电解铝供电整流设备技术及应用研究
铝电解节能降耗技术研究及应用
铝电解节能降耗技术研究及应用摘要:电解铝是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业通常采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法。
具体来说,熔融冰晶石用作溶剂,氧化铝用作溶质,碳体用作阳极。
作为阴极,经强直流电在(950~970)℃对电解槽内的两个电极进行电化学反应(即电解)后得到的最终铝产品也称为“原铝”。
关键词:铝电解;电解槽;节能降耗;电流效率前言随着生产技术的不断提高,我国的电解铝工业取得了比较大的发展。
铝作为能源消费的“大户”之一,节能减排首当其冲;就电解铝而言,目前电解铝生产每吨碳排放量是每吨钢铁碳排放量的6倍多。
电解铝行业是高耗能行业的重点领域。
国家发展改革委于2021年8月发布《关于完善电解铝行业分级电价政策的通知》(法改价[2021]1239号)。
电价分为几类。
2022年分级标准为铝液交流综合耗电量13650kWh/吨,2023年分级标准为13450kWh/吨,2025年分级标准为13300kW/吨kW·h,超过分级标准每吨增加20kW·h,电费增加0.01元/kW·h。
节能降耗、降低生产成本是企业生存和增强市场竞争力的有力措施。
1电解铝行业的节能降耗背景1)以电解铝为例,电解铝作为典型的高碳排放行业,受冲击最大,产能首先受到控制。
2017年,在供给侧改革期间,发改委等四部委开展了电解铝行业违规项目清理整顿专项行动,淘汰了大量制约电解铝行业增长势头的落后产能。
2020年碳峰值碳中和目标提出后,作为高碳排放行业的电解铝产能增长将更加有限。
在此背景下,二次铝将成为重要的补充来源,行业景气度将持续提升。
2)2021年10月21日,国家发展改革委等部门发布《关于严格能效约束推进重点领域节能减碳的若干意见》和《冶金建材重点行业严格能效约束推进节能减碳行动计划(2021-2025年)》,指出要循序渐进、有序推进,以重点行业节能减碳为重点,大力推进钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃等重点行业绿色低碳改造,确保碳峰值如期实现。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术随着电力系统的发展,孤网的出现越来越常见。
孤网是指从电网其他跨度上断开的电缆所构成的电网。
因孤网的架构独立,故而运行的压力也特别大。
而铝电解整流装置是孤网内的重要设备之一。
因此,对于如何控制电解整流装置的运行状态,更好地保障孤网的安全稳定运行,拥有一套完善的柔性控制技术十分重要。
一、铝电解整流装置的作用铝电解整流装置大多用于铝行业的生产领域,是生产铝的必备设备。
它主要的作用是将来自输电线路的交流电转化为所需要的直流电。
铝电解整流装置的运行在铝生产中中起到了至关重要的作用。
它的标准要求比较高,因此它的运行状态需要实时的监测与控制。
同时,由于孤网的特殊性质,铝电解整流装置的运行状态需要具备较强的灵活性,能够快速响应孤网的变化,保证孤网的电能供应的稳定性。
二、柔性控制技术的应用目前,在铝电解整流装置控制中,柔性控制技术得到广泛的应用。
它的具体表现如下:(一)基于伺服控制器的柔性控制伺服控制器是控制铝电解整流装置的核心设备之一,它可以通过程控单元实现自动控制。
由于缺乏具体的应用技术,起初应用伺服控制器相对困难。
但是,在提高控制技术的基础上,伺服控制器的应用得到了极大的推广。
磁流变技术本身就具备非常好的柔性控制能力,它可以根据电子磁力的大小对对象施加控制力。
同时在孤网环境下,磁力还可以根据具体要求进行调整,从而达到更好的调控效果。
因此,与伺服控制器相比,磁流变技术具有更高的智能化程度和更好的柔性适应性。
(三)PID控制技术的柔性控制随着科技的不断发展,柔性控制技术其实已经进展到一个相对成熟的阶段。
但是,仍存在一些瓶颈与挑战。
(一)器件增加与成本问题在应用柔性控制技术时,需要增加一定的器件,这不免会增加铝电解整流装置的成本。
如何解决这个成本问题,让铝电解整流装置在实际应用中更加具有经济利益,这是一个难点。
(二)控制算法问题柔性控制技术的控制算法较为复杂。
针对这个问题,需要大力提高控制算法的效率和质量,从而可以在更加完善的控制技术基础上,实现铝电解整流装置的更好运行。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术1. 引言1.1 研究背景铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术是一项重要的研究方向,随着电力系统的快速发展,特别是孤网的广泛应用,对整流装置的柔性控制技术提出了更高的要求。
在孤网中,整流装置的柔性控制技术可以有效解决电力系统的安全稳定性和能效问题,提高整个系统的运行效率。
研究背景部分主要介绍了铝电解整流装置在孤网中柔性控制技术研究的背景和现状。
当前,随着电力系统的规模不断扩大和电力负荷的增长,整流装置在孤网中的柔性控制技术已经成为电力系统研究的热点之一。
为了更好地适应电力系统的动态变化,提高整流装置的运行效率,需要开展相关研究。
本文旨在深入探讨铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术,从整流装置的概述,控制技术原理,应用案例,优势和发展趋势等方面展开讨论。
希望通过本文的研究,为铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术提供一定的参考和借鉴,推动整个电力系统的发展和进步。
1.2 研究意义随着能源需求的不断增长和电力系统的发展,电力供应的可靠性和稳定性变得越来越重要。
在孤网中,尤其需要一种柔性控制技术,能够有效地应对各种电力负载和变化。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术,可以帮助提高系统的稳定性和可靠性,提升电力供应的质量和效率。
通过研究铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术,可以更好地理解其工作原理和优势,为进一步改进和优化技术提供参考。
