电炉冶炼电能耗散数学模型与智能用电技术.ppt

冶炼电炉智能用电的重要性、冶炼电炉智能用电的关键技术 概要 7冶炼电炉智能用电的必要性 冶炼电炉是我国应用范围最大的高耗电设备，即使在去产能的情况下，仅电弧炉炼钢和矿热炉铁合金生产的年电耗也达到1390亿千瓦小时； 我国大型冶炼电炉主体设备多是引进或引进技术国产化设备，但先进的装备水平与落后管运行管技术的矛盾则成为中国虽是钢铁制造大国而不是制造强国的主要瓶颈； 我国电弧炉炼钢和矿热炉铁合金生产实现智能用电的比例很低，如果全面实现智能用电，以节电2%计算，仅电弧炉炼钢和矿热炉铁合金生产即可实现年节电278亿千瓦小时! 8 冶炼电炉智能用电的关键 冶炼电炉智能用电系统主要由智能用电控制器和用电控制执行机构组成。对多数冶炼电炉，其硬件条件能满足要求，核心是没有好的《冶炼电炉电能耗散数学模型》，其控制也不是最优的。因此建立《冶炼电炉电能耗散数学模型》是冶炼电炉实现智能用电的关键。 冶炼电炉电能耗散数学模型、建模目的和智能用电 冶炼电炉电能耗散数学模型要点 1冶炼电炉电能耗散 冶炼电炉电能耗散指供电有功功率在电路和冶炼电炉内被加热材料中的分配，耗散在电路上的有功功率为损耗有功功率 ，耗散在冶炼电炉内被加热材料中的有功功率为加热有功功率 。 供电功率计量点在冶炼电炉变压器一次侧的供电关口。 2 建立《冶炼电炉电能耗散数学模型》的目的和智能用电 在满足电炉冶炼工艺和冶炼周期对 需求和用电约束条件下，应用《冶炼电炉电能耗散数学模型》动态求解最优工作点 ，根据工作点用电，供电运行效率最高，即实现冶炼电炉的智能用电控制。 供电运行效率不包括电炉热效率，仅指电路效率： 冶炼电炉工作点：以交流电弧炉和矿热炉为例，工作点用（n Y）表示，其中n为电炉变压器二次运行电压等级，Y为电炉变压器二次负载导纳。 用电约束条件：以交流电弧炉为例，约束条件包括：电弧长度与泡沫渣厚度匹配；耐火材料损耗指数小于规定值；电极消耗系数小于规定值；为稳定电弧电流提供足够支撑；电能质量扰动在规定限值以内。 冶炼电炉电能耗散数学模型的内容 冶炼电炉电能耗散数学模型要点 3 冶炼电炉电能耗散数学模型的内容 冶炼电炉供电功率曲线； 冶炼电炉供电效率曲线； 冶炼电炉供电参数报表； 冶炼电炉供电运行参数矩阵：以交流电弧炉为例，设变压器二次有N个电压等级，则有N个供电运行参数矩阵： 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 某钢厂由220kV专线向220kV电弧炉总降压变电站供电，180MVA、220kV/33kV电弧炉总降压变压器通过33kV母线给一座150吨EAF初炼炉、一座LF精炼炉供电和一套180MvarSVC装置供电。 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 研究对象 案例1:交流电弧炉 交流电弧炉运行仿真数据报表（m =3,XSR=0.6 ；SVG =1；n=18, i=1） 33 2463 140.4 108.1 89.6 0.77 459.9 72.83 100.5 100.5 6.31 0.05 0.130 106.8 0.87 425 0.182 162 92.9 33 2408 137.3 107.1 85.9 0.78 467.1 71.22 99.8 99.8 6.56 0.07 0.126 105.9 0.88 432 0.173 164 93.2 33 2350 134.0 105.9 82.1 0.79 474.5 69.49 98.9 98.9 6.83 0.09 0.123 104.7 0.89 440 0.165 165 93.4 33 2292 130.7 104.5 78.5 0.80 481.7 67.77 97.9 97.9 7.11 0.12 0.119 103.5 0.89 447 0.158 166 93.7 33 2229 127.1 103.0 74.5 0.81 48