（已批）电炉节能技术改造项目立项可行性分析报告（存档）

项目实施后水温参数测试结果序号生产回水参数年平均生活热水参数年平均备注换热器进水温度换热器进水温度每年月月间回水温度近，月月间回水温度近。

换热器出水温度换热器出水温度流量流量项目节能量计算每小时年平均水温约生产回水，温度下降至工艺允许冷却水温所释放热量计算热水每小时质量为放质量温度为水比热放吸节能量吸年利用天数年利用天数该项目完成后年少耗原煤天小时吨折合标煤吨千克标准煤千克吨标煤。

每年总节能量为吨吨吨标煤。

项目投资概算及效益分析本项目总投资万元，其中设备万元费按元计算，则年节约费用为万元万元项目完成后年节约原煤吨，原煤按元吨计算，则年节约费用为吨元吨万元项目完成后年发电，电费按元，成本按元计算，则每年节约从大网购电费用为万元万元年总节约费用为万元万元万元万元投资回收期投资回收期总投资净利润年投资利润率投资利润率净利润总投资社会效益本项目年节约标煤吨。

其中电炉改造吨，除尘风机变频吨，生产回水余热利用吨，余热发电吨标煤。

结论甘肃锐驰皋兰铁合金有限责任公司节能技术改造工程项目通过技术方案，设备方案及技术经济等方面研究，认为该项目是可行。

该项目符合我国经济和社会发展长远战略方针，符合国家节能减排发展循环经济各项政策。

该项目实施能够缓解能源瓶颈制约，推进环境友好型，资源节约型社会建设。

本项目采用技术先进成熟在技术经济上都是可行。

本项目经济效益社会效益都很显著，满足经济评价要求。

表面效应愈小，故多采用空心铜管作成导电体，以降低表面效应。

邻近效应系数它是由相邻电磁场变换而引起现象，结果使导体断面上电流密度不均匀，使电流集中于侧，导致电阻增加，进而能耗增加。

其值与导体之间间隙导体高度和电流频率成正比，与导体厚度成正比。

导体长度应尽量将炉子布置得距变压器近些，即短网短些。

通过降低导体长度和降低其自感亦能有效降低短网电抗。

考虑实际生产复杂性，降低短网电阻有效途径是增加短网截面积，缩短短网长度。

原电炉短网布置情况由于变压器体积大，考虑散热条件，原短网设计较长，使短网电阻增大，且在设计短网部分时，忽视电流以变压器载运行条件，使铜管面积偏小，引起铜管发热，由于导体电阻与导体温度成正比，温度越高，电阻越大。

另外，短网部分连接件较多，当短网流过强大电流时，产生较大交变磁场，引起涡流，使连件铜管发热传热，接触面氧化，使导体电阻增大。

原电炉短网布置情况变压器离电炉总论项目名称甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司节能技术改造工程企业概况甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司，位于甘肃省兰州市皋兰县城西北约公里处西岔镇。

