【22页】30000KVA工业硅炉低压补偿项目可行性研究报告投资建议书.doc文档全文免费阅读

本项目是将中压的无功功率补偿装置和工业硅炉低压侧的无功功率补偿组合成工业硅炉动态无功功率补偿装置，分别连接在工业硅炉变压器的中压补偿线圈上和工业硅炉短网上，对工业硅炉短网和工业硅炉炉内产生的无功功率进行有效地就地补偿，将工业硅炉短网的功率因数由原提高至，大幅度提高送入工业硅炉炉内的有功功率，提高产量以上，满足工业硅炉提高电能效率的需求，同时将工业硅炉变压器次侧功率因数由原提高至以上，满足供电局的力率要求。

由于连接在短网上的无功功率补偿装置大幅度减小了短网电流，还可以节约工业硅生产的消耗吨，因此该项目是典型的能源与资源综合利用项目。

该项目包含建设套型号为型号为的工业硅炉动态无功功率补偿装置，每套补偿容量为，其中中压补偿容量，低压补偿容量。

总投资约万元。

单套费用为万元，低压补偿万元，中压补偿费用万元项目建设地址建设性质新建项目业主单位简介项目实施单位简介西安瑞驰节能能工程有限责任公司西安瑞驰节能工程有限责任公司成立于年，注册资金万元，位于西安市高新技术产业开发区，属高新认定企业，是中国节能协会副理事长单位中国资源综合利用协会能源资源综合利用专业委员会副主任委员单位全国能源基础与管理标准化技术委员会能源管理委员会委员单位中国电石协会副理事长单位陕西省工商经济联合会副主任委员单位中国化工节能协会副理事长单位中国节能协会节能服务产业委员会副主任委员单位节能与环保杂志社副理事长单位，中国铁合金协会中国联合钢铁协会会员单位。

多年来公司直致力于电能质量优化与节能节能软件以及节能设备的设计开发，为高耗能企业的节能降耗企业增产做出了很大的贡献，取得了丰硕的成果。

公司拥有实用新型专利项，发明专利项，其中获得了国家科技部中小企业创新基金的支持的项目有个。

发明专利技术之的工业硅炉低压补偿装置，获得国家科技成果鉴定，年开发成功，年被国家发改委列为第批重点节能技术。

公司年又开发成功原创性节能技术环形烘干窑，以其大幅度提高兰炭烘干成品率，大幅度提高单套装置的年产量和利用工厂余热作为烘干能源的特点为电石行业带来巨大节能效益。

年获得中国节能十大应用新技术。

公司原创性的提出了共建能效原料体系的商业模式，和内蒙古白雁湖化工公司签订了投资万元，年产生节能减排收益万元的共建兰炭烘干系统的合同，已经投产。

公司已通过质量管理体系认证。

年通过了强制认证工业硅炉低压无功功率补偿行业的唯认证企业，至年月在矿热炉行业多家企业安装了台全国共运行约余台，占全国同产品销售的，在同行业当中处于垄断地位。

在新疆地区已经运行套其他三家竞争对手共运行套。

项目技术依托机构西安瑞驰节能工程有限责任公司项目技术基础工业硅炉无功功率补偿技术和工业硅炉无功功率的潮流管理大型工业硅炉的功率因数般很低，只有左右，导致传递到工业硅炉内的有功功率小，无功功率大。

工业硅炉电路中流转的无功功率主要来自炉膛冶炼中的电弧电流和传递有功功率过程中的电路元件如自焙电极组合把持器水冷电缆短网变压器等产生的自感和互感，这些自感和互感以无功电流的形式在电路中流转。

工业硅炉无功功率有如下特点无功功率不是无用功率，它是工业硅炉冶炼必须的。

无功功率同样遵守能量守恒定律，不能凭空产生也不能无故消除，它必须由电厂发电机发出或由电路中加装的高压或低压无功功率补偿装置产生并经输电网输送至炉膛。

工业硅炉的无功潮流是和电网的潮流致的，即计量点的无功功率是次供电网络变压器短网水冷电缆组合把持器电极等无功功率的矢量和，不是孤立的，是相互作用和相互影响的。

如下图所示无功电流流转会引起线损会消耗有功功率挤占线路传递有功功率的空间，无功功率在电石冶炼电路中流转，会造成大量无功功率和有功功率损耗，减少有功功率交换能力。

工业硅炉自然功率因数的高低与短网结构原料品位粒度水分工艺参数二次侧冶炼电压超载多少等等因数有关，功率因数较低，无功功率较大，占用变压器容量，有功功率减小，制约产量提高并影响电耗降低。

经过多年发展，经过几代电石人的努力，通过无功功率补偿技术基本解决了工业硅炉功率因数低的问题，现在运行的工业硅炉无功功率补偿技术分为如下三种第方案次侧高压补偿高压补偿是在工业硅炉的或电网侧加装高压补偿装置实施高压电力无功功率补偿，可以补偿功率因数到以上，达到提高功率因数和改善运行参数的目的，是成熟技术，它可以降低次供电网路损耗，提高功率因数，但对解决矿热炉能耗高和产量低的问题是无能为力的。

工业硅炉高压无功功率补偿的潮流管如下图所示从上图可以清晰的看到，高压侧无功功率补偿大幅度减小了计量点的无功功率，提高功率因数到以上，但工业硅炉二次侧的无功功率没有发生任何改变，该技术方案能满足供电局的利率要求，但对节能降耗和增加产量无能为力。

