Главная Карта сайта
+7 (495) 777-75-37
info@avd-electro.ru

ПН-ПТ 9:00 - 18:00

Технико-экономическое обоснование
применения статического тиристорного компенсатора  для дуговых сталеалавильных печей.

Необходимость установки статического тиристорного компенсатора (СТК) на шины питания мощных дуговых сталеплавильных печей (ДСП) в основном определяется требованиями по обеспечению регламентируемых стандартом по нормам качества электроэнергии (ГОСТ 13109-97). ДСП является наиболее неблагоприятной электрической нагрузкой, характеризующаяся следующими отрицательными факторами воздействия на питающую электрическую сеть:

  • Высокий уровень средней реактивной мощности (cos φ = 0,7);
  • Резкопеременный случайный характер изменения реактивной мощности с широким частотным спектром колебаний от долей Гц до 20 Гц, при этом броски реактивной мощности в режиме эксплуатационного КЗ достигают величины 1,7…2,0 от номинального тока;
  • Несимметричный по фазам характер нагрузки;
  • Наличие в потребляемом ДСП токе высших гармоник широкого и практически непрерывного спектра (от 2 до 15 гармоник).

В результате в питающей сети появляются колебания напряжения (фликер), длительные отклонения (посадки) напряжения, несимметрия напряжения по фазам и искажения формы кривой напряжения.

Для нормализации перечисленных параметров качества электроэнергии на шины питания ДСП устанавливается СТК, который обеспечивает:

  • Существенное снижение колебаний напряжения (фликера) в питающей сети и, вследствие этого, возможность подключения мощных печей к энергосистемам с низкой мощностью КЗ;
  • Повышение среднего коэффициента мощности;
  • Снижение токов высших гармоник, текущих в энергосистему;
  • Симметрирование токов, потребляемых из сети;
  • Стабилизацию напряжения на шинах нагрузки.

Однако, улучшение электрических характеристик сети и ДСП за счет установки СТК не дает видимого экономического эффекта, так как тарифы на потребление реактивной мощности, также как и как и штрафы за несоблюдение параметров качества электроэнергии,  в России в настоящее время отсутствуют. 

Тем не менее есть факторы, по которым можно оценить реальный экономический эффект от установки СТК. Дело в том, что стабилизация (и повышение) среднего значения напряжения на шинах ДСП, а также снижение быстрых колебаний напряжения оказывают существенное положительное влияние на  производственные показатели работы ДСП, в частности:

  • Сокращается время расплавления скрапа, что обеспечивает повышение производительности печи;
  • Снижается расход активной электроэнергии на тонну стали;
  • Снижается расход электродов и футеровки.

По зарубежным данным срок окупаемости СТК составляет от 0,5 до 2 лет.  

Ниже приводится пример расчета экономической эффективности установки СТК на шины питания ДСП емкостью 100 тонн с годовым объемом выпуска 1 млн. тонн стали.  Мощность СТК составляет порядка 135 Мвар, стоимость установки СТК, включая кап. Затраты, около 165 млн. руб. В данном расчете рассматривается наиболее консервативный вариант с минимальными коэффициентами снижения затрат. Для оценки эффекта для конкретного предприятия значения параметров в таблице 1 должны быть соответствующим образом скорректированы.

Таблица 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДСП-100 при эксплуатации без СТК

Параметр

Усл. обозначение

Ед. измерения

Значение

Производитепьность  ДСП

Py

т/год

1 000 000

Удельное потребление активной мощности

AM

кВт.час/т

380

Удельное потребление реактивной мощности

RM

Мвар.час/т

350

Удельный расход электродов

EM

кг/т

3,5

Удельный расход огнеупоров

- Кирпичи и набивная масса  

- Торкрет

RefM

кг/т

 

 

2.8

1.7

Стоимость металла

CS

руб/т

16 400

Стоимость электродов

CE

руб/кг

120

Стоимость огнеупоров

-  Кирпичи и набивная масса

- Торкрет

CRef
 

e,руб/кг

 

48

24

Стоимость активной электроэнергии

CAE

руб/кВт.час

3

Стоимость реактивной электроэнергии

CRE

руб/квар.час

0

 