此外,对于铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术的研究,还可以为电力系统的智能化和可持续发展提供重要的技术支持,促进电力系统的发展和进步。
因此,深入探讨铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术意义重大,将有助于推动电力系统技术的不断创新和提升。
2. 正文2.1 铝电解整流装置概述铝电解整流装置是一种用于产生直流电的设备,通常用于铝电解工艺中。
它由整流器、电容器和电阻器等部件组成,可以将交流电转换为直流电,以满足铝电解槽中的电力需求。
铝电解整流装置通过控制电流和电压来确保电解槽内铝的电解过程正常进行。
铝电解供电整流系统离极保护技术研究报告
铝电解供电整流系统离极保护技术 研究报告卿红军二〇〇七年七月目 录1. 铝电解供电整流离极保护简介 (2)2. 相关设备厂家设计的离极保护 (3)2.1. 瑞士BBC公司设置的离极保护 (3)2.1.1. BBC公司的离极保护的硬件图 (3)2.1.2. 瑞士BCC离极保护逻辑框图 (3)2.1.3. 正常运行离极保护参数动态计算 (6)2.1.4. 系列直流电流不变化,系列直流电压变化值引起离极保护动作情况 (7)2.1.5. 系列直流电压不变化,系列直流电流变化值引起离极保护动作情况 (7)2.1.6. 电解槽离极时的运行参数及离极保护动作值分析 (8)2.2. 德国西门子公司设置的离极保护 (8)2.2.1. 德国西门子公司离极保护逻辑框图 (8)2.2.2. 德国西门子公司离极保护模型 (9)2.3. 国内铝电解行业离极保护设计 (11)2.3.1. 西安某电气有限公司为铝电解行业设计的离极保护 (11)2.3.2. 国内知名整流器厂为铝电解行业设计的离极保护 (13)3. 国内和国际离极保护的对比及分析 (14)3.1. 国内和国际离极保护对比 (14)3.2. 国内和国际离极保护分析 (15)1. 铝电解供电整流离极保护简介离极保护是在正常铝电解生产过程中,电解槽阳极与阴极脱开或连接母线开路即称为离极,离极将造成断口间强烈弧光,引起着火、爆炸,引发重大人身或设备事故,虽然电解槽槽控机一般均设置多重保护,防止阳极持续提升,一般不会因为槽控机失控造成离极,但在电解槽漏槽、冒槽,母线接触不良,阳极碳块全部脱落以及不正确的手动持续提升阳极等情况下,仍存在离极的可能性,因此整流所应设置离极保护,以电流和电压变化做为判据,当电流下降至整定值,电压升高到整定值时,即判断为离极,跳开所有供电的整流机组断路器。
国内铝电解整流供电系统,早在设计初期,设计院就没有对电解系列进行离极保护的设计,相反国外成套引进的进口整流设备系统进行了关于离极保护的设计。
电解铝用大功率整流器设计
电解铝用大功率整流器设计电解铝是通过将铝矿石在电解槽中进行电解反应得到铝金属的过程。
在电解铝的生产过程中,大功率整流器是必不可少的设备。
本文将从整流器的原理、设计要点、性能指标和应用领域等方面进行详细介绍。
一、整流器的原理和功能整流器是将交流电转换为直流电的设备,其主要功能是提供稳定的直流电源给电解槽,以满足电解铝的生产需求。
在电解铝的生产过程中,整流器的工作稳定性和输出电流的精密度是非常重要的,因为这直接影响到铝金属的纯度和品质。
二、整流器的设计要点1.输出电流稳定性:整流器输出电流的稳定性是保证电解铝生产质量的关键。
为了提高输出电流的稳定性,整流器需要采用高精度的电流控制技术,如PWM调制技术。
2.效率和功率因数:由于电解铝生产需要大量的电能,整流器的效率和功率因数也是非常重要的。
为了提高整流器的效率和功率因数,可以采用高频开关技术和功率因数校正技术。
3.冷却系统设计:整流器在工作过程中会产生大量热量,因此需要设计合理的冷却系统,以保证整流器的正常运行和寿命。
常见的冷却方式包括风冷和水冷等。
4.保护功能设计:整流器需要具备过流、过压、过温等多种保护功能,以保证设备和操作人员的安全。
可以采用软启动技术、过流保护器和温度传感器等进行保护。
三、整流器的性能指标1.输出电流精度:电解铝生产对输出电流的精密度要求较高,一般要求在0.1%以内。
2.效率:整流器的效率直接影响到电解铝生产的能耗和成本,一般要求在90%以上。
3.功率因数:功率因数是衡量整流器电能利用效率的重要指标,一般要求在0.9以上。
4.故障自诊断能力:整流器需要具备自动故障检测和诊断功能,以提高设备的可靠性和维修效率。
四、整流器的应用领域除了电解铝生产,大功率整流器还广泛应用于电力系统、工业控制、交通运输等领域。
在电力系统中,整流器可以用于直流输电、电动机驱动、电动汽车充电等。
在工业控制中,整流器可以用于电镀、电解、电火花加工等。
在交通运输中,整流器可以用于地铁、高铁、电动汽车等。
铝电解用电技术进展与应用
铝电解用电技术进展与应用电解铝供电技术发展与应用摘要:随着现代科学技术的发展,大型现代化企业不断涌现。
我国铝工业以每年约100万吨规摸飞速发展,近几年已经建设或规划了几个百万吨级的电解铝生产基地。
因此,立足于国产设备的单系列电解铝年产能已经达到25万吨。
通过不断消化吸收世界上的先进技术,电解工艺、供电整流及其自动化控制的设计理念发生了巨大的变化,如:电解槽技术进步促进了电解铝生产的节能降耗;2)110kV、220kV高压配电装置已完全无油化,并大量应用高度集成的GIS组合电器;3)整流所综合自动化装置经过几年的应用得到了进一步的完善、提高;4)整流机组向高电压、超大功率、低能耗、低噪音、高可靠方向发展;5)多种形式的220kV调压整流变压器被研制、开发和应用;6)高电压(Udn=1300V)、大电流(单机100kA)整流装置随着大功率元件的采用而被开发和应用;7)对电解车间隔离电源配电系统及绝缘监测进行了优化设计;8)电解铝厂谐波治理技术被大面积采用,其安全可靠性大大提高;9)随着计算机网络技术的发展,铝厂的全厂网络监控管理系统正在得到开发和应用。
关键词:电解铝整流谐波1.电解槽的技术进步实现了节能降耗在80年代以前,我国电解铝技术较落后,基本上是60kA以下小型自焙槽,槽电压为4.4~4.5V,基本没有槽控技术,不能实现自动稳流,电流效率在88%~90%左右,交流吨铝电耗在15000kWh以上。
80年代中期引进了外国的160kA电解槽技术并成功应用在青海和贵州铝厂,带动了电解技术新一轮的革命。
在吸收外国先进技术、引进先进软件的基础上, 我国在90年代成功地开发出了具有独立知识产权的160kA及以上的大型预焙电解槽,直至目前广泛应用的300kA和350kA新一代大型预焙槽。
