Способ управления группой руднотермических печей

Союз СоветекикСоциалистическиеРеепубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 877800(22) Заявлено 120479 (21) 2752040/24-07с присоединением заявки УЙ(5)М. Кл,Н 05 В 7/144 Г 27 0 11/10 Д Н 02 1 3/00 Ркуявретееккый коиитет СССР во двеаи изобретений н открытий(72) Авторы изобретения тульский1 п 1 ленно,с ти. и" .: . 71) Заявит Ленинградский государственный научно-иссли проектный институт основной химической 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОПЕЧЕЙ РУДНОТЕРМИЧЕСК Изобретение относитс ермии, в частности к с ения руднотермическими асы максимума нагрузки к электроособам управпечами вэнергосистегрузок период равномерн льных пот о снижения мощности отителей электроэнергииимума, например снижени-10 Ж 1 21. ериод матока на эксплуатациий мощности эконо ограничиватьсистемы в часы Однако в процессе печи величину вводимо номически целесообра по требованиям энерг пик ее нагрузки. мы.Электротермические установки являются крупными потребителями электроэнергии. Цель управления такимиустановками состоит в обеспечениимаксимально возможной производительности печи, т.е. в максимально возможном потреблении электроэнергии,для чего регулируют ток электродакаждой фазы, общую потребляемую активную мопность, напряжение трансформатора каждой фазы путем перемещенияэлектродов и переключения ступенейнапряжения,Исходя из двухставочного тарифа, потребители стремятся к наименьшей величине максимальной мощности в пе риоды пика нагрузки.Известны различные способы управ ления потребителями в часы Максимум нагрузки энергосистемы. Так, для выравнивания графиков нагрузки энергосистем отключают или уменьшают на грузку части потребителей, в частно ти печей для производства карбида кальция, ферросилиция, алюминия и т.д., в период максимальных на энергосистемы и повышают ее в низкой нагрузки 111.Известен также способ о Однако снижение потребления электроэнергии за счет отключения части печей ведет к серьезному нарушениютехнологического режима и снижению надежности работы оборудования,Опыт эксплуатации показывает, что без нарушения ведения технологического процесса возможно регулярно 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 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 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 реактив 1ной мощности и в часы пяк энергосистемы й 9возрастает 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 С 9 9а также суммарные активную и реактивную мощности и щвсей 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 распреде" ляется по печам с приоритетом, который тем выше, чем ближе печь к концуплавки, число переключений должнобыть по возможности минимальным 3 ;,Недостатки этого способа применительно к группе руднотермическихпечей следующие: регулируется суммар" 1 О ная активная мощность работающих пе-чай, а снижение потребления реактивной мощности не учитываетсч, в результате чего 19 9 не является оптимальным, а следовательно, не достигается разгрузка энергосистемы, приори-,тет, по которому распределяется энергия между печами, не учитывает особенности работы. руднотермических печей, для которых в качестве приорите"та в первую очередь следует учитывать рабочую мощность печи, а такжеотехническое состояние ее оборудования, например сопротивление изоляциии состояние конструктивных элементовпечи, электрофильтров и т.д.Цель изобретения в . уменьшение на"грузки энергосистемы, уменьшение поТерь электроэнергии и улучшение кафйства управления руднотермическими 30печами в часы максимума нагрузки оэнергосистемы.Поставленная цель достигается тем,что снижение суммарной активной мощности осуществляют снижением активноймощности на печах, работающих в интервале О,б,8 от номинальной мощности не ниже 0,5 номинальной мощности, начиная с печи с наименьшим Щповышение суммарной активной мощности осуществляют ее повышением на пе 4 з чах, работающих в интервале 0,5-. 0,7номинальной мощности, начиная с,печис,наибольшим й 99, а регулированиесуммарной реактивной мощности и поддержание .оптимального суммарного 45 В 9осуществляют изменением активного сопротивления ванны этих же печейв пределах 0,65-.0,8 от значения, поддерживаемого при номинальной мощности печи.50 Это объясняется тем, что соотношение реактивной и активной энергиируднотермических нечей, работающихна номинальной мощности и близкой к .нему; находится на оптимальном уров- ББ не, так как практически реактивноесопротивление печного контура не изменяется, поэтому изменение потребляе.