТЬ суммарна  активна  мощность находитс  в пределах заданной, Т .е SPQ аайД суммарна  реактивна  мощность не соответствует задан0 ной, т.е. 2 Q 7 QgciA. или S:(ii QjoA

В этом случае будет Stgvf S %rrr или S tgSV S tg«fc.n.Следовательно, на выходе блоков 10 и 11 сравнени  по вл ютс  сигналы рассогласовани ,

5 пропорциональные b&.Q и ±. , которые усиливаютс  усилител ми 12 и поступают на пульт 1 управлени  оператора .

0

В этом случае регулирование суммарной реактивной мЬщности будет производитьс  также за счет пеней, рабоча  мощность которых составл ет 0,5-0,8 от значени  номинальной мс цности , и исход  из величины tg этих печей..

Так, дл  уменьшени  реактивной энергии будут уменьшать реактивную мойщость за счет изменени  актибного

0 сопротивлени  ванны печей, мощность которьпс составл ет 0,5-0,6 значени  номинальной мощности, а увеличение суммарной реактивной мощности за счет уменьшени  активного сопротивлени  ванны печей, мощность которых составл ет 0,6-0,8 значени  но шнальной мощности.

Изменение активного сопротивлени  ва ны печей осуществл етс  в преде0 лах 0,65-0,8 от значени , поддержи- . ваемого при номинальной мощности печи , Следут за этим по прибору 5.

Пусть активна  и реактивна  мощности не соответствуют заданной, а

5 отношение их, т.е. tgV ,  вл етс  . оптимальным. В этом случае -на выходе блоков 9 и 10 сравнени  по вл ютс  сигналы рассогласовани  АРсл и AQ ,

которые через усилители 2 поступают на пульт 1 управлени  оператора.

При отработке любого из этих сигналов возникает ситуаци , аналогична  описанному.

Предлагаемый способ управлени  позвол ет оптимизировать режим потреблени  электроэнергии заводами, оснащенными руднотермическиМи печами так как печИ в этом случае использу ютс  в качестве потребителей-регул торов нагрузки энергосистемы. Снижение мЬщно с ти не более чем до 50% от номинальной позвол ет увеличить выход целевого продукта за счет уменьшени  удельного расхода электроэнергии и исключени  нарушени  технологического режима, что также достигаетс  путем улучшени  качества управлени .

Claims (3)

1.Горнштейн В.Н. Проблемы пиковых мощностей в энергосистемах и тарифы . - Электростанции, 1963, № 8.

2.Рущук В.И. Работа алюминиевых электролизеров при систематических ежесуточных ограничени х мощности. Промышленна  энергетика, 1977, № 8.

3. Stahl und Eisen, 1978, ВА 98, № 19, S. 979-984.