（批复）电炉节能技术改造项目可研建议报告（发改委）

台低压除尘风机加装变频后可节能按计算，每年节电天小时台万。

该项目全部实施后每年节约用电万万万。

折合标煤万吨标准煤万吨标准煤。

生产回水余热利用该项目预计总投资万元，项目完成后每年节约原煤吨，年创经济效益万元，年创社会效益吨标煤。

改造前生产冷却水及卫生用热水状况生产冷却回水余热利用现状公司硅铁电炉冷却水每小时，年平均回水温度在约，这些热量未被利用，白白浪费了。

而在夏季环境温度高时，电炉冷却水温度通过自然散热，达不到所需以下冷却水温，对电炉设备造成危害，增加了电炉热停和维修量，造成了能源巨大浪费。

生活区厂区生活卫生热水供应现状公司生活区厂区生活卫生用水量每小时，年平均回水温约，所使用热水由锅炉供给，消耗了大量原煤，每年消耗原煤为吨。

生产冷却水余热利用措施和方案为了生产冷却水大量余热不再白白流失浪费，公司拟对生产冷却水余热进行充分回收再利用，将回收热量用于解决生活区和厂区生活卫生热水，提高能源再利用率，节约原煤。

技术方案通过在生产冷却循环水和生活水之间加装板式换热器，进行充分热交换来降低生产回水温度，提高生活水温度具体工艺见下图。

生活出水板式换热器调节阀生产回水温度表热交换工艺图换热站主要设备选型见下表换热站主要设备选型序号设备名称型号规格单位数量单价元合价万元备注板式换热器台管道改造阀门及其它合计项目实施后效果项目实施后，在每年月至月间即提高了生活热水温度，满足了广大员工及家属卫生热水需求，又降低了生产回水温度，达到了生产冷却水低温度要求，减少了电炉热停和维修，节约了大量能源消耗，降低企业生产成本。

项目实施后水温参数测试结果见下表。

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，其中设备万元土建万元人工万元。

年节约原煤费用吨元吨万元，每年减少排放量吨。

利用硅铁电炉烟气进行余热发电为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，根据企业现有生产规模技术条件，并综合考虑现有余热资源及场地布置等因素，对台硅铁电炉产生高温烟气进行余热回收利用每年可利用废气余热总量为，项目拟建设余热锅炉和台余热电站，以及相关辅助设施。

项目建成后可实现年发电，项目拟投资万元，建成后实现节能吨标煤，年实现利润万元。

余热源甘肃锐驰皋兰铁合金有限公司有台硅铁电炉，台电炉废气量为标况，废气含尘量约为。

余热量台硅铁电炉，每台电炉废气参数为流量标况温度计算利用后排放温度计算余热量。

废气输送废气通过管道直接输送至余热锅炉。

经余热锅炉降温后再回到原净化排放系统。

输送流速控制在经济流速之内。

对输送管道进行可靠保温。

输送阻力靠炉后引风机克服。

发电装机总体方案根据冶炼厂总图布置及工艺流程，结合废气参数特性，本方案采用在台电炉烟囱出口处增设台余热锅炉将回收余热送至配套建设台低参数凝汽式汽轮发电机组，经计算台硅铁电炉生产线，总发电能力为。

主要设备选型电站主要设备选型见下表型号设备名称及型号数量参数烟气温度凝汽式汽轮机型号额定功率额定转速型号设备名称及型号数量参数烟气温度主蒸汽参数低压蒸汽参数排汽压力发电机型号型额定功率额定转速余热锅炉入口废气参数标况入口废气含尘浓度标况出口废气温度产汽量给水参数锅炉总漏风布置方式露天除氧器及水箱除氧能力工作压力工作温度除氧水箱锅炉给水泵型号流量扬程主要辅助设备选择凝汽器型号型冷却面积流程双流程冷却水进水温度设计最高凝结水泵型号型台数台流量扬程电动机功率电动给水泵型号中通过电流，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。

经皋兰县城至兰州距离公里，交通运输便利快捷。

电炉节能技术改造工程方案硅铁电炉节能改造该项目预计总投资万元，项目完成后每年节约用电万，年创经济效益万元，年创社会效益吨标煤。

电炉二次短网进行节能改造矿热电炉生产硅铁，要获得良好生产技术经济指标，电气及电炉设计参数是关键，而电炉短网设计与生产技术经济指标及设备投资更有着密切关系。

电炉短网特点是电流大，组合母线外形轮廓复杂，工作环境恶劣，不能按通常电气装置载流导体进行选择。

虽然电炉短网长度不大，但其电阻，尤其是电抗对电炉装置工作有很大影响，在很大程度上决定了电炉装置效率，功率因数及电炉是否能进行稳定生产。

因此优化短网阻抗就是在保证物理尺寸最短前提下，寻求短网阻抗最小平衡。

短网合理结构及布置，对降低功率损耗，提高熔池功率，提高炉子有效相电压，提高功率因数，提高电效率，降低电能损耗，有极大意义。

为降低短网电损，就要降低短网电阻，短网有效电阻与很多因素有关。

短网有效电阻公式导体殴姆电阻为导体比电阻为电阻温度系数为导体温度表面效应系数邻近效应系数为导体长度。

现分别讨论这几个因素。

比电阻取决于导体材料，可查表采用比电阻最小紫铜作导电管。

导体温度越高，电阻越大，故要千方百计降低导体温度，因负荷不同，所处环境不同，短网各段温度不同距炉口较近软线和导电铜板，因受炉口辐射热影响，温度较高，结果导致电能损失增加，而且导体氧化，电阻更大。

为降低导体温度，使用隔热板挡住导体铜板，用石棉板挡住软线，采用水冷导电铜管。

表面效应系数它是导体磁通所引起电流趋近表面现象，会使导体断面负荷不均匀。

断面周长与断面比例愈大，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距离远造成短网过长连接采用内三角方式，短网上电流为二次侧线电流每相采用∮铜管根，三相短网铜管总长度约米，其截面积为由电工手册查出紫铜电阻率为，三相短网铜管总电阻。

台电炉二次运行电压按计短网年损耗计算每相电流为每根铜管上平均载流量约为三相短网有功损耗改造前电炉短网年损耗小时天天年万因此，改造前二台电炉短网年损耗万万。

改造后电炉短网布置情况将变压器靠近电炉安装缩短软母线，使短网长度尽可能缩短，同时加大短网和软母线截面。

改变短网连接方式，使其通过电极形成外三角连接，短网电流为二次侧相电流，以此降低电炉短网无功损耗。

改造后电炉短网布置情况每相采用∮铜管根，三相短网铜管总长度约，每根铜管截面积为由电工手册