ьий энергии таких печей нежелатель35 40 45 50 55 Ь 87780но, а уменьшение потребляемой энергии менее, чем до 0,5 номинальноймощности приводит к снижению надежности работы печи, ухудшению технологического режима и увеличениюудельного расхода электроэнергии и,как следствие, уменьшению выпускацелевого продукта, Следует сказатьтакже, что поддерживать более высокие значения активного сопротивле Ония невозможно, так как в этом создаются свищи и спеки в шихте, а такжепереохлаждается подина н затрудняется слив расплава. Более низкиезначения активного сопротивления 13целесообразно поддерживать,из-эа,резкого повышения 191,Оптимальное значение йдв различных энергосистемах неодинаково изависит от многих факторов, например соединения и удаления потребителей от источников энергоснабжения,наличия дополнительных компенсирунщих устройств и т,д,На чертеже приведена блок-схема 25одного из возможных вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ.Блок-схема содержит пульт 1 управления оператора, соединенный с печа- эоми 2, снабженными измерителями активной энергии 3, реактивной 4 и активного сопротивления ванны печи 5, сумматор 6 активной энергии и сумматор 7реактивной энергии, соединенные ссоответствующими измерителями энергии каждой йечй, блок 8 деления, блок9 сравнения суммарной активной энергии с заданной и блок 10 сравнениясуммарной реактивной энергии с заданной, блок 11 сравнения действитель"ного Зйд с оптимальным.Выходы всех блоков сравнения через усилители 12 соединены с пультом1 оператора. Блоки 13 измеряют абдткаждой печи.Способ осуществляется следующимобразомПусть суммарная активная мощностьотличается от заданной, т.е 3 Рс. 77 Р или 3 РсиР, ,а суммарнаяреактивная мощность находится на уров"не заданной, .т.е. З О.,Ясд, тогдав этом слУчае бУдет 299 С Б С 99 н,тили 3 Фдад 7 В йдЧопТВ этом случае на выходе блоков 9и 11 сравнения появляются соотве 1 ственно сигналы рассогласования, пропорциональные +Рд и йд 9, которые 0 6усиливаются усилителями,12 и постулают на пульт 1 управления. В соответствии с этими сигналами операторунеобходимо уменьшить (увеличить) суммарную активную мощность и увеличить(уменьшить) Ййд . Он сделает это путем уменьшения активной мощности тех печей, которые работают в пределе0,6-0,8 от номинального значения,начиная с той печи, щф Которой наименьший. Увеличение суммарной активной энергии будет осуществлено за счет печей, активная мощность которых составляет 0,5-0,7 от значения номинальной мощности, начиная с печи, обладающей наибольшим 199 .Пусть суммарная активная мощность находится в пределах заданной, т.е З Р 1Р 1 а суммарная реактивная мощность не соответствует заданной, т.е, 2 Ц 7 Язд илн 2.1 С (сАВ этом случае будете 9 13 Сдили Е где 2, 199 апт.Следовательно, на выхоДе блоков О и 1 сравнения появляются сигналы рассогласования, пропорциональные +Ы н + 719, кото" рые усиливаются усилителями 12 и поступают на пульт 1 управления опера-. тора.с 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 йд этих печей.%Так, для уменьшения реактивной энергии будут уменьшать реактивную мощность эа 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, мощность которых составляет 0,6-0,8 значения номинальной мощности.Изменение активного сопротивления вачны печей осуществляется в пределах О,65-0,8 от значения, подцерживаемого при номинальной мощности печи. Следут за этим по прибору 5.Пусть активная и реактнвнап мощнасти не соответствуют заданной, а отношение их, т.е. йдЧ, является оптимальным, В этом случае на выходе блоков 9 и 10 сравнения появляются сигналы рассогласования ЬР и ДО ,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. Снижение 1 мощности не более чем до 507 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 ющ и й с я.тем, что, с целью сниженияВ5 нагрузки на энергосистему и уменьшения потерь энергии, снижениесуммарной активной мощности осуществляют снижением активной мощности напечах, работающих .в интервале О,б О 0,8 от номинальной мощности не ниже0,5 номинальной мощности, начиная спечи с наименьшим 1 д 9, повышениесуммарной активной мощности осуществляют ее повышением на печах, рабо тающих в интервале 0,5-0,7 номинальной мощности, начиная с печи с наибольшим Вд Ч, а регулирование суммарнойреактивной мощности и подцержаниеоптимального суммарного 1 ц Ч осуществщ ляют изменением активного сопротивления ванны этих же печей в пределах оО,б 5-0,8 от значения, подцерживаемогопри номинальной мощности печи.СпосОб управления группой руднотермических печей в часы максимума нагрузки энергосистемы, при котором измеряют активную и реактивную мощности отдельных печей и их 19 , а также суммарные активную и реактивную мощности и йули всей группр печей, сравнивают измеренные параметры с заданными и при отклонении суммарной активной и реактивной мощносностей от заданных снижают или повыИсточники инФормации,25принятше во внимание при экспертизеГорнштейн В.Й. Проблемы пиковых мощностей в энергосистемах и тарифы. - "Электростанции", 1963, И 8.2Рущук В.И. Работа алюминиевых30электролизеров при систематическихежесуточных ограничениях мощности,