矿热炉节能与全自动控制系统项目介绍

全自动控制系统的主要作用

矿热炉又称电阻炉，是一种特殊的高耗能的用电设备，矿热炉冶炼技术能耗高，主要用于铁合金、金属硅以及电石冶炼等；我国的铁合金产量约占世界产量的40%，是各种特种钢的主要原材料，工业硅是太阳能设备的初级原料，电石是PVC等化工主要原材料；在硅铁合金的生产成本中，电力占70%。在锰铁、硅锰合金的生产成本中，电力占25-30%。在电石的生产成本中，电力占52%，在金属硅的成本中，电力占41%。2010年10月13日发布的工产业[2010]第122号公告《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录工产业【2010】第122号文件明确规定：废弃小型炉，（改）建大型炉；目前国家鼓励采用大型矿热炉，但是大型炉的发展瓶颈是损耗和功率输送的问题，新一轮节能技术改造势在必行。随着矿热炉技术的 发展和市场的推进,  矿热炉的容量越来越大，炉子阻抗越来越小，虽然理论上大容量炉子可以节能，但是，由于回路的影响，大型矿热炉的节能效果难以体现。

矿热炉的运行效果影响因素很多，回路阻抗、炉料以及电弧阻抗等对矿热 炉的影响很大，对于大型矿热炉，无功补偿的方式以及补偿量也成为影响矿热炉运行效果的重要因素。 除炉子回路和本体的影响外，操作人员的水平以及企业管理也成为影响矿热炉影响效果的主要因素。

本矿热炉全自动控制系统是西安布伦帕电力无功补偿技术有限公司根据  多年来从事矿热炉以及矿热炉各种补偿技术研究的基础上，学习和总结国外 相关的控制技术，并结合中国矿热炉发展的特点开发的一种全新的矿热炉控制系统，使矿热炉达到较佳的一个运行状态。

本系统采用最先进的工业检测技术与最新的矿热炉补偿理念，利用计算机强大的分析与研究手段计算功能，通过自行研发的矿热炉自适应计算方法，使本矿热炉控制系统系统具有智能化、 自动化的特点，通过本系统全自动控制，使矿热炉达到较佳的运行状态， 从而达到节能和优化的产能的目的。

本控制系统的特点

本矿热炉全自动控制系统采用先进的检测和计算机分析技术， 实时检测矿 热炉系统关键节点的电压电流及其它关键参数，实时分析系统的相关工作状  况， 与目前市场上控制系统比较， 使本控制系统具备“ 两性、两化” 的特点， 即理念的先进性、算法的创新性、分析智能化，控制全自动化，具体如下：
（1）理念先进性
通过多年的研究工作， 掌握了各种补偿在矿热炉控制系统中的作用， 短网 补偿（短网低补和升压补偿）与串联补偿对于矿热炉来说，不仅仅是功率因  数的调节作用，更重要的作用是调节炉子的工作状态和出功，这是本控制系统最重要的理念，我们也将该理念贯穿于矿热炉全自动控制的全过程中。
（2）算法创新性
通过对矿热炉工作过程的大量的分析计算， 实时检测和分析矿热炉控制系 统，利用本公司创新发明的自适应计算法这一核心技术，对矿热炉系统进行  全面的动态分析计算，为智能化分析计算和全自动化控制提供基础数据，本  矿热炉控制系统除能够提供全面的数据外，其最大特点是能够准确分析计算炉料电阻与电弧电阻，为相关技术人员对炉子配碳等提供重要依据。
（3）分析智能化
本系统通过多年来对矿热炉系统的分析与研究，通过精细的检测技术和强 大的计算机分析与数值计算技术，通过 PDI 算法对矿热炉系统进行智能化分 析计算，精准地计算三相回路各部分阻抗，也可根据用户的需求，灵活自动地调整运行方案，始终使矿热炉运行于较佳的出工和节能状态。
（4）控制全自动化
无功补偿对于炉子运行状态起着至关重要的作用，在理念先进性和算法创新性的基础上， 并通过智能化的分析与计算对变压器运行档位、电极高度以及补偿进行综合性的调整，通过全面协调的控制，可使矿热炉始终处于较佳的运行状态，同时可以减少频繁操作造成相关设备故障。

 
本控制系统的主要功能
主界面设计
      本控制系统的主界面如下图所示，界面的设计尽量简单化，色调柔性化，功能全面化， 该操作系统可在自动和手动两种状态下转换， 默认为手动运行，用户通过简单的操作可以转化为自动运行。当系统出现较大的塌料等异常状态时，系统自动转化为手动运行并报警。

人工干预控制
控制系统在全自动状态下，允许人工进行小范围的人工干预，以排除供电
系统等其他因素对运行效果的影响。
1运行设置
本控制系统的运行设置功能较多，通过各种设置可以把系统的自动运行达到一个令人满意的效果，这里只介绍运行参数设置在主界面上单击运行设置按钮， 用户可在该界面设置功率因数、电极电流 以及过载率三个数值， 系统会自动给出运行控制的主要参数和相应的目标值，用户可以根据需要灵活调整炉子功率，并达到较好的运行效果。
2 监视功能 
本全自动控制系统监视功能完善，除一般的监视功能外，与目前市场上的炉控软件的不同在于以下几个方面： 
（1） 关键节点波形监视系统实时对波形进行谐波和小波分析，发现波形异常及时告警。 
（2） 运行功率曲线监视炉子运行的功率以趋势线的方式进行显示，实时显示 2h 内的总有功、入炉供率、电弧功率以及炉料的功率的趋势线。 
（3） 炉内状态数据 
本系统通过完善的分析与计算，能够实时显示炉内各相总电阻、炉料电阻以及电弧电阻，并给出参考的电极高度。 
（4） 无功补偿监控 
本系统能够对无功补偿的相关数据进行全面的监控，保证无功补偿设备安全稳定运行。 
3操作提示区 西安布伦帕矿热炉全自动控制系统操作提示区统计了炉子的出工情况，包括视在、有功、无功以及功率因数的实时数据。在该区域也显示了单炉电度的消耗情况以及出炉时间的估算。系统的操作记录与操作提示等内容。 
4. 系统保护与报警 
系统配置了完善的报警及保护功能，报警功能主要包括关键节点的电压电流异常，塌料以及断电极等状态的报警。保护功能包括了失压，过压、过流等相关量值报警，必要时需驱动电炉变压器一次断路器跳闸。 
5 事件与回路、运行历史数据 
系统后台记录了回路数据以及运行数据的历史状况，根据不同变量的变化情况，给出了不同记录时间和保存时间的历史数据，相关数据均可以曲趋势线线的方式查阅。包括回路历史数据、炉子运行数据等。