占地面积亩，是甘肃省外贸生产出口硅铁定点企业。

企业始建于年，原为兰州市皋兰铁合金厂，年甘肃锐驰贸易公司全资收购并投资新建台矿热炉，生产能力达到万吨年。

资产总额余万元，从业员工人，其中技术管理人员人。

产品主要出口美国日本韩国台湾等国家和地区，年创汇额万美元。

年企业完成工业总产值现价万元，销售收入万元，工业增加值万元，实现利税万元。

硅铁实物产量完成吨，折合标准硅铁吨。

产品达到硅铁标准，根据用户要求还可生产低铝硅铁。

企业主要生产设备为台和台半封闭铁合金矿热电炉及相应变压器电力传输系统除尘系统等。

台电炉计划在年淘汰。

量是不变，节约电量实际就是将短网无功转化为有功，硅铁产品综合电耗仍按计算，则短网改造后增加产量为万二台电炉改进炉变二次出线方式提升改造后年节电量为万。

改造后短网见附图。

电炉采用隔磁材料和新型炉衬，降低磁场损耗，减少电能损失短网周围夹件吊挂料管烟罩等部位采用隔磁不锈钢材料制作，减少短网周围磁场损耗。

电炉正常运行时，二次电压在之间，常用二次电压为，正常运行时二次电流在左右。

在电流经过短网和电极周围分布着很强磁场，原电炉磁场周围设备多为普通碳钢制作，而普通碳钢在磁场中可感应出较大涡流，产生热量，既对设备运行不利又消耗了大量能量。

我们此次改造主要是将大电流导体附近铆焊件全部采用不锈钢隔磁材料成分，降低因电流感应产生磁滞损耗和涡流损耗，实现节能。

三相电极下把持器和铜瓦保护套采用隔磁不锈钢制作，由于电流集肤效应影响，单相电极周围磁场最强，感应涡流损耗最严重，大量磁场能量产生热量被循环冷却水带走，改用隔磁不锈钢后，冶炼单耗大大降低。

其中电极夹持环内径为，外径，高，电采用外三角接线改造前变压器二次侧采用内三角接线，即变压器二次侧在变压器内部已经连接成三角形，然后三相分别经短网连接到电极上，短网上电流为变压器二次侧线电流，这样短网上损耗大，输入炉内有功功率降低。

变压器二次侧内三角接线图如下变压器二次侧变压器内三角接线图短网电极熔池改造后变压器二次侧采用外三角接线，即变压器二次侧在变压器外部经电极连接成三角形，短网上电流为变压器二次侧相电流，这样可减少短网上损耗，提高电炉有功功率。

变压器二次侧外三角接线图如下熔池电极短网变压器外三角接线图变压器二次侧变压器二次出线采用换位布置法，达到良好补偿效果，能减少回路中电感，提高电炉自然功率因数。

变压器二次出线换位布置图如下变压器二次铜管换位布置图合理布置短网，提高电炉自然功率因数电炉短网和变压器二次侧出线样采用换位布置法，使铜管上下左右形成电容，达到较好补偿效果。

短网上感抗可分为两部分，是在变压器到分相为止，这部分由于采用不同极性导体交错排列，互感系数值较大，电感很小，虽距离较大，其电抗值并不大，约占总电抗。

二是分相后单相部分，这部分导体上电流虽然都是同方向电流，但约占整个炉子总电抗，所以尽量减小软母线长度降低分相后单相部分导体感抗，达到提高电炉自然功率因数目。

通过以上几方面提升改造后，电炉自然功率因数由原来提高到以上。

节电量计算电炉正常生产单位电耗为考虑实际生产中线损动力电烧穿器烘炉等用电，综合电耗按计算。

电炉综合运行系数取，运行天数按天计算。

改造前年可耗有功电量变压器台容量运行系数年运行时间小时天天年。

设备提升改造后，提高到，则改造后年可耗有功电量变压器台容量运行系数年运行时间小时天天年则台电炉对短网设备提升改造后，每年节电量万因为变压器容量是不变，节约电量实际就是将短网无功转化为有功，硅铁产品综合电耗仍按计算，则短网改造后增加产量为万二台电炉改进炉变二次出线方式提升改造后年节电量为万。

改造后短网见附图。

电炉采用隔磁材料和新型炉衬，降低磁场损耗，减少电能损失短网周围夹件吊挂料管烟罩等部位采用隔磁不锈钢材料制作，减少短网周围磁场损耗。

电炉正常运行时，二次电压在之间，常用二次电压为，正常运行时二次电流在左右。

在电流经过短网和电极周围分布着很强磁场，原电炉磁场周围设备多为普通碳钢制作，而普通碳钢在磁场中可感应出较大涡流，产生热量，既对设备运行不利又消耗了大量能量。

我们此次改造主要是将大电流导体附近铆焊件全部采用不锈钢隔磁材料成分，降低因电流感应产生磁滞损耗和涡流损耗，实现节能。

三相电极下把持器和铜瓦保护套采用隔磁不锈钢制作，由于电流集肤效应影响，单相电极周围磁场最强，感应涡流损耗最严重，大量磁场能量产生热量被循环冷却水带走，改用隔磁不锈钢后，冶炼单耗大大降低。