为大型槽配套开发了智能模糊控制技术,采用了先进的计算机自动稳流技术,改进了电解槽母线配置,使用了新型槽内衬材料,使各项技术指标均有很大的提高。
电解铝整流装置调试分析
电解铝整流装置调试分析关键词:整流系统、整流、调压、稳流、均流、功能、控制、调试。
一、电解整流系统的特点电解整流系统一般由整流变压器、整流柜、交、直流母线、主控系统、直流刀开关及纯水冷却系统和滤波装置等组成。
以我公司为例:整流所共有六台整流变压器。
整流变压器单台容量为105300kVA/110kV,为目前国内最大的直降式整流变压器。
整流柜单机组输出电流为70kA。
其控制系统全部由PLC控制,技术含量高。
整流所一旦投入运行,就必须连续供电,是整个电解铝系统的心脏。
1.1整流变压器的特点:1.1.1整流变压器组由一台调压变压器(简称调变)、两台带移相绕组的整流变压器(含两台饱和电抗器,简称整变)组成。
并联运行组成12脉波,6机组并联组成6×12=72脉波。
调变采用3个单相107级有载分接开关进行连续调压,通过整变阀侧的饱和电抗器组还可以进行电压的细调。
1.1.2整流方式为三相桥同相逆并联电路,一次额定电压为110kV的电力系统。
1.2整流柜特点:主回路采用了三相桥式整流,阀侧引线为同相逆并联结构。
其特点是:通过二次绕组和整流臂的两组同相反极性引线的电流在任何瞬时都大小相等,方向相反。
保证通过阀侧绕组的电流不含直流分量,从而使各自所产生的交变磁通在同相逆并联导体的外部相互抵消,减少各部分线路电抗,并增加相间、臂间阻抗的对称性,从根本上解决了大电流的交变磁通在换相过程中所引起的局部过热、电抗压降增大和并联元件间电流不平衡等大容量整流设备存在的特殊问题。
从而提高变压器的利用率和功率因数。
二、整流系统的调压方式在电解工艺过程中,电解槽电压的变化或用户对电解槽数目增减,或电网电压的变化等原因,均需对电解用整流机组的输出电压进行调整。
本系统采用二极管整流方式,调压采用有载调压开关和饱和电抗器联合调压。
在采用二极管整流的系统中,整流变压器网侧用有载开关粗调电压,阀侧饱和电抗器细调电压,达到控制电压的目的。
电解铝厂220kV供电整流系统中PLC的应用研究
电解铝厂220kV供电整流系统中PLC的应用研究摘要:供电车间整流机组主要采用大功率晶闸管元件的整流技术,本文就可编程序控制器PLC控制系统在供电整流系统中整流机组操作控制、机组电流自动调节稳定系统、故障信号报警记录系统应用进行分析和探讨,为提高整流机组运行稳定性提供参考。
关键词:供电整流系统:PLC;故障报警一、PLC系统的结构及模块功能PLC系统结构主要由机组计算机操作控制系统作为P连接系统主干结构,如图一所示,其是系统间数据传输及指令传递的信息通道,由各个部分的PLC连接组成;从属结构包括一个PLC系统内部的CPU处理器和各远程I/O增设模块之间的通道。
如图二T连接系统结构所示。
各模块功能主要包括:数据通信模块分别为FPUDL1模块和FPUPOD1F,其功能主要为与机柜内的CPU模块保持数据通信,并将计量数据、故障信号、以及各受控设备的位置信号等传输到计算机,并在显示屏上进行显示;机组故障信号和位置信号模块为FPUIF1,主要对220 kV的系统机组、两路电源进线、动力变压器等所有故障信号进行采集,同时还包括220 kV系统的断路器及各隔离刀闸的位置信号进行采集;机组操作指令执行和计量模块为FPUIF21模块,主要接受由计算机发出的操作指令及执行,还需要对220 kV系统中计量表计数据进行采集,系统操作指令执行和故障信号记录模块为FPUIF23模块,针对由计算机发出的系统进线和母联部分的断路器、隔离刀闸的操作指令进行执行,并对系统的所有故障信号和所有断路器、回路隔离刀闸的位置信号进行采集。
上述模块都是T连接结构中I/O模块,对相关的故障信号、位置信号和计量数据进行采集,并将其传输至CPU处理器,再对相关操作指令进行执行。
二、220KV供电整流系统中PLC的应用(一)整流机组操作控制供电整流机组主要包括:隔离刀闸、变压器有载分接转换开关、断路器以及冷却风机、油泵、水泵等辅机设备[1]。
机组操作控制有远程和就地两种方式,其中远程方式又可分为手动和自动两种,自动主要由是PLC系统负责完成操作控制。
电解铝供电整流设备技术及应用
电解铝供电整流设备技术及应用发布时间:2021-04-08T15:57:43.380Z 来源:《工程管理前沿》2020年34期作者:陈甲成[导读] 电解铝行业为企业的发展做出了巨大贡献,提高了企业的生产效率及综合效益。
陈甲成青海百河铝业有限责任公司青海西宁 810000摘要:电解铝行业为企业的发展做出了巨大贡献,提高了企业的生产效率及综合效益。
基于此,本文重点探讨了电解铝供电整流设备技术及应用。
关键词:电解铝;供电;整流近年来,随着国内电解铝行业的快速发展,电解槽及整流设备正向着更大电流、更高电压等级发展,目前最高电压已超过1300V,最大电流达到350kA。
但随着电压和电流的增加,大功率整流技术的不断进步及完善势在必行。
一、电解铝整流系统特点1、耗电量大。
电解铝工业生产消耗很多的电能,素有“电老虎”之称,即使现在较先进的电解系列,其原铝直流电耗最低也为12900kW·h/t·Al。
2、相对低的功率因数。
电解铝生产的供电系统中关键设备有调压变压器、整流变压器与大功率整流元件,属超大功率的电感性质的设备,无功消耗大,功率因数低。
3、供电可靠性要求高。
因电解铝是一个连续生产的过程,所以要有相对高的供电可靠性。
一旦有短时的停电情况出现,在恢复正常供电后,在一定时间内电解铝设备无法实施正常生产。
通常,电解铝生产占电解铝厂全部用电负荷率的96%左右,这对安全供电有了更高的要求。
二、整流机组设备1、二极管整流机组设备。
其主体设备有调压整流变压器、自饱和电抗器和硅二极管整流装置。
由于装置可靠性高,已在诸多铝厂得到应用。
当前已制造并投入运行的有载高压整流变压器有以下类型:1)110kV直降式自耦有载调压整流变压器。
其最大特点是结构(型式)容量小,电能损耗小,节省设备投资,降低长期运行成本。
目前广泛采用的调压方式有:一是79级连续有载端调压;二是±17+1=35级(或±13+1=27级)正反激磁,并带无载倒段开关形成70级(或54级)中性点调压。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术1. 引言1.1 研究背景铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术是一项重要的研究课题。
