一、技術(shù)名稱:礦熱爐節(jié)能技術(shù)之一低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍:鋼鐵行業(yè)鐵合金及化工行業(yè)電石、鐵合金等高耗能行業(yè)
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量100萬(wàn)tce/a,CO2減排約264萬(wàn)t/a。
四、主要技術(shù)內(nèi)容
該技術(shù)根據(jù)電爐冶煉系統(tǒng)無(wú)功功率和諧波電流的實(shí)際問(wèn)題和特點(diǎn),提出科學(xué)、先進(jìn)的技術(shù)解決方案,使得電爐冶煉系統(tǒng)在冶煉過(guò)程中交流母排、電爐裝置等部分需要的無(wú)功功率,不需要經(jīng)過(guò)低壓交流側(cè)通過(guò)交流母排、變壓器、供電網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)后和一次側(cè)電網(wǎng)或高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償裝置交換;通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)綜合控制,使無(wú)功功率大部分的交換發(fā)生在電爐低壓交流側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置中,達(dá)到動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)補(bǔ)償無(wú)功功率的目的,減小無(wú)功電流和總電流,能有效動(dòng)態(tài)地控制電爐冶煉系統(tǒng)的無(wú)功功率,減小無(wú)功消耗。同時(shí),電爐冶煉裝置等產(chǎn)生的5次、7次、11次、13次、17次等諧波電流,通過(guò)靜止無(wú)功功率發(fā)生器(SVG),利用可控的大功率半導(dǎo)體器件向交流母排注入與諧波電流幅值相等、相位相反的電流,使交流母排上的總諧波電流為零并使無(wú)功功率趨于無(wú)限小。電爐變壓器產(chǎn)生的諧波電流不經(jīng)過(guò)交流母排和電爐變壓器流轉(zhuǎn),大幅度縮短了流轉(zhuǎn)路徑、減小了諧波電流幅值和總電流,能有效動(dòng)態(tài)地控制冶煉系統(tǒng)的諧波電流,使得諧波產(chǎn)生的消耗大幅度減小。
總之,通過(guò)連接在低壓交流側(cè)無(wú)功補(bǔ)償和靜止無(wú)功功率發(fā)生器(SVG)的作用,有效降低了無(wú)功功率和諧波電流的流轉(zhuǎn)路徑和交換幅值,并通過(guò)減小三相功率不平衡,解決企業(yè)電耗高、效率低的問(wèn)題。
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)投切模式后,功率因數(shù)最高可達(dá)到0.98;
2.補(bǔ)償系統(tǒng)投入前后三相有功率的偏差小于單項(xiàng)平均功率的5%,即系統(tǒng)三相功率不平衡≤5%;
3.超標(biāo)諧波電壓與諧波電流均不超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);
4.補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)投切模式后功率有功功率增加16%以上;
5.補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)投切模式后無(wú)功功率減小40%以上。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
目前已經(jīng)推廣應(yīng)用的礦熱電爐130臺(tái)以上,占總數(shù)的10%左右。
七、典型項(xiàng)目投資額及效益:
25000kVA礦熱電爐投資額350萬(wàn)元,12500kVA礦熱電爐投資額150萬(wàn)元。項(xiàng)目節(jié)電量按25000kVA礦熱電爐冶煉75硅鐵計(jì)算540-1440萬(wàn)kWh。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
我國(guó)現(xiàn)有大中小型鐵合金礦熱電爐3000多臺(tái),今后隨著淘汰小電爐和新上電爐大型化,基本上大中型礦熱電爐都可應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),總的節(jié)能潛力50億kWh左右。預(yù)計(jì)未來(lái)5年,該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達(dá)到30%,節(jié)能能力150萬(wàn)tce/a,減排能力396萬(wàn)tCO2/a。
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