第二方案中压补偿中压补偿是在工业硅炉变压器做出个中压的无功功率线圈，输出电压以及相应的视在功率，在端子上连接电力电容器进行无功功率补偿。

该技术为成熟技术，在工业硅炉上应用较多，价格也较为低廉，但同样是补偿了变压器中压线圈之前的无功功率，能满足供电局的利率要求，但对节能降耗和增加产量无能为力，其无功潮流示意图和高压补偿几乎相同。

中压补偿时，其电压将来自主变压器，如果将补偿线圈和有载调压线圈合二为时将严重影响系统安全运行，在浪涌电流操作过电压开关虚断重燃等现象中中压无功功率补偿装置将与这些电气现象的相互作用，产生更大的操作过电压，对电气系统安全运行是种严重威胁。

年至年全国烧损了近台工业硅炉变压器，就是这样造成的。

第三方案二次侧低压无功功率补偿工业硅炉二次低压侧无功功率补偿是将动态补偿技术应用到工业硅炉的二次低压侧，利用现代控制技术和短网技术将大容量，大电流的超低压电力电容器组接入到工业硅炉二次侧的无功功率补偿装置。

在低压侧通过并联电容器进行无功补偿，大量无功功率将直接经低压电容器进行交换，不再经过低压变压器和调压供电线路。

这样，既可以提高调压侧的功率因数，满足电网对功率因数的考核要求还可以提高变压器出力，输出更多有功功率，实现增产同时，可以降低变压器短网的损耗，达到节电目的。

工业硅炉低压无功功率补偿装置有四大效果显著提高功率因数，平均增幅达，绝大部分可稳定运行在以上，达到或超过电网考核标准，消除力率罚款。

提高变压器输出能力，增加冶炼有效输入功率，实现增产目的采用短网末端就地补偿电弧电流形成的无功功率，有效减少短网上大量无功消耗，降低炉变视在功率，进而提高变压器的出力，增加冶炼有效功率输入。

增产率补偿前功率因数补偿后功率因数，般增产可达。

有效平衡三相功率，提高产品质，降低损耗工业硅炉料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的，可以简单表示为。

选择在短网末端与电极等长点采用三相不等量补偿，弥补由于三相电极不等长造成的电极电压不平衡，改善三相强弱相状况，使电极功率不平衡度。

功率平衡后，三相电极的功率中心和炉膛中心重合，使钳锅扩大，热量集中，炉温升高，反应加快，进而提高产品品质，降低电耗。

降低线电流，提高电极电压，实现节电工业硅炉无功功率主要是由电弧电流形成的，其无效损耗主要消耗在变压器和短网上。

保持有功不变情况下，补偿后线电流降低百分比，在效降低线路电压降，提升负载电压。

实际使用中，可使冶炼电压提高。

由于在电极附近实施补偿，大幅减少无功功率在线路中的流转量，减少了短网变压器高压线路的热损耗热损耗降低率同时，由于优化系统电参数，提升了冶炼效率，实际使用中综合节电率达该技术不仅是就地补偿原理的最好体现，还可以降低短网和次侧的无功消耗调平三相功率抑制闪变提高变压器的输出能力。

该技术的控制重点是采用分相不等量动态补偿，使三相功率不平衡度下降，达到三相电极功率相等，使工业硅炉的功率中心和炉膛中心相重合，使钳锅扩大，热量集中，使反应加快，达到提高产品质量，降耗和增产的目的。

综上所述，工业硅炉无功功率补偿技术是成熟的可行的和安全，在此基础上发展的工业硅炉中压和低压组合的动态无功功率补偿是可行的。

工业硅炉基本参数和运行参数工业硅炉动态无功功率补偿技术方案工业硅炉动态无功功率补偿装置工业硅炉动态无功功率补偿装置采用变压器中压无功功率补偿和工业硅炉二次侧低压无功功率补偿混合的无功补偿方案，中压补偿连接在工业硅炉变压器线圈中抽出中压的第三绕组，在侧实施中压无功功率补偿，工业硅炉二次低压侧补偿设备是利用现代控制技术和短网连接技术将大容量大电流的低压电力电容器组接入工业硅炉的二次侧短网上。

分相就地不等量动态补偿的原则。

工业硅炉动态无功功率补偿装置如图所示如上图所示，在电炉变压器送电后，将次侧电压电流信号送入号采集器，采集器经过运算后向工控机的软件送入三相以及单相的所有电气参数，包含次侧电流电压有功功率无功功率总功率频率电流谐波电压谐波功率因数三相功率不平衡等电量参数作为数据显示，其中次侧功率因数作为监控信号二次侧电压送入号采集器，采集器经过运算后向工控机的软件送入三相以及内容改造前实际运行总功率功率因数次侧二次侧平均有功功率运行无功功率运行次侧电压运行次侧电流二次侧电压单相的电压参数，其中二次侧电压参数作为控制信号。

通过参数可调的次侧功率因数和二次侧冶炼电压设定运行的次侧功率因数和二次侧冶炼电压参数送入中，经运算处理后控制中压补偿投切，并向发出低压无功功率的投切控制信号，分别调节三相补偿容量。

接入点电炉变压器中压抽头和工业硅炉二次短网上。

布置根据现场情况设计原则在设计中主回路控制回路检测回路和短网结构遵循分相就地不等量动