随着电力系统的发展和运行要求的提高,电解铝产业对电力质量和供电可靠性的要求越来越高。
传统电解整流装置在孤网中存在着供电线路单一,系统容量有限,电力质量波动大等问题,难以满足电解铝的生产需求。
如何提高铝电解整流装置在孤网中的电力质量和供电可靠性成为了当前的研究重点。
通过引入柔性控制技术,可以实现对整流装置的灵活调节和优化控制,从而提高系统的稳定性和可靠性。
研究背景中,我们将深入探讨铝电解整流装置在孤网中存在的问题和挑战,分析现有的控制技术的局限性,提出柔性控制技术的重要性和必要性。
通过本文的研究,我们将为铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术提供理论支持和技术指导,为提高电解铝产业的生产效率和经济效益做出贡献。
1.2 研究意义铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术具有重要的研究意义。
随着电力系统的发展和变化,传统的电解整流装置在孤网中可能会面临稳定性和安全性等方面的挑战。
研究铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术,可以有效提高系统的稳定性和可靠性,降低能耗和运行成本,进一步推动电力系统的智能化和可持续发展。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术还可以为其他领域的电力设备提供借鉴和参考,促进整个电力领域的技术进步和创新。
深入研究铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术具有重要的实践意义和应用前景。
通过不断探索和优化,可以实现电力系统的智能化、高效化和可持续发展,推动整个电力行业朝着更加绿色、环保和可持续的方向迈进。
2. 正文2.1 铝电解整流装置的柔性控制技术铝电解整流装置的柔性控制技术是指利用先进的控制策略和技术手段,使整流装置具有更高的灵活性和稳定性,以适应不同工况下的电力需求。
通过对电解整流装置系统进行优化设计和控制调节,可以实现对其电流、电压和功率等参数的实时监测和调整,从而提高系统的运行效率和节能减排效果。
电解铝厂供电整流及控制技术简介
我院电解铝厂供电整流及控制技术介绍随着现代科学技术的不断发展,电解铝厂正不断向大型化,规模化方向发展,我院的供电整流及控制技术在经历了几十年的不断探索后,从设计理念和新技术的应用等方面已实现了全方位的发展和进步,目前已达到国内、外领先水平,单系列电解铝年产能已经达到40万吨。
一、供配电及整流技术的优势及特点1、110~330kV配电装置已以实现无油化,运行更安全、更可靠;2、多种形式的调压整流变压器得到了研制、开发和应用,整流机组实现了低能耗、低噪音、高可靠性的发展要求:1)双圈降压二次调压整流变压器,其优点是结构简单,制造容易、运行可靠。
2)降压自耦调压整流变压器,其优点是型式容量较小,效率较高。
3)(220kV)第三绕组调压整流变压器,其优点是型式容量最小、效率高,有载调压开关所在的第三绕组与主变是磁耦合关系,没有直接电的联系,开关的电压等级不受网侧电压等级的限制,运行可靠。
=1530V)、大电流(单机100kA)整流装置的开发和应用:3、实现了高电压(Udn1)晶闸管整流技术具有响应速度快、调压范围广、节省投资等优点,对于系列电压较低的小规模电解铝厂具有很好的应用价值。
2)有载调压器开关配自饱和电抗器二极管整流技术在目前电解铝行业中应用最为普遍,也是最成熟的方案,其优点是运行可靠、便于维护。
4、整流所综合自动化装置的应用实现了电解铝厂供配电及整流机组的智能化管理和控制。
该装置具有:网络配置简洁合理;抗干扰措施完善;功能强大(将电解铝厂的自动稳流控制、模拟监控等纳入到了微机综合自动化系统中);实现对110~330kV配电站内的断路器及隔离开关进行远距离计算机遥控分、合闸等功能。
5、电解铝厂谐波治理技术的开发及应用具有国内、外领先水平,主要方案:1)110kV母线集中补偿;2)整流机组(220kV~330kV)的第三绕组补偿。
二、计算机网络技术及控制水平利用计算机网络技术,实现了铝厂的现代化监控管理水平,建立了集财务资源、人事资源、物流分析、生产过程监控管理等功能的综合管理网络平台,其基本框架和功能如下:1)通讯系统:分为厂区行政通讯、调度通讯、其它辅助通讯及全厂企业资源管理系统(Enterprise Resource Planning简称ERP)。
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术
铝电解整流装置在孤网中的柔性控制技术
铝电解整流装置是铝电解工业中的核心设备之一,它在铝电解生产过程中起到将交流电转化为直流电的作用。
在孤网电力供应的情况下,铝电解整流装置的控制面临着一些挑战。
为了解决这些问题,研究人员提出了柔性控制技术,使铝电解整流装置能够适应孤网电力供应的要求。
柔性控制技术主要包括电流自适应控制技术、电压自适应控制技术、电流限制控制技术和电压限制控制技术等。
电流自适应控制技术通过对整流电流进行在线监测和调节,使整流装置能够自动适应电流变化,保持稳定的输出电流。
电压自适应控制技术则通过对整流电压进行在线监测和调节,使整流装置在孤网电压波动时能够自动调整输出电压,保持稳定的电压输出。
除了上述柔性控制技术外,还可以采用一些其他的措施来提高铝电解整流装置在孤网中的柔性控制能力。
可以采用智能调控装置对整流装置进行智能化管理和优化控制,通过对整流装置的状态进行实时监测和分析,对整流过程进行精细化调控,提高整流装置的灵活性和稳定性。
还可以采用储能技术和并网逆变技术来增加整流装置在孤网电力供应中的备用能力,提高整流装置的可靠性和可用性。
电解铝生产过程中供电整流系统功率因数控制研究
电解铝生产过程中供电整流系统功率因数控制研究摘要:对于用电企业来讲,控制功率因素,不仅能够提升电利用率,同时能够有效节省生产成本,具有非常大的意义。
基于此,本文中笔者将对电解铝生产过程中供电整流系统功率因素控制进行简要分析,并提出相应的控制策略,希望可以对读者提供有价值的参考。
