以40500kVA 密闭电石炉为例,电工参数及几何参数的计算手段

作者:admin| 发表于2021-05-29 23:13 点击数:

短网组织形态的改进

在以去的电石炉短网设计中,变压器二次侧输电长度较长,其中包括赔偿器、短网铜管及通水电缆。短网过长,二次侧电压降低,压差变大,无形中增补了功率的亏损。

因此在短网设计中,尽量缩幼短网长度,在已足运走和修补的条件下,使变压器尽量挨近炉子,将变压器举高,使变压器出线标高和短网母线标高相反,以减幼母线不消要的垂直片面,缩幼短网长度。

结相符三台单相变压器出线端子安放,经过对电石炉主体框架组织进走调整,使变压器出线端更添挨近电极,短网、母线赔偿器作废,仅剩通水电缆,如许就有效地缩幼了短网长度,削减了功率无功消耗,变压器平台安放见图1。

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图1  变压器平台安放图

以 25500kVA 密闭电石炉为例,原变压器二次侧输电短网长度为 11.6m(包括赔偿器、短网铜管、通水电缆),土建组织调整后,短网铜管、赔偿器作废,长度削减,仅为 5.7m 的通水电缆。

按照众年来经验数据和仪外测量,短网每增补延迟 1m,二次电压降低 0.5V,则∆V=(11.6-5.7)×0.5V=2.95V,削减电压降低消耗:

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则三台单相变压器每幼时亏损电能198*3=594kW·h,年亏损电能594*24*330=4704480kW·h。

从以上计算效果估算40500kVA密闭电石炉每幼时纸约节电943kW·h,年撙节电能943*24*330=748560kW·h,折标煤7468560*0.35*0.001=2614tce。

工艺操作制度的限制改进

在电石生产中,电石炉的电参数设定为电石炉最基本的工艺参数,必要按照原材料的分别情况进走调整,采用碳材和采用碳材别离行为质料,则两栽质料的配比方案及电炉工艺参数也不尽相通。

工艺条件决定了电炉如何进走操作,自动化装配为电炉生产创造了很益的限制条件,解决了人造的不确定因素。相符理的行使工艺电气参数是电石炉高效运走最基本的先决条件。

电石炉的设计先确定年产量,再确定负荷即变压器容量,然后确定电极直径、极心圆、炉膛等几何参数,因各家条件纷歧,设备参数选择也略有分别[27]。如何相符理行使工艺电气参数,最先答定量的分析生产数据,确保电气仪外、数字声光表实际在准确,密闭炉相对于内燃式电炉而言不能够直不雅旁观到炉内的实际情况,欧宝首页因此炉况的判定是按照电气仪外的数据分析得出的,对操作人员来说,仪外就是他们的眼睛,仪外面现是否实在是科学操作的基础[28]。

电极如何深入是电石生产中的老题目,经过选择活性较益的石灰和比电阻较高的碳材,限制进出均衡保证操作所必要的较高比电阻[29] [30] [31]。

以下以 40500kVA 密闭为例计算电石炉电工参数及几何参数:

已知年产标准电石为 84500t,设单位电耗为 3050kwh/t,功率因素为 0.85。

(1)电炉变压器容量的计算:

计算公式:

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其中 A-电炉年生产能力;Q-单位电耗;a1-按期检修时间系数,约为 0.985;

a2-中修时间系数,约为 0.98;a3-大修时间系数,约为 0.94;a4-设备容量行使系数,约为 0.95;cosφ-功率因素,因变压器容量转折。

(2)二次线电压的计算:

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(3)二次线电流的计算:

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(4)电极直径的计算

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其中 I△为电极电流密度,查外得 I△=7.0A/cm²

(5)电极极心园直径的计算

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(6)炉膛内径的计算:

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(7)炉膛深度的计算:

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(8)变压器技术参数的初步选定 :

变压器容量:13500kVA×3、批准永远过载 20%运走

一次电压:110kV

二次电压:84—193.2—230V、193.2V 为额定级电压

二次额定电流:69876A

变压器分接头数:35

有载调压电压差:4.2V

冷却手段:逼迫油循环风冷

阻抗电压(短路电压):ex%=6%(193.2V)

出线端子:侧出线 16 个出线端子 80×12.5mm 铜管

(9)密闭电石炉几何参数

炉体直径:10800mm

电极壳直径:1350mm

炉膛深度:3200mm

炉膛内径:9000mm

极心圆直径:4200mm

炉盖高度 :1400mm

炉盖直径:9800/11200mm

炉口数 :3 个

电石坨余炎行使

现在,现有电石的生产过程中,相符请求的高温电石液体会经过电石炉上的炉孔流入内部存贮空间为上大下幼的锥形电石锅内,再将电石锅安放于大型风机旁吹风冷却,用吊钩掏出冷却到 500-600℃的电石再放到破碎机内破碎到正当的颗粒大幼。从现有的工艺来望,这栽手段不光异国足够行使电石的显炎(电石出炉温度远大在 2000℃旁边),而且还在铺张电能(行使风机强冷,及破碎机破碎电石)。并且电石在冷却过程中的氧化后所形成的粉尘,及破碎作业中产生的粉尘,无疑不是增补了环境污浊的水平。

电石冷却显炎的行使可经过一套回收体系回收行使,最先吾们将电石锅进走改造,改造后的电石锅内部为中空夹层组织,内壁为模腔,内侧用于艳服电石液,外侧带有鳍片,以增补换炎面积。而夹层外壁附有隔炎材料,电石锅两夹层中间为强逼冷却风通道,冷却风经过电石锅幼车冷却接口埠上的冷风接口,对接电石 锅外部的电石锅冷风输入管接口输入,经过与带鳍片的电石锅内壁进走炎交换,与高温电石进走炎交换后的炎风从电石锅炎风输出管对接电石锅幼车冷却接口埠上的炎风接口,将 550℃旁边的炎风引出,送入余炎锅炉内进走气水炎交换,冷却后的风经过风机抽回,达到循环行使。

经过余炎锅炉可产生 3.2MPa 的 405℃的过炎蒸汽 15-16t/h,或是 1.27MPa的 300℃的过炎蒸汽 20-21t/h。此栽手段尚需在生产企业竖立试验装配进走试验检测,方可投入工业生产。

节能计算:

40500kVA 密闭电石炉年产电石约为 84506t。电石显炎可行使能源效果折相符为 49%(参照同类企业的生产经验),以每度电折 0.35 千克标准煤,行为电力折算标准煤系数。

电石显炎回收能量折标煤总量:E1=84506 吨电石/年·台×812kWh/t ×49%×0.00035tce/kW·h =11768.14tce,新添年耗电量 15.8 万 kW·h。耗电量折标煤总量:E2=158000kW×0.00035tce/kW·h=55.3tce。

总节能量:

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基中E1为电石坨显炎回收能量折标煤总量,E2为耗电量折标煤总量。

封面图来源:青海盐湖海纳化工有限公司

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