Таблица 2. КОЭФФИЦИЕНТЫ СНИЖЕНИЯ ЗАТРАТ при установке СТК

Параметр

Усл. обозначение

Ед. измерения

Значение

Коэффициент повышения производительности печи

KP

%

6

Коэффициент снижения расхода электродов

KE

%

5

Коэффициент снижения расхода футеровки

KRef

%

7

Коэффициент снижения потребления активной электроэнергии

KАE

%

4

Коэффициент снижения потреблении реактивной электроэнергии

KRE

%

100

Коэффициент эффективности (норма прибыли)

KEff

%

10

 

Таблица 3. РАСЧЕТ ЭКОНОМИИ

Параметр

Усл. обозна-чение

Расчетная формула

Значение,

млн.руб.

Прибыль за счет повышения производитель-ности

DP

Py . KP . KEff . CS = 106 . 0,06 . 0,10 . 16400 =

98,4

Экономия на электродах

DE

Py . EM . KE . CE = 106 . 3,5 . 0,05 . 120 =

21

Экономия на футеровке

- Кирпичи и   набивная масса

- Торкрет

DRef

 

Py . RefM . KRef . CRef = 106 . 2,8 . 0,07 . 48 =

Py . RefM . KRef . CRef = 106 . 1,7 . 0,07 . 24 =

 

9,4

2,9

Экономия на реактивной электроэнергии

DRE

Py . RM . KRE . CRE =

0

Экономия на активной электроэнергии

DAE

Py . AM . KАE . CAEE = 106 . 380 . 0,04 . 3=

45,6

Итого

DТ

DP  + DE + DRef + DRE + DAE =

177,3

 

Экономия на стоимости стали = 21 + 9,4 + 2,9 + 45,6 = 78,9 млн.руб/год

Снижение стоимости тонны стали = 78,9 руб/т

 

Дополнительная прибыль, полученная за счет повышения производительности ДСП = 98,4 млн. руб/год

Общая экономия  DТ = 98,4+ 78,9 = 177,3 млн. руб./год

 

Капитальные затраты на установку новой системы СТК КЗ= 165 млн.руб.

Срок окупаемости СТК

СО = КЗ / DТ = 165 / 177,3 = 0,93 года

 

Кроме того, стабилизация напряжения, уменьшение содержания высших гармоник и несимметрии фазовых напряжений сводит к минимуму:

  • нарушения работы рядом установленного электрооборудования и питающей сети
  • неправильное срабатывание защитных устройств
  • токи обратной последовательности в цепях электродвигателей,

что в целом приводит к повышению сроков службы электрооборудования сталеплавильных цехов и питающих подстанций.

Особенно важным является снижение напряжения ХХ на шинах питания ДСП – так как СТК компенсирует провалы напряжения при работе ДСП и этот уровень можно держать не выше 35-36 кВ при сохранении или даже увеличении производительности ДСП. А принятое на ряде предприятии в отсутствии СТК решение о повышении  напряжения ХХ до 38,5 кВ, а иногда и 40 кВ, приводит к ускоренному старению изоляции электрооборудования и его раннему выходу из строя. Учет перечисленных выше факторов повышает экономическую эффективность установки СТК и снижает срок его окупаемости.

   
24.05.2016

Ввод в строй оборудования ФКЦ-3 ООО “Новоросметалл”

20 мая 2016 г. Успешно завершился монтаж и ввод в эксплуатацию силовых конденсаторов
читать далее
22.02.2016

Соглашение с компанией Coil Innovation

Заключено агентское соглашение с компанией Coil Innovation (Австрия)
читать далее
12.01.2016

Договор с ООО «Новоросметалл»

Заключен договор с ООО «Новоросметалл»
читать далее
 

ООО «АВД-Электро»
111024, Москва, 2-я Кабельная ул., д.2, корп.5, оф. 415
т. +7 (495) 777-75-37

www.avd-electro.ru
info@avd-electro.ru

 

Copyright: АВД-Электро - 2016
все права защищены.

Создание сайта: Web-студия «ЗВЕЗДА»