关键词:电解铝;生产过程;供电整流系统;功率因数;控制作为一种指标,功率因数是衡量电网电能效率的关键,主要是指有功功率和视在功率的比值。
如果电路用于交变磁场转换的无功功率小,功率因数表现为较高值,反之,功率因数低[1]。
当出现功率因数低的情况,设备对电能的利用率也会降低,系统供电的损失会加大,从而造成企业的生产成本增加。
在生产电解铝的企业当中,电费支出约占总支出的一半,因此,对于电解铝生产过程中供电整流系统功率因数控制的探讨具有重要的现实意义。
一、电解铝生产对功率因数控制遵循的基本原则从遵循原则上来看,符合相关部门的规定以及功率因数与其它指标的平衡性,是电解铝生产企业在生产的过程中需要遵循的原则。
(一)满足相关部门的要求为了能够相应相关部门的规定,某地区电力主管部门对该地区内用电量较多的企业实行奖惩制度。
主管部门对用户进行分类,主要根据用电性质、电设备容量等,将功率因素分为三个级别,即0.8、0.85、0.9,并根据当地用电企业是否能够控制用电费用进行减收政策。
以该地区主要生产电解铝的A企业为例,该企业在进行电费调整时,主要是按照功率因数标准0.9进行。
以0.9为标准,如果功率因数为0.91,减收电费0.15%。
如果功率因数达到0.95或者超出了这个标准,只收取电费的25%,甚至更少。
但是,如果当月功率因数如果到了0.89,增加电费0.5%,也就是没减低0.05,电费就会增加相应数额;当功率因数达到0.65~0.7之间时,则每降低0.01,电费就会增加1%;如果在低于0.65,那功率因数每降低0.01,电费会增加2%[2]。
电解铝用超大功率整流器的设计应用
电解铝用超大功率整流器的设计应用主要介绍电解铝用220ka、1220v、zhs型超大功率整流器的技术参数和结构设计,以求达到高效率、低损耗、小体积、高可靠性等要求。
关键词:超大功率整流器铝电解自动稳流技术高效率电解铝用超大功率整流器的设计2011年2月14日,电解铝用超大功率整流器,由于其高电压、强电流以及电解铝的工艺要求,如何使其达到高可靠性、高稳定度、高效率一直是用户十分关注的问题。
这篇文章的理论性及实用性均较好,特此推荐,值得从事超大功率电化学整流器的设计者和使用者一读。
青铜峡铝厂三期工程是我国目前规模最大的电解铝在建项目。
建成后,单系列年产铝将达到14万吨,也是当前世界上最大的电解铝工程之一。
其整流电源全部采用国产设备。
国内现已建成投运的最大电解铝生产线单系列年产是10万吨的规模,除最近投运的云南铝厂采用国产设备外,其余8~10万吨级电解铝工程均采用国外引进设备。
对于系列电流达220ka、电压为1220v年产量14万吨电解铝的超大功率整流电源设备的研制,其主要技术特点是要求达到高效率、低损耗、小体积、高可靠性和高度的自动化水平,在国内同类产品中居领先水平,在国际上也具有代表性。
1整流装置的主要技术参数整流电流(系列):220ka。
理想空载直流电压:1450v整流机组数:4组单机组额定整流电流:(37000×2)a单机组额定直流功率:90.3mw整流效率:99.8%整流主电路连接形式:三相桥式同相逆并联连接。
电网供电电压:220kv等效整流相数:单机组为等效12相整流,4机组组成等效48相,整流变压器网侧采用曲折星形和六边形移相。
国内目前几个单系列年产8~10万吨大型电解铝项目的整流器与本项目的主要技术指标对比如表1。
表中除青海铝厂一期是80年代投产的以外,其余都是90年代开始投入运行的。
由此对比可见,本装置主要技术参数和性能指标的水平在同类产品中是领先的。
2整流管与快速熔断器整流管是核心器件,其技术指标是保证整机技术水平的关键因素之一。
电解铝系列整流柜技术特点
电解铝系列整流电源1.前言国内外电化学整流电源的发展是与电力半导体器件制造技术和电力电子技术的发展紧密相关的。
随着大功率半导体器件制造技术的不断进步,蓬勃发展的我国有色、冶金、氯碱化工工业用的电化学用大功率整流电源亦取得了较大的发展,尤其通过引进、消化、吸收国外大功率半导体器件的制造技术和测试技术以及电化学整流设备的设计技术、制造技术和控制技术,使我国电化学整流电源的设计制造水平迅速提高,整机的可靠性水平已达到国外同类产品九十年代初期的先进水平,并完全可以替代进口。
为此,本文将简要介绍国内外电化学整流电源的现状以及预期的发展趋势。
2.整流机组的调压方案目前,国内外电化学整流电源输出直流电压的控制方式有两种,即大功率二极管整流机组的调压方式和大功率晶闸管整流机组的调压方式。
2.1 大功率二极管整流机组的调压方式该调压方式的主调压变压器有载开关粗调,辅调压采用内附式自饱和电抗器细调。
2.1.1主调压方式调压类型:多为自耦调压方式,既经济,又合理。
调压范围:一般为(5~105%)UDN,下限考虑了整流柜直流侧短路做均流试验的需要,上限则考虑了电源电压负波动时保证整流机组达到额定输出电压UDN。
调压级数:多采用连续有载调压。
考虑设备制造及维修因素,级电压过高影响开关电气寿命;级电压过低,开关动作频繁。
国外有载开关的交流级电压通常为3000~4000伏及以下;目前我国有载开关的交流级电压为1200~2500伏及以下,可供选择的调压总级数通常为7,15,27,35,54和70级。
通常情况下,每级电压差,对于冶金、有色电解宜在系列正常运行电压的2%~4%之间,对于氯碱化工电解宜在1~3%之间。
2.1.2辅调压方式辅调压主要采用自饱和电抗器来完成,此时饱和电抗器必须实现下列功能:在有载分接开关的直流级差电压范围内起细调作用;减少有载分接开关的动作次数,延长其寿命和检修周期,其调压范围应大于有载分接开关的直流级差电压,通常不小于两级差电压,铝电解时还应不小于一个阳极效应的电压;校正由于电网电压的波动引起的直流输出的波动;校正机组间以及同机组整流柜间负载分配的不平衡。
电解铝业整流机组电气设备安装及调试分析
电解铝业整流机组电气设备安装及调试分析摘要:整流机组电气设备属于电解铝业中比较重要的组成部分,其不仅可以完成铝电解的变配电及发电工作,而且还可以提高电解铝业的生产效率和质量。
本文将会探究整流机组电气设备的安装及调试情况,并提出相应的注意事项,以期为电解铝业的正常生产奠定良好的基础。
关键词:电解铝业;整流机组;电气设备;安装;调试电解铝业采用了流程型生产模式,其各个环节的生产稳定性与否将会直接决定电解铝生产的效率高低,而且操作人员、机械设备及相关部门都服务于电解铝业的日常生产。
电解铝业生产过程中所涉及到的设备有电解设备、供电设备、加工设备、铸造设备、净化设备等,每一个设备都是电解铝生产过程中不可或缺的。