其中电极夹持环内径为，外径，高，电极中通过电流，则个环中感应电能损失理论计算值为为，磁滞损失为，三个环总损失为，这是相当可观。

同时由于烟罩部分也采用不锈钢等隔磁材料，这部分损耗也相应降低。

改造材料明细见表。

改造材料明细表表序号名称单位数量重量备注单重总重导向滑轮套料管件加料溜槽件旋转接头件炉壳套烟罩套烟道套烟道阀套密封套件压力环件保护套件把持筒件上抱闸座套下抱闸座套压放限位套支承螺杆根固定板块铜瓦压板块铜瓦吊挂件压力环吊挂件保护套吊挂件上水分水器套采用新型炉衬结构节能铁合金冶炼过程是个高温物理化学过程，铁合金炉炉体构造必须充分满足使用特殊需要。

铁合金炉炉体是由定厚度锅炉钢板制造炉壳和炉衬构成。

其炉壳大部分采用圆柱型。

圆柱型炉壳散热面积小，强度大，加工容易，利于节能。

对炉壳要求有足够强度，能承担炉衬受热后剧烈膨胀而产生热应力。

炉壳要有定厚度，本次改造采用锅炉钢板。

为提高炉壳强度，除沿钢板纵向作成立筋加固外，还制作了三个水平加固圈，出铁口流槽也用铸钢制成。

炉衬是炉体更为重要部分，因为在使用过程中要承受高温，虽然有些炉料与炉壳等与高温电弧相隔，但炉衬仍要承受高温，炉衬还要承受炉料高温炉气和熔融铁水机械冲刷，受炉渣物理化学侵蚀，因而易被熔化软化熔蚀甚至崩裂。

炉衬损坏会直接影响到冶炼过程正常进行。

另外绝热性能不好，也会使炉壳散热增加，电能消耗增高。

所以炉衬要用特殊建筑材料耐火材料和绝缘材料来砌筑。

对这些材料要求是有较高耐火度，能耐高温在高温低温下都有足够强度能承受温度激变不致损坏，即具有很高耐激冷激热性有足够耐化学侵蚀性热三角形，然后三相分别经短网连接到电极上，短网上电流为变压器二次侧线电流，这样短网上损耗大，输入炉内有功功率降低。

变压器二次侧内三角接线图如下变压器二次侧变压器内三角接线图短网电极熔池改造后变压器二次侧采用外三角接线，即变压器二次侧在变压器外部经电极连接成三角形，短网上电流为变压器二次侧相电流，这样可减少短网上损耗，提高电电能损失，因此，供电损失大是造成公司能耗水平高主要原因之。

甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司进行电炉节能技术改造工程，是符合国家能源建设政策，也是顺应时代发展要求。

建设条件分析地质地貌甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司地处甘肃省兰州市皋兰县县城西北约公里西岔镇西岔村。

位于龚巴川羌风沟川彭家墩川和西岔至罗圈沟川交汇川口处。

南北宽约公里龚巴川河谷二级阶地，海拔米。

西隔丘陵相望西岔村，东西公里内无住户，南邻望山，北隔余米农田为皋营公路和变电站。

地理构造属昆仑秦岭地槽褶皱系，为祁连贺兰山字型构造体系。

厂区地质地貌较好，自然条件优越，交通方便，水电供应便利，具有良好发展环境。

气象条件皋兰县属大陆性干旱气侯，冬夏季多风，气温低，干旱少雨，日照时间长，风沙多，温差大，冬季寒冷，夏季凉爽。

年均降雨量，年均蒸发量，年均气温，极端最低温度，最高气温。

年均湿度，主导风向北风，最大风速米秒，最大冻结深度，地震基本裂度度。

交通运输铁路甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司距离包兰铁路皋兰县站西北约公里，产品经公路运输至该站发运，铁路运输便利。

公路厂区与皋营公路相邻，东经皋兰县与白兰公路相通。

经皋兰县城至