Способ автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи Советский патент 1980 года по МПК C21C5/52 

. . Г . . ... Изобретение относится к области электротермии,, в частности, к управ нию дуговых сталеплавильных печей. Известен способ управления нагру кой сталеплавильной печи с использо ванием ее в качестве регулятора активной нагрузки, при которой изменя активную нагрузку путем изменение ступеней напряжения fl . Недостатком данного способа упра ления дуговой печи является повышен ный расход электроэнергии, большие потери производительности. . Наиболее близким к заявляемому является способ управления дуговой печи, работающей в режиме ограничен.ия максимального потребления актив ной электроэнергии 2j . в этом способе автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи, работающей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, изменяют ток и напряжение при наличии расхождений между измеренной величиной ограниченной активной мощности данной печи и заданной величиной ограниченной активной мощности. Недостатком этого способа явля:ется сниженная производительность за счет.повишенного расхода .электроэнергии в результате отсутствия табкости управления при различных значениях ограниченной активной мощности. Цель изобретения - повышение производительности за счет снижения расхода электроэнергии. Указанная цель достигается тем, что в способе автоматического управления электрич ским режимом дуговой сталеплавильной печи, работаницей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, в период ограничения уменьшают активную мощность путем изменения тока, если згщанная величина ограниченной активной мощ ности больше или равна мощности минимума -удел-ьного расхода электроэнергии, если же она меньше этого значения, но больше мощности тепловых потерь, то уменьшают активную мощность путем изменения тока и напряжения, если же заданная величина ограниченной активной мощности меньше или равна мощности тепловых

отёрь, ;TO изменяют только напряжеие. .-.---.- - - ,-- : -,..... .

В предлагаемом способе испольэутся оптимальные режимы работы пеи, а именно режим минимума удельного расхода электроэнергии, который вместе с режимом максимальной лройзводитель-ности определяет возможные оптимальные режимы работы печи.

На фиг. 1 приведены рабочие характеристики печи; на фиг.2 - приемный график активной мощности печи, на фиг. 3 - блок-схема устройства. Обозначения, представленные на фиг.1, следующие: q - часовая производительность

печи ,

полный КПД печи

удельный расход электроэнергии;

Bpeivw плавления 1 т стали

активная мощность печи;

atfr Pj

мощность дуги;

электрический КПД печи;

1эл

COSP

ртнсяаение активной мощности

установки к кажущейся мощ- .

ности установки ,

напряжение на дуге;

тепловые, потери;

,П.РЭ,П.

электрические потери/

За Зь

-значения токов, при которых

-активная мощность печи больше или равна сумме ее тейловых

, и электрических потерь j 3 - значение тока, соответствующее минимуму удельного расхода электроэнергии;

Зц - значение тока, соответствующее ц минимуму цены; / - значение тока, соответствующее

максимуму мощности дуг; - значение тока, соответствующее

максимуму активной мощности. 1 Ж.нижней части построены электрическйе характеристики печи: её активная и полезная мощности, мощнойть электрических потерь, электрический КПД и коэффициент мощности в функции тока. Здесь же нанесена мощность тепловых потерь, величина которой принята не зависящей от рабочего тока печи.

Как видно, возможные пределы режимов работы печи уже, чем электрические; очевидно, печь может рабртать лишь тогда, когда ее активная Уйрщнодть не меньше, чем сумма ее тепловых и электрических потерь, что соответствует токам За и 3, на фиг.1| Кривая удельного расхода электро нергии W имёёт ййНИ:й5тайр1Г токё 3 , ей срртветству т максимум. кривой полн1огЬК1Тд Шчй , , следовательно, ток ti определяет Рптймальный электрический режим.

Значит, если цех работает в ТйЛбвиях дефицита электроэнергии, то решающим Является оптимальный энергетический режим, характеризуемый токрм 3. БсЛй же главна:я задача

779404

состоит, в том, чтобы выплавить максимум металла, то определяющим является режим максимальной производительности J

На графике активной мощности печи (фиг.2) указаны возможные режимы работы при ограниченной активной мощности, а именно, работа в режиме минимума удельного расхода электроэнергии, P(i у. рдск.эА.энергии , а также компенсация мощности тепловых потерь (PT.TI ) . .

Предлагаемыйспособ поясняется с помощью устройства (фиг.З), на ;котором представлены блок 1 ния измеренной величины с заданной величиной ограниченной актив.нрй мощности, связанный с блоком 2 задания величины ограниченной активной мощности, соединенные с блоком 3 пороговых элементов, который срединен с блоком 4 выработки сигнала ограничения первой зонь1, (если заданная величина ограниченной активной мощности больше или равна мощности режима минимума удельногорасхрда электррэнергии); с блоком 5 выработки сигнала ограничения второй зоны (если заданная величина ограниченной активной мощнрсти. меньше Мощности минимума удельного расхода электроэнергии, но больше уровня тепловых потерь), с блоком 6. вырабртки сигнала ограничения третьей зоны (если заданная величина ограниченной активной мощности меньше мощности тепловых потерь), блок 7 задания уставки тока, блок 8 задания уставки напряжения.

По предлагаемому способу управле- ние ведется, например, следующим образом.

При наличии расхождения между измеренной величиной активной мощности даннрй печи и задан.ной величиной ограниченнрй активной мощности сигналы с блока 1 сравнения и сблока 2 задания величины ограничения пРступают ра блок 3 пороговых элементов, в кр.трром рпределяется, какой зоне ;ограничения соответствует величина: задания ограничения. Если величина сигнала задания ограничения соответствует первой зоне ограничения; то сигнал поступает на блок 4, производящий регулирование электрического режима с целью ограничения активной мощности изменения уставки блока 7 задания,если величина сигнала задания огран 1чения соответствует второй зоне, то сигнал поступает на блок 5, производящий ограничение активной мощности путем изменения уставки блока 7 и блрка 8, если же величина сигнала ограничений соответствует 3-ей зрне, то сигнал поступает на блок б,пр65 изводящий изменение уставки блока 8.

Предлагаемый способ повыиает производительность за счет значительного снижения расхода электроэнергии, а также в условиях раЬцета.за электроэнергию по существующим в настоящее время тарифам за участие в максимуме энергосистемы снижает стоимость выплавляемого, металла.

Формула изобретения

Способ автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи, работёцощей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, при котором изменяют ток и напряжение при наличии расхождения меяаду измеренной величиной мощности данной печи и заданной величиной ограниченной активной мощности, отличающийс я тем, что, с целью повышения

производительности за счет снижения расхода электроэнергии, в период ограничения уменьшают активную мощность путем изменения тока, если заданная величина ограниченной активной мощности больше или равна мощности режима минимума .удельного расхода электроэнергии, если же она меньше этого значение, но больше мощности тепловых потерь, то уменьшёоот активную мощность путем изме0нения тока и напряжения, если же заданная величина ограниченной мощности меньше или равна мощности тепловых notepb, то изменяют только нг пряжение.

5

Источники информации, прин,ятые во внимание при экспертизе

1.Окороков Н.В. Электрические печи черной металлургии, М., Металлургиздат, 1956, с. 60-66.

2.Згоп and Steet, 1956, 38,

0 6, с. 272т278.

.J

.gд. pacK.3/t. iHfpiuu

T.n

РасплаВление

latrnxa

o.-o.Ьf,

r

ff/suc/iCHue

eeecmaffoAteaue