而整流机组属于电解铝行业中相对比较严密的一个整体,其可以确保铝电解变电、发电和配电工作的顺利进行。
整流机组大电流恒流控制水平的高低,将会直接决定电解工艺质量的高低,对降低能耗、提高产品质量具有非常重要的现实意义。
因此,加大对整流机组各个部位电气设备的安装及调试进行研究不仅可以确保电解系列直流电流的高效、平稳运行,而且还可以更好的提高电流效率,提高电解铝业的生产效率和经济效益。
1 电解铝业整流机组电气设备的安装1.1 电解铝业对供电技术的要求①通常情况下,电解铝业属于一级负荷,其电解构成中所使用的多功能天车、真空泵和整流所里的自用电等都属于一级负荷。
实际上,一个大型的电解铝业,其各个环节所使用的一级负荷占据了全厂总负荷的 90%以上,因此,对供电技术提出了较高的要求。
②在电解铝业生产车间内部需要配备超过2 个的独立电源来负责供电任务,这是因为正常状况下电解铝业任何环节的生产工作都不允许出现停电现象,即使是非常极端的情况下全停电时间也不得超过 40min。
这里所提及到的全停电就是指电解槽直流电源中断时间,同样其也包括了整流机组恢复供电所耗费的时间,这样一来中断时间就会变得更短,此时就需要配备备用电源来给予保障。
全数字整流控制系统在电解铝供电系统中应用的节能研究
全数字整流控制系统在电解铝供电系统中应用的节能研究发表时间:2016-09-06T15:24:40.457Z 来源:《低碳地产》2016年9期作者:刘德发[导读] 本文以大屯铝业全数字整流控制系统为例,阐述了电解铝整流技术的原理。
十四冶建设集团云南机械制造安装工程有限公司云南昆明 651701 【摘要】本文以大屯铝业全数字整流控制系统为例,阐述了电解铝整流技术的原理,以及系统的整个架构与硬件软件的组成,并且分别介绍了稳流控制与集成控制系统,以及可视化检测系统的组成和性能。
【关键词】全数字整流控制系统;电解铝供电系统;节能研究铝电解的工艺流程,是电解槽通过大电流把氧化铝粉电解成为金属铝的生产过程,整个过程耗能巨大。
在市场经济的需求下,近年来我国的铝电解行业正趋于高产量,大电流,大功率的发展方向。
整流技术作为铝电解工业的核心技术之一,与大型预焙电解槽控制和超浓相输送技术并驾齐驱,成为铝电解的三大核心技术。
因此,整流电源必然是电解铝厂的最重要的核心设备,铝电解的原铝电耗将直接受到整流电源的效率,稳流精度与供电可靠性的影响。
1降低电解铝耗能的途径1.1微机控制,节能降耗。
利用智能化微机控制铝电解的工艺流程,可以保证电流的平稳性,阳极效应的发生频率得到控制,因此达到节能降耗的目的。
1.2经济运行,节能降耗。
整流机组的运行是否合理科学,是控制电流,提高整流效率的关键所在。
对于电解槽的控制,目前国内的相关机构已经开发出较为成熟的电解槽模糊控制系统,就现场的运行情况来看,效果比较理想。
而对于整流控制,我国目前的设备技术相对落后,暂时没有太成熟的产品。
2铝电解电容的电源特点及整流技术的发展 2.1铝电解行业的电源要求铝电解的工艺流程,要求电流强度必须平稳精准。
追求超高的电流效率是如今电解铝生产线的普遍特点,每台电解槽都有独立的智能槽控箱,该槽的电解生产工艺参数都由槽控箱的单机板进行操控。
电解槽的温度可高达1000℃,因为测量仪表尚不成熟,所以电解槽工况的各种参数只能间接得到——以电流强度和该槽中所形成的电压作为基础,通过数学模型进行计算。
电解铝领域中大功率晶闸管整流装置的应用研究
M etallurgical smelting冶金冶炼电解铝领域中大功率晶闸管整流装置的应用研究黄 欢摘要:在电解铝领域中,应用大功率晶闸管整流装置设计整流系统,相比于应用传统二极管整流装置,可以促进节能降耗并降低经济成本,也能够增强安全性能。
本文分析了晶闸管整流装置的原理和特点,并介绍了该类装置在电解铝领域中的实际应用。
关键词:电解铝;稳流效果;整流装置1 研究背景早期的电解铝生产过程中,常使用二极管整流装置和调压式整流变压器。
这些装置没有自动化稳流的功能,只能通过手动操作进行调压和实现恒流。
虽然操作简单,但实际电解效率偏低,限制了电解铝的生产。
后来引进饱和电抗器和有载调压式变压器,但自动稳流主要依赖模拟情况,调节效果不理想。
现今国内电解铝行业开始采用晶闸管整流装置,其能够弥补以往整流装置的缺陷。
本文将介绍晶闸管整流装置的实际设计和应用。
2 晶闸管整流装置的工作原理与操作2.1 晶闸管整流装置的工作原理晶闸管整流装置基于可控硅材料,结合数字化、智能化控制电路的应用,实现交流变直流可控作用的装置。
晶闸管整流器可以为电动机磁场及电枢稳定供电,并通过调节触发延迟角均匀性来实现直流电压的调节。
根据装置的工作原理,其通常包括电枢反向接线和磁场反向接线两种方式。
电枢反向一般使用两组容量较大的晶闸管整流装置,为电动机的电枢供电;而磁场供电则利用一组容量较小的晶闸管整流装置。
磁场反向则利用一组容量较大的晶闸管整流装置对电枢实现供电,而磁场则使用两组容量较小的晶闸管整流装置通过反并联作用供电。
前一种接线方式具有动作速度快的特点,但需要运用多组整流器;后一种接线方式受到磁惯性影响而使得动作速度稍显缓慢,但可以尽量节省大容量的整流器。
晶闸管整流装置在供电拖动过程中具有动作速度快的特点,同时产生的故障较少,使得维护工作量变小。
此外,晶闸管整流装置还具有体积较小、无机械噪音、运行效率高以及重量较轻等特点。
晶闸管整流器的控制还有助于减少无功需求量,进而将危害较大的谐波消除。
电解铝厂电气设备节能技术的应用与研究
电解铝厂电气设备节能技术的应用与研究发布时间:2022-10-17T06:56:15.150Z 来源:《科技新时代》2022年4月8期作者:马淑萍王英敏[导读] 随着社会的发展和进步,目前社会环保要求更高,马淑萍王英敏中国铝业青海分公司摘要:随着社会的发展和进步,目前社会环保要求更高,相关行业和企业也需要根据环保要求进行生产建设,尤其以往对环境有较大污染的电解铝厂,实际更加需要重视进行环保方面的技术应用与设备优化,也包含进行工艺改进和管理创新。
从目前来看,有更多电气设备的使用在节能技术方面有较好的应用,也产生了较好的效果。
所以本文基于此,研究和分析电解铝厂电气设备节能技术的应用。
