电炉节能技术改造项目可行性研究报告投资建议书word文档（定稿）

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由电工手册查出紫铜电阻率为，三相短网铜管总电阻。

台电炉二次经常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损耗改造后电炉短网年损耗小时天天年万因此，改造后二台电炉短网年损耗万万。

改造二台电炉短网年节电量万万万改进电炉炉变二次出线方式，提高电炉自然功率因数变压器二次侧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容量大，导热系数小，也就是绝热性能好体积膨胀系数小有定绝缘性。

本次投资合计万元改造后节能量测算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。

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型台数台流量扬程电动机功率效益分析发电机组总装机功率为，电站年运行时间为，年平均发电量万，年供电量扣自用电量。

电站自用电量为，电价按元，年平均发电成本元计含人员工资及设备折旧费。

则每年发电产生直接经济效益为万元年。

折吨标煤万吨标煤万吨标煤投资估算及资金筹措投资估算项目总投资万元，其中硅铁电炉节能改造万元，除尘风机变频调速技术万元，生产回水余热利用万元，电炉烟气进行余热发电万元。

资金筹措本项目建设所需资金主要有企业自筹。

效益分析经济效益项目完成后年节电万，电费按元计算，则年节约费用为万元万元项目完成后年节约