Разработка динамических и статистических методов энергосберегающего совершенствования работы дуговых сталеплавильных печей

• Автор: Минеев, Александр Робертович
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ДУГОВАЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ КАК ОБЪЕКТ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ С СУЩЕСТВЕННО НЕЛИНЕЙНЫМ И ВЕРОЯТНОСТНЫМ ХАРАКТЕРОМ НАГРУЗКИ
1.1. Электрическая дуга - основной источник нелинейности и нестационарности режимов ДСП
1.2.Идентификация процесса плавки по динамическим вольт-анперным характеристикам
1.3. Значение вероятностных методов идентификации ДСП для повышения энергетической эффективности ее работы
1.4. Формулировка цели и постановка задач исследования
ГЛАВА ВТОРАЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО - ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЛЬТ-АМИЁРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ
РАБОТЕ ДСП
2.1.Экспериментальное исследование динамических вольт-амперных
характеристик на действующ их в заводских условиях ДСП
2,2.0пределение информативного характера параметра площади ДВАХ и
разработка способа его контроля
2.3.Определение информативного характера параметра длины (периметра) ДВАХ и разработка способа его контроля
2.4. Угол наклона оси ДВАХ и степень изломанности (число перегибов )
2.5. Выводы по второй главе
ГЛАВА ТРЕТЬЯ. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ ПО ПАРАМЕТРАМ ДВАХ
3.1.Разработка алгоритма корректировки режима ДСП по длине ДВАХ
3.2. Разработка способа ускоренных испытаний АЭТУ по степени изломанности ДВАХ
3.3. Разработка совмещенного способа и структурной схемы совершенствования режима АЭТУ по площади иуглу наклонаДВАХ

3.4. Разработка прибора контроля режима многоэлектродных АЭТУ по динамической проводимости
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДСП И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЛАВКИ НА ИХ ОСНОВЕ
4.1. Экспериментально-теоретическое исследование статистических характеристик колебаний тока и их влияния на энергетическую эффективность работы ДСП
4.2.Разработка способа статистической корректировки дозирования энергии на этапы плавки ДСП по сумме дисперсий токов трех фаз
4.3. Разработка способа и схемотехнического решения для статистического симметрирования
4.4.Совершенствование структурной схемы САР ДСП по вероятностным параметрам спектральной плотности колебаний токов
4.5. Статистические показатели высших гармонических и разработка способа их динамической стабилизации на заданном уровне
4.6. Выводы по главе четвертой
ГЛАВА ПЯТАЯ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ДСП ПРИ ГРУППОВОЙ РАБОТЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ РЕЖИМОВ В ЭСПЦ
5.1.Статистические показатели ДСП при групповой работе
5.2. Статистическая коррекция участия в максимуме нагрузки при работе группы ДСП в электросталеплавильном цехе
5.3. Разработка компромиссного алгоритма управления АСУ «Энергия» в ЭСПЦ с наращиванием функций в процессе эксплуатации
5.4. Выводы по главе пятой
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
На пятом Евроконгрессе по электроплавке стали ( Париж, 95 ) отмечено, что интерес к ДСП постоянно растет [ 1 ]. В 1993 году 31,8% всей стали в мире выплавлено в ДСП, а в США - 40%, В обзорном докладе [2] Ал.Г. Шалимов дает прогноз: ожидается, что к 2000 году эта величина составит 45 - 50%.
Результаты настоящих исследований по количественному определению динамических и статистических показателей дуговых сталеплавильных печей для целей энергосберегающего совершенствования режимов их работы являются составной частью работ, проводимых в производственном предприятии “Промэнерго” на электросталеплавильных заводах, а также каф. АЭТУС Московского энергетического института.
Исследования были начаты автором при работе в начале 90-х годов в Государственном испытательном центре, а также при сотрудничестве с Центро-энергочерметом, где и были получены первые патенты ( Приложение 4,6 ). Широкое распространение компьютерной техники и аппаратуры на основе современной элементной базы, обладающей большими возможностями по быстродействию, памяти, многоканальной разрешимости задач дает при внедрении на заводах низкую эффективность из-за использования традиционных способов управления, например, по отклонению вида У= аО - Ы. Использование предложенных в работе методов управления, реализуемых в реальном времени, и обеспечивающих оптимизацию процессов электропотребления, позволяет восполнить этот пробел.
Многочисленные экспериментальные исследования динамических воли-амперных характеристик позволили перейти от качественной оценки их конфигурации по осциллограммам для различных циклов плавки через количественный анализ параметров к достаточно точным практическим реализациям, повышающим эффективность электропотребления рассматриваемого класса электротехнологических объектов с существенно нелинейной нагрузкой вероятностного характера.

Таким образом из (2-12) очевидно, что длина ( периметр ) ДВАХ является суммарным параметром веса всех гармонических тока и напряжения [ 26 ].
Аппаратурно можно реализовать получение Ь в техническом устройстве (рис.2-9а), фиксирующем переходы динамической вольт - амперной характеристики через решетку дискретизации по току и напряжению, как на рис.2 - 96. В схеме рнс.2-9а к ДСП 1 подключены датчик 2 напряжения и датчик 3 тока, 4,9 - инверторы, 5,10 - сумматоры, 6, 11, 17 - схемы совпадения, 7,12 - запоминающие устройства, 8 - задатчик времени, 13,14 - пороговые элементы, 15 - элемент логики, 16 - счетчик импульсов, 18 - блок задержки с управляющим входом, 19 - регистр, 20 - цифро - аналоговый преобразователь, 21 - блок сравнения, 22 - исполнительный блок, 23 - дозатор электроэнергии. При достаточно частой решетке дискретизации число импульсов, поступающих от пороговых элементов, использующих разностное значение фиксированной в точке А величины и текущей, то есть | | I ( см. точку Б рис.2-9б)
или ( см. точку В ), просуммированных счетчиком через
логический элемент, выполняющий функцию «ИЛИ», пропорционально длине динамической вольт - амперной характетистики.
2.4. Угол наклона оси ДВАХ и степень изломанности ( число перегибов ).
Из разделов 2.2 и 2.3 следует, что после достижения рациональной площади Б ДВАХ для снижения потребления реактивной мощности и длины Ь для снижения уровня состава высших гармонических тока и напряжения был рассмотрен такой показатель, как угол наклона оси ДВАХ, например к оси тока. Особенно наглядно информативен этот показатель при многошлаковом режиме, например, в период доводки в ДСП, в печах ЭШП, а также в рудовосстановительных или фосфорных электропечах, так как сам угол ( см.рис.2-7)
выше АЭТУ и так как она является важным информативным показателем в