关键词:电解铝厂;电气设备;节能技术一、节能减排的动因在国际上,首先是世界各国对于二氧化碳排放量的争辩愈演愈烈,我国的人均二氧化碳排放量远大于世界平均水平,来自环境和其他国家的压力日益增加;其次绿色贸易壁垒逐渐形成,金融危机后,贸易保护主义重新萌芽,一些发达国家开始征收碳关税,这对发展中国家的出口产品提出了更高的要求;最后,低碳经济是世界经济发展的必然趋势,目前绿色、低碳已经成了全球的主旋律。
在国内,政府加大了对节能减排工作的重视,确立了一系列的节能减排具体指标。
电解铝企业产生的污染物主要分为废水、废气、废渣三种。
电解铝企业的生产废物中对环境产生最严重危害的是废气。
由于挥发和分解作用,会导致大量的废气产生,对环境造成污染。
废水中一般含有COD、氟、SS以及石油类等物质,污染物超标排放的废水能够给天然水体和水质造成很大的破坏。
废渣中氟化物含量严重超标,将对环境造成很大的污染。
如果没有对废渣进行合理的安置,就会出现二次污染的状况。
如果不能对废渣、废气、废水进行有效、及时的处理,会对附近的生态环境造成十分严重的破坏。
为了达到可持续发展的基本要求,在电解铝企业必须要实行节能减排,认真的做好节能减排工作。
以上就是电解铝企业要加强节能减排工作的动因,进行节能减排是国家和世界发展所提出的要求。
电解铝厂电气设备节能技术的应用研究
电解铝厂电气设备节能技术的应用研究作者:唐代靖孙剑来源:《进出口经理人》2017年第05期摘要:在我国五年计划中,节能问题已成为一项具有约束性的指标。
无论是在建材、化工等产业,还是在冶金、工业等都下达节能标准,限制最低耗能指标。
随着我国节能工作的不断推进,会出现越来越多的限额指标且标准会越来越严格。
尤其是化工产业,其中电解铝厂是典型的高耗能产业,按照相关规范条件,改造的电解铝项目的耗能与电气设备的耗能,都要符合国家政策。
因此,为了配合并支持我国产业节能工作,电解铝厂电气设备节能技术的应用研究具有重要意义。
关键词:电解铝厂;电气设备;节能技术;应用研究本文针对电解铝厂电气设备节能技术的应用研究,从电气设备的应用现状入手,根据电气设备的能源消耗问题分析,对电气设备节能技术研究展开论述。
希望本文的研究,能为提升电气设备节能技术在电解铝厂中的应用水平,提供参考性建议。
一、电气设备的应用现状现阶段我国的电气设备的应用状况而言,电解铝厂的产能大多在10万吨至50万吨之间,供电系统电压一般是220kv,只有小部分企业采取110kv或者330kv的电压。
对整个电解铝的生产体系而言,整个电解铝厂的总用电负荷中,有95%是直流负荷,而剩余的5%则是电力的用电负荷。
一般情况下,由整流机组为直流负荷进行供电,其一次电压即为供电电压。
调压变压器一般是利用递降和自耦式调压方式工作,大多采用强油风冷的方式进行冷却降温,将二极管作为整流的元部件,而对于整流机组而言,其调压的方式则是利用晶闸管或者有载调压开关来实现的。
电解铝厂的照明系统是按照车间来划分并设置的,供电的电源则直接从低压配电的体系中引入,利用照明的配电箱在对其作出二次分配;电解铝厂房中,主要利用化物灯进行主要照明,而将节能效果比较好的荧光灯进行辅助性的照明,在电解铝道路的照明中则利用高压钠灯进行照明。
二、电气设备的能源消耗问题虽然现阶段我国的电解铝厂中,电气设备技术已初步成熟,但电解铝厂的电气设备在能源消耗方面仍然存在着以下几个问题:1、现阶段电气设备所用的变压器大多是递降式的调压变压器,这种变压器在结构的容量方面大概是电气的两倍,所以在工作时需要建立稳定绕组和补偿绕组;2、对于自耦式连续变压器,其结构的容量大概是电气的1.5倍,但是因为受到各种因素的影响,在其工作时同样需要稳定绕组和补偿绕组。
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电解铝供电整流设备技术及应用研究发表时间:2018-10-01T10:38:35.047Z 来源:《电力设备》2018年第16期作者:李万国[导读] 摘要:在电解铝整流供电过程中,现代科技的有效渗透将为有效提高其工作效率做出重要推助力。
(中国铝业股份有限公司连城分公司甘肃省兰州市 7303000)摘要:在电解铝整流供电过程中,现代科技的有效渗透将为有效提高其工作效率做出重要推助力。
本文结合现阶段电解铝行业的实际生产情况,为计算机控制系统在电解铝整流装置更加高效的应用提出相关参考。
关键词:电解铝;整流装置;计算机控制系统引言:随着科技的发展和社会的不断进步,电解铝行业发展迅速,新科技和新设备的运用使得电解铝技术的水平有了很大提高,逐渐向更大规模发展。
目前电解铝的电解槽和整流设备逐渐向更高电压和更高电流的等级发展,随着电流和电压的不断增大,整流装置技术需要进行改进和完善,以适应系统大功率的生产要求。
由于供电整流装置及控制的技术水平已经满足不了系统形势的发展,必须要对该整流装置及控制进行优化和改进,提高其安全可靠性、控制精度和响应速度。
整流装置通常在改进和创新时只注重的是元件中的各个参数、快熔数量和元件增加等情况,忽视了电流和电压增大给系统带来的影响,具体包括对结构、热稳定、绝缘和稳流控制等问题,给系统运行增加了困难。
本文主要针对电解铝供电整流装置控制系统优化改造的思路问题进行研究和探讨,并根据存在的问题提出合理化的建议和措施。
1 计算机系统应用概述自从上个世纪60年代电子计算机诞生以来,凭借着强大的储存功能,高速的运算效率以及精准的逻辑判断能力,该项技术被迅速的运用在人们生活中的各个领域,就技术行业来看,目前计算机系统在监测、管理、控制方面有着巨大的潜力。
1.1计算机应用系统的组成的分类电子计算机的应用系统,以硬件系统组合形式的不同,可以分为专用计算机系统、通用计算机应用系统以及、混合型计算机应用系统三大系列。
1.1.1专用计算机系统专用计算机,专为解决某一特定问题而设计制造的电子计算机。
通常拥有固定的存储程序。
如控制轧钢过程的轧钢控制计算机,计算导弹弹道的专用计算机等。
专用计算机系统拥有以下几方面的优势:1)解决特定问题的速度快、效率高;2)结构简单、价格便宜;3)可靠性好。
对于运用环境要求相对宽松,电源接通后系统就能直接运行至用户状态。
然而,本系统的缺点也十分明显:1)只负责运行功能,自身并没有开发的潜力,系统的硬件、软件系统如果需要升级,必须配置相应的开发工具;2)结构规模相对较小,无法在以小批量使用及大型的计算机应用系统中推广。
1.1.2通用计算机应用系统通用计算机系统由硬件(子)系统和软件(子)系统组成。
前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是系统赖以工作的实体。
