广西铜价格联盟

提高低压侧功率因数对与矿热电炉节能减排的作用效果分析

湖北华宏电力科技有限公司 2019-08-18 08:43:45

  按钢标院要求提供的主要高耗能产品节能潜力估算作按国标条件修订参考依法。

1.据有关部门统计,2016年我国铁合金(折75硅铁)产量约为3500~3700万吨。为方便计算,计算取值3600万吨(年产量);实际炉型有12.5~25.5~60MVA等,25.5MVA占大多数,因此,计算取值25.5MV炉型为代表,低压侧电炉实际功率因数约为0.725~0.636,计算取值为0.707;工艺电吨单耗实际约为8200~8500~8800度,计算取值按8500度/吨耗;按年产量3600万吨(折75硅铁)所需的电能、焦耗总量和污染物排放量估算表:                          表1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

项目名称

计量单位

数量

折标系数

折标煤量

CO2排放量

SO2排放量

电炉变容量

MVA

53025MVA

吨三相损耗功率

KW·h/t

1435

3.5tce/万KW·h

吨折纯电耗(Ac)

KW·h/t

7065

3.5tce/万KW·h

吨产品工艺电耗

KW·h/t

8500

3.5tce/万KW·h

2.975吨

7.416675

0.049 088吨

吨铁合金用焦消耗

1.10

0.9714kgce/kg

3846.744万吨

硅石


电极糊

kg


球团矿

kg


钢屑

kg


年产量

万吨

3600

10710万吨/电折

26700.03

万吨

176.715万吨

年电、焦耗量(标准煤):14556.744万吨

2.据电石行业协会不完全统计,2016年我国电石(285L)产量约为2700~3800万吨。为便于计算,计算取值3000万吨(年产量);实际炉型以25.5~40.5~81MVA密闭式炉型为主,实际25.5MVA仍占大多数,因此,计算取值以25.5MV炉型为代表,低压侧电炉实际功率因数约为0.73~0.78,计算取值为0.755;工艺电吨单耗实际约为2950~3150~3250度,计算取值按3150度/吨耗;按年产量3000万吨(折285L)所需的电能、焦耗总量和污染物排放量估算表:                                                表2

 


 

 

 

 

 

 

 

 

项目名称

计量单位

数量

折标系数

折标煤量

CO2排放量

SO2排放量

电炉变容量

MVA

15332

MVA

吨三相损耗功率

KW·h/t

500

3.5tce/万KW·h

吨折纯电耗

KW·h/t

2650

3.5tce/万KW·h

吨产品工艺电耗

KW·h/t

3150

3.5tce/万KW·h

1.1025吨

2.748533

0.018191吨

吨电石用焦消耗

0.67

0.9714kgce/kg

1952.5万吨

石灰


电极糊

kg


年产量

万吨

3000

3307.5万吨

8245.5975万吨

54.57375万吨

年电、焦耗标准煤:  5260万吨

3.节能措施

根据《矿热炉低压无功补偿技术规范(YB/T4268-2012)3.2、7.2、7.4等主要技术规定,在低压侧进行滤波无功补偿和冶炼电压相匹配(既系统能量优化)的前提,节能过程计算;

3.1电炉变压器损耗功率计算:

未补偿前炉变容量数量换算(台):

53025/25.5=2079.41176,取正数2079.41176/1.3超载率=1600台;

IΟ=0.7%,UK=8%,△P=28KW,△PK=276KW;

补偿前炉变损耗功率(台):

△PT1=△P2×△PK=28+1.32×276=490KW

在入炉有效功率不变、电炉产品产量不变,当电炉变压器低压侧负荷功率因补偿cosφ2=0.9时,炉变本身损耗功率减少为:

△PT2=△P2×△PK=28+0.9042×276=253.75KW;

低压侧负荷补偿后的吨产品变压器损耗单耗功率减少为:

△P/t=(△PT1--△PT2)/每小时产量=(490-253.75)/2.74565276=86KW,

则炉变低压侧负荷功率因数补偿后与年产量的节电量为:

B=△P/t×3600万吨=86×3600=309600万KW

3.2短网损耗功率计算:

补偿前三相短网损耗功率

Ρ网损=吨电耗(KW·h)-折纯电吨电耗(Ac)-吨变损(PT1/2.74565276)=

8500-7065-178.5=1256.5KW;

在入炉有效功率不变、电炉产品产量不变,当电炉变压器低压侧负荷补偿cosφ2=0.9时,能效利用(η2)0.831176471提高到0.936666666(η2’)后的线路本身损耗单耗功率减少为:

Ρ=吨电耗(KW·h/t)-折纯吨电耗(Ac)/η2’-吨变损

△PT2/2.74565276)=8500-7542.70463-92.4188243=865KW

则短网损耗功率经低压侧负荷功率因数补偿后与年产量的节电量为:

短网/=Ρ×3600万吨=865×3600=3114000万KW

总节电量△E1=①+②=309600+3114000=3423600KW,折标系数取3.5tce/万KWh,折合标煤tce=3423600×3.5=1198.26万吨。

3.3电石炉变压器损耗功率计算同上:

B=△P/t×3600万吨=23.05×3000=69163.2204万KW

短网/=Ρ×3000万吨=225×3000=675000KW

4.节能减排经济环保效益

总节电量△E1=①+②+③+④=309600+3114000+69163+675000=

4167763KW,折标系数取3.5tce/万KW·h

折合标煤tce=4167763×3.5=1458.71705万吨

折合二氧化碳排放减少为:CO2=1458.71705×2.493=3637万吨;

折合二氧化硫排放减少为:SO2=1458.71705×0.0165=24万吨。

以上计算只针对设备损耗。

由于隐性收益所包括电极糊节省,焦耗降低、产品质量提高、设备运行率提高,炉龄寿命延长等缺乏有效的标准计算依据,故生产过程工艺节能潜力计算还需在实践中研究完善。

5. 结论与建议

综合上述分析计算,可见实施推广普及《矿热炉低压无功补偿技术规范》对节能减排、增效的重要性。


Copyright © 广西铜价格联盟@2017