礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范編制說明 doc-

1、礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明一工作簡況1任務(wù)來源根據(jù)工信部工信廳科2009104號(hào)“關(guān)于印發(fā)2009年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知”中規(guī)定,由冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院負(fù)責(zé)組織制定礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)是根據(jù)國家節(jié)能減排精神和鋼鐵行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)研的要求,2009年初由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出有關(guān)礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)推廣和市場準(zhǔn)入的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目并提交上級(jí)主管部門立項(xiàng)。2 工作過程2.1開展的階段工作立項(xiàng)批準(zhǔn)后,由冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院牽頭組織專家走訪有關(guān)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、使用、施工等單位,了解國內(nèi)礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用情況,同時(shí)收集國外有關(guān)技術(shù)資料及應(yīng)用情況,并成立了標(biāo)準(zhǔn)起草小

2、組,這些工作都為制定標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)。2009年元月至2009年6月底開展國內(nèi)外調(diào)研和收集工作;2010年7月23日召開標(biāo)準(zhǔn)工作組第一次工作會(huì),討論標(biāo)準(zhǔn)初稿,并確定工作分工;2010年8月13日發(fā)出160多份關(guān)于對(duì)鋼鐵行業(yè)礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用情況調(diào)查表,現(xiàn)回32份意見.2009年8月13日在收集整理國內(nèi)生產(chǎn)應(yīng)用調(diào)查的基礎(chǔ)上,召開第二次標(biāo)準(zhǔn)工作組會(huì)議,修正并討論標(biāo)準(zhǔn)稿。2.2國內(nèi)外情況調(diào)研大型礦熱爐裝備引進(jìn)國內(nèi)已有十幾年的時(shí)間,我國的礦熱爐企業(yè)的生產(chǎn)狀況受市場狀況影響甚為明顯,所有在礦熱爐的設(shè)計(jì)為礦熱爐日后超載預(yù)留了很大空間,一味追求效益最大化的同時(shí),從而忽視了電效率與熱效率的極限結(jié)合狀態(tài),因

3、此,我國的礦熱爐狀況顯著地特點(diǎn)就是,超載狀況比較嚴(yán)重。造成礦熱爐普遍存在自然功率因數(shù)偏低的狀況。三相功率不平衡,造成冶煉強(qiáng)弱相現(xiàn)象非常嚴(yán)重,因此實(shí)施低壓無功補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí),可相對(duì)調(diào)平三相電極,改善冶煉狀況。低壓側(cè)大電流系統(tǒng)的特性造成短網(wǎng)內(nèi)大量的無功消耗,致使寶貴的電力資源白白浪費(fèi),礦熱爐低壓無功補(bǔ)償通過補(bǔ)償短網(wǎng)和變壓器所需的大量無功,提高的變壓器的輸出能力,進(jìn)而提高了冶煉效率,帶來綜合能耗水平的下降。國外的礦熱爐補(bǔ)償系統(tǒng)系統(tǒng)仍是采用電力系統(tǒng)補(bǔ)償進(jìn)行,僅提高了線路上的輸出能力,因此礦熱爐低壓無功補(bǔ)償,是我國特有的裝備水平和冶煉狀況的產(chǎn)物。結(jié)合以上我國礦熱爐冶煉裝備的特點(diǎn),上世紀(jì)90年代初期,許多專家

4、學(xué)者,曾嘗試在低壓側(cè)串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置,最終由于安全原因以失敗告終。1997年,通過吸取串聯(lián)補(bǔ)償裝置,有專家學(xué)者提出在二次大電流短并聯(lián)補(bǔ)償裝置的設(shè)想,但因國內(nèi)裝備水平的局限,對(duì)于礦熱爐負(fù)載特性的了解不夠,沒有足夠考慮到礦熱爐低電壓、大電流、高粉塵、高溫、高磁場及3、5次諧波嚴(yán)重超標(biāo)的環(huán)境,并聯(lián)低壓補(bǔ)償裝置投運(yùn)后發(fā)生熔斷器群爆,電容器發(fā)生爆炸等問題。2000年初有專家學(xué)者,通過加裝升壓變壓器,對(duì)二次冶煉電壓升壓至35KV后,實(shí)施高壓補(bǔ)償,后因冶煉現(xiàn)場裝況對(duì)于升壓器變壓器要求嚴(yán)格,占地面積大,造價(jià)高的特點(diǎn)被淘汰。2001年初由我公司技術(shù)總工瞿桂榮設(shè)計(jì)的第一代低壓補(bǔ)償裝置,在甘肅蘭維18000KVA

5、電石爐上得以應(yīng)用,該裝置吸收了諸多補(bǔ)償設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn),采用電容投切接觸器進(jìn)行投切,電容器選用傳統(tǒng)的低壓電力電容器,通過連接在礦熱爐二次短網(wǎng)末端與水冷電纜的連接點(diǎn)上,投運(yùn)后,增產(chǎn)效果明顯。投運(yùn)一段時(shí)間后電容器、接觸器、熔斷器頻繁損壞的缺陷曝露出。時(shí)至今日,該裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)仍然被諸多礦熱爐低壓補(bǔ)償裝置生產(chǎn)廠商沿用。2005年有企業(yè)借鑒SVC的設(shè)計(jì)思路,將大功率半導(dǎo)體引入低壓補(bǔ)償裝置作為投切開關(guān)使用,實(shí)現(xiàn)過零投切。但容性負(fù)載投入特性決定了可控硅存在以下缺陷:自身1V壓降損耗發(fā)熱量大但連續(xù)通過5個(gè)周波是就會(huì)燒損在高磁場環(huán)境容易形成誤導(dǎo)通,存在安全隱患半導(dǎo)體投切件本身是諧波源。因此對(duì)于可控硅的投切要求要求