后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。
该系统的巨大优势体现在以下几个方面:1)运算准确高速。
几乎可以凭借算术运算和逻辑运算完成所有的复杂计算;2)判断精准。
可以依据现实情况的不同做出科学的判断,因此在控制、推理、管理、决策中被广泛使用;3)使用方便。
丰富的高性能软件及智能化的人-机接口,大大方便了使用;4)可以实现网络共享。
多个通用计算机系统能超越地理界限,借助通信网络,共享远程信息与软件资源。
同时,本系统还凭借着海量的储存备受广大用户青睐。
然而该系统的致命弱点便是其对放置环境有着特别严苛的要求。
一旦外部环境不合格,极其容易出现干扰甚至破坏的情况。
1.1.3混合型计算机应用系统混合型计算机应用系统是结合数据处理型应用系统与检测控制性应用系统而研发的一种符合型应用系统,该系统在能够实现对数据高效输入、处理的基础上,还能够实现对相应对象的科学控制,在工业现场的实施控制中被广泛采用。
可以说,本系统代表着微机应用系统的主流与发展方向。
该系统的具体优点可以分为以下几方面:1)可以实现自主开发。
当单片机和主机的CPU不同时,主机通过调动相应配置进行交叉汇编实现两者共融;2)高效灵活。
混合型计算机应用系统不但能够最大限度的调动主机资源,同时占用主机的CPU时间也相对合理;3)运用网络。
能够在远离操作现场的地方使用网络进行各种操作;4)应用范围广泛。
该系统配置能够在各种类型的批量以及应用系统中完成控制、检测等操作。
1.2 改造供电整流装置控制系统的重要意义我公司整流柜的整体稳定性和可靠性较强,整流器中的快熔和二极管等元件都是采用进口原器件,配置上占据一定的优势。
随着系统运行的加快,导致整流装置跟不上系统的节奏。
一系列整流装置中存在很大缺陷,其中具体会表现在:1)整流装置控制系统控制精度低、响应速度慢2)直流母线框架、整流器壳体框架出现发热;3)整流柜运行振动大;4)二次辅助的元器件配置较低;5)正负汇流母线之间的间距太小;6)绝缘材料的质量较差。
由于这些因素的出现导致整流机组容易引发安全事故,影响了电解生产过程,降低了生产效率,给整个系统安全造成严重威胁。
所以为了提升电解铝供电整流系统优化和改进的水平,优化改进措施和改进方案,需要加大对问题和缺陷的分析和研究,制定有关措施来解决和处理问题。
2 电解铝整流供电过程中对计算机的有效使用 2.1电解铝企业在整流供电过程中大力推广计算机运用的客观背景在电解铝企业的生产、经营过程中,其成本构成分为固定成本以及可变成本两大部分,固定成本指的是企业的建设阶段总投资、建设项目总投资以及原材料投资等必需的生产准备支出,为了早日实现节能减排、科学、健康、可持续发展的目的,我国政府在制定“十二五”规划过程中,明确的对2015年的电解铝直流电耗做出了明确规定,然而就目前来看,大部分企业在顺利完成各项技术指标上,仍然有相当大的困难(表1所示),因此,在日益萎靡不振的市场氛围下,通过积极采用新技术达到将成本投资降低到最低水平,是现今电解铝行业所必须面临的改革选择。
2.2计算机在整流器中的具体运用情况最早进行计算机应用控制的情况,是出现在容量相对较小的电气转动领域中,整流装置稳流控制系统采用电子电路实现,随着技术水平的不断进步以及生产过程的客观需要,计算机控制系统技术被逐步的推广到大容量整流器中,在这一过程下,计算机所要控制的对象日趋复杂,工作的客观环境也更加的多样,这就要求计算机应用系统需要更加高端、实用的配置。
由于计算机应用系统是以单片计算机以及系统扩展为基础的,具体工作过程中,要顺利地实现对整流供电的有效控制,计算机应用系统需要完成给定反馈、测量显示、PID运算等多种工作(图1所示),这就将计算机的实际应用划分成为前、后向通道两部分。
我国电解铝企业整流器中推广应用计算机系统经过了较长时间的发展、转变,具体来说,从最早的使用Z80逐步演化为由美国INTEL公司研发的一系列单片机MCS51,再到MCS—96系列16位单片机的崭露头角,各个生产厂家的通过使用不同的线路,力图在性能、可靠性上达到更好地目标。
2.3以本公司为例分析整流装置计算机应用系统的有效使用情况2.3.1选用基本原则在电解铝生产的实际工作过程中,大容量整流器承担着为其提供动力能源供应的核心保障工作,由于控制精度、响应速度要求高,过程运算十分复杂,再加上其价格相对昂贵,工作过程中出现各种意外情况都将给生产带来难以预料的损失以及后果,在进行计算机应用前,我们将安全、可靠原则置于设备选型的最高出发点上。
2.3.2采用混合计算机应用系统以及冗余技术经过仔细地研究计算机应用系统各个分类的优缺点,采用混合型计算机应用系统,并根据企业具体情况对其的元器件、系统设计都进行了一定加工处置,以确保整流器与计算机系统之间保持一定隔离。
同时为了确保数据采集、控制的有效执行,冗余技术也被本厂进行推广。
在进行计算机之间互动通讯时,选用更加先进的RS422工业通信标准。
工作过程中,反馈信号在经过线性光隔后,通过12A/D转换,被送入计算机系统并经过给定值对比、数据运算工作后算出控制角,再由8253计算器发出控制信号,引发单稳74LS123触发脉冲。
经过电路形成双脉冲后,实现处罚晶闸管的目的。
用更加安全的硬件替换软件,有效地避免了电磁场的干扰,确保了生产过程的安全性。
通过有效地运用计算机应用系统,电解铝整流供电生产期间,关键元器件,如可控硅、快速熔断器均未出现烧坏情况,大大的保障了整流装置电流的快速、稳定响应的特性,为电解铝生产提高电流效率提供了基础保障。
3 改造需要注意的问题1.整流系统在改造前,必须要联合整流器的制造商、设计人员和技术人员等制定有效的安装方案,并对方案进行分析和优化,论证方案的有效性。
同时要对整流机组进行全面消缺,保证系统机组的稳定运行,按照整流机组的情况将管理人员进行分组,打造专业的管理团队,提高管理人员的技术水平和综合素质。
2.要想保证改造过程顺利进行,加快施工进度,必须要制定科学化施工方案,严格按照方案进行安装施工,并且要安排专业人员进行监督和管理,加强对施工环节的监控,层层把关,提高施工质量。
4结论在进行现代化改革的攻坚期,电解铝行业要实现粗放型向现代高技术含量的的转变,必须有效、及时的对运算能力强、逻辑判断精准的电子计算机系统进行积极采用,通过不断的产业结构升级满足市场和行业的转型需求。
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