[發明專利]一種電弧爐節能控制方法及系統

無效

• 申請號: 200810071036.3
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101576737A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 肖艷義
• 申請（專利權）人: 肖艷義
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;F27B3/28
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司
• 代理人: 李 寧

1.一種電弧爐節能控制方法，其特征在于包括如下步驟：

第一步：取得電弧爐在冶煉過程中各階段的參數控制值：(1)在冶煉過程的各個階段中，在保證電弧爐正常生產的前提下，由人工減少煙氣流量和冷卻水流量；(2)在減少煙氣流量和冷卻水流量之前，首先測得電爐變壓器的一次電流、一次電壓、二次電流、二次電壓，以及所排放的冷卻水的溫度和流量、煙氣溫度和流量，再根據這些值計算得到初始狀態下電弧爐本體的輸入電能Q_D0、煙氣帶出熱能Q_Y0和冷卻水帶出熱能Q_S0，在減少煙氣流量和冷卻水流量之后，根據變化后的煙氣流量和冷卻水流量，由計算機計算出此時的煙氣帶出熱能Q_Y1和冷卻水帶出熱能Q_S1，并與前一個狀態相比較，由計算機計算出對應階段的煙氣帶出熱能變化值dQ_Y和冷卻水帶出熱能變化值dQ_S，dQ_Y＝Q_Y1-Q_Y0，dQ_S＝Q_S1-Q_S0；(3)依據能量守恒原理，假設其他條件不變，則存在煙氣帶出熱能變化值與冷卻水帶出熱能變化值之和等于輸入電能的變化值，即dQ_D＝dQ_Y+dQ_S，由計算機計算出各對應階段輸入電能的變化值dQ_D；(4)根據輸入電能變化值dQ_D和以往電能單耗的統計值計算出各對應階段所需的輸入電量，計算公式為：W₁＝W₀+dQ_D，式中：W₁表示各對應階段所需的輸入電量，W₀表示以往電能單耗的統計值計算出來的輸入電量，其值為單耗與物料量的乘積；(5)得出各階段的煙氣流量和冷卻水流量的參數控制值；

第二步：依照第一步得到的參數控制值對電弧爐的冶煉過程中各個階段進行控制。

2.如權利要求1所述的一種電弧爐節能控制方法，其特征在于：第二步之前，先將得到的上述電弧爐冶煉過程中各個階段的控制值繪制成曲線，電弧爐再依照該曲線中的參數控制值進行冶煉控制。

3.如權利要求1所述的一種電弧爐節能控制方法，其特征在于：第一步中，各個階段的參數控制值是通過n爐電弧爐冶煉取得：(a)以現有冶煉參數控制值為基礎，減少第1爐冶煉過程中各個階段的煙氣流量，并升高冷卻水溫度，升高冷卻水溫度是通過減少冷卻水流量來實現，得出第1爐各階段的參數控制值；(b)在第1爐參數控制值的基礎上，繼續減少第2爐冶煉過程中各階段的煙氣流量，升高冷卻水溫度，并得出第2爐各階段的參數控制值；(c)重復上述步驟；(d)至第n爐時，輸入電能達到節能的期望值，則將第n爐各階段的參數控制值作為電弧爐在冶煉過程各階段的最終控制值。

4.利用權利要求1中所述方法的一種電弧爐節能控制系統，其特征在于：包括電抗器、電爐變壓器、短網、電極及其升降驅動裝置、電弧爐本體、計算機控制裝置、冷卻水溫度及流量傳感器、煙氣溫度及流量傳感器、冷卻水流量調節器和煙氣流量調節器；電源通過電抗器、電爐變壓器、短網、電極向電弧爐本體供電；計算機控制裝置接受冷卻水溫度及流量傳感器、煙氣溫度及流量傳感器傳入的信息，并控制冷卻水流量調節器和煙氣流量調節器來改變冷卻水和煙氣的流量大小，同時，控制電極升降驅動裝置調節電極的高度位置來改變輸入電弧爐本體的電能大小。

5.如權利要求4所述的一種電弧爐節能控制系統，其特征在于：冷卻水流量調節器及煙氣流量調節器是驅動電機的變頻調速器或管道的電動調節閥。

6.如權利要求4所述的一種電弧爐節能控制系統，其特征在于：冷卻水溫度及流量傳感器與煙氣溫度及流量傳感器通過現場總線方式或模擬量方式與計算機控制裝置相連。