6、非常高,造價(jià)隨之上升。通過多年市場推廣,礦熱爐低壓補(bǔ)償技術(shù)已得到廣泛認(rèn)識(shí),在全國近百臺(tái)上得到應(yīng)用,但運(yùn)行穩(wěn)定性一直是低壓補(bǔ)償技術(shù)的瓶頸之一。通過多年的實(shí)踐和摸索,隨著國內(nèi)制造、工藝水平的提高,礦熱爐大容量化及國家節(jié)能減排大政方針的推行,低壓無功補(bǔ)償技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,規(guī)范礦熱爐無功低壓補(bǔ)償技術(shù)變得日益迫切。礦熱爐低壓無功補(bǔ)償在設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮礦熱爐冶煉的3、5次諧波嚴(yán)重超標(biāo)、高溫高粉塵、大電流、高磁場的環(huán)境要求,對(duì)濾波電容器、濾波電抗器、投切元件、隔離開關(guān)、熔斷器及載流體均作了較為嚴(yán)格的規(guī)定,同時(shí),設(shè)備應(yīng)充分考慮到容性負(fù)載特性,對(duì)載流體及相關(guān)元器件的額定載流量均作適當(dāng)放大處理。應(yīng)用過程中對(duì)濾波電

7、容器的運(yùn)行溫度做了強(qiáng)制規(guī)定,通過在線檢測系統(tǒng),當(dāng)其中任何一只電容發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)切除該單元,保證設(shè)備安全。設(shè)備的布置、通風(fēng)、隔熱、重要元器件的選型及安裝方式和工藝更應(yīng)充分考慮設(shè)備自身發(fā)熱及現(xiàn)場環(huán)境溫度的這一致命因素,保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)的環(huán)境最高溫度不高于50,以利于設(shè)備的長效運(yùn)行。下一階段我公司將著力于礦熱爐低壓無功補(bǔ)償裝置與工藝方面的研究,確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行與冶煉工藝有機(jī)結(jié)合,最大化的發(fā)揮低壓無功補(bǔ)償裝置節(jié)能、增產(chǎn)效果。3 參編單位及工作組成員本標(biāo)準(zhǔn)由冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào),吸收國內(nèi)有影響的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工、科研院所、大專院校、使用單位等參加標(biāo)準(zhǔn)的起草工作,根據(jù)工作需求確定了參加本標(biāo)準(zhǔn)

8、起草單位為:冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、宜興市宇龍電爐成套設(shè)備有限公司、四川波宏濾波設(shè)計(jì)研究有限公司、等。二標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容一制定原則及目的意義1.編制原則應(yīng)體現(xiàn)國家的節(jié)能減排和鋼鐵行業(yè)振興規(guī)劃的精神,對(duì)礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)有關(guān)范圍做出規(guī)定,指導(dǎo)和評(píng)價(jià)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用。落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,體現(xiàn)科技進(jìn)步和加強(qiáng)市場引導(dǎo)。體現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的精神,加強(qiáng)市場準(zhǔn)入要求,規(guī)范市場。結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際情況,體現(xiàn)客觀實(shí)際,制定合理的技術(shù)要求。2.編制本標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義國內(nèi)自二十世紀(jì)九十年代末期,開始將礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)在行業(yè)內(nèi)得以應(yīng)用。那時(shí)礦熱爐以6300KVA居多,爐子數(shù)量很多,單爐產(chǎn)能非常有限。通過實(shí)施該技術(shù)可以提

9、高二次冶煉電壓,改善三相不平衡,入爐有功增加,冶煉工藝得以改善,此時(shí)的低壓補(bǔ)償成為企業(yè)超產(chǎn)的工具。隨著,國內(nèi)外需求的急劇增加,礦熱爐裝備行業(yè)也得以迅速發(fā)展,產(chǎn)能規(guī)模逐年擴(kuò)大,單爐容量也在不斷擴(kuò)大,對(duì)于新工藝和設(shè)備的自動(dòng)化要求水平越來越高,礦熱爐低壓無功補(bǔ)償技術(shù)也由靜態(tài)容量補(bǔ)償向動(dòng)態(tài)補(bǔ)償投運(yùn)發(fā)展,采用PLC可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化投入運(yùn)行,設(shè)備維護(hù)水平大大降低,投運(yùn)后可迅速提高了單爐的冶煉效率,通過改善三相不平衡,降低低壓側(cè)的無功電流消耗,可實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。因此,礦熱爐低壓無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能功效日趨顯著。通過與冶煉工藝的結(jié)合,工藝水平較好的企業(yè)可實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能目標(biāo)。隨著十一五期間國家節(jié)能減排政策的實(shí)施,礦熱爐裝備的大型化、規(guī)?；囊笕遮吤黠@,大型密閉性礦熱爐已成為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,低壓無功補(bǔ)償技術(shù)已成為大型礦熱爐的配套裝置之一,正因其顯著地增產(chǎn)和節(jié)能效果,低壓無功補(bǔ)償技術(shù)成為國家在礦熱爐領(lǐng)域重點(diǎn)推廣的節(jié)能技術(shù)之一。然而,發(fā)展的同時(shí),市場混亂已嚴(yán)重影響