大直流改内串炉

3.2.7升温升压总结升温升压过程中，注意控制升温升压速率，主汽温300℃以下时，升温速率不超过3℃/min；300℃以上时，升温速率不超过 1.5℃/min；升压速率不超过0.12MPa/min。

升温升压过程中，有以下几个节点需要运行操作：①分离器压力达到0.2MPa，关闭排空门。

②分离器压力达到0.5MPa，远方及控制面板活动PCV 阀，锅炉膨胀检查，热紧螺栓，通知热工吹扫仪表。

③分离器压力达到1.0MPa，关闭受热面疏水门。

水排空电动门关闭后，关闭校严对应手动门。

④分离器压力达到2.0MPa，应放慢升温升压速率，充分暖管。

⑤需要运行人员抄锅炉膨胀指示的节点：锅炉上水前、上水后、启动分离器压力分别达到0.5MPa、1.0MPa、2.5MPa 和5MPa时。

另外，升温升压过程中需注意监视炉膛烟温不超过538℃，防止再热器烧坏。

升温升压过程中，减温水要尽早备好，防止汽温不好控制，炉侧主汽温度到250℃左右就开始对过热器减温水管路注水，此过程中要考虑可能减温水调门或电动门内漏需要重新定位，此过程会消耗一定的时间，但在此过程中汽温会继续上涨。

如果减温水投放较晚，就会造成汽温高汽压低的现象。

再热器减温水同样也要提前注水，同样大概在炉侧再热汽温度到250℃左右就开始对再热器减温水管路注水。

锅炉点火主再热汽见压后，开启主、再热器系统疏水门。

由于升温升压过程中，再热汽温不易控制，点火后可将低再侧烟气挡板关至20%，若汽温较高可适当开大旁路，以增加通流量，同时可适当降低高旁后温度，但温度过低易导致蒸汽带水，高旁管路振动，应加强就地巡视；在主汽压力3MPa以下高旁后温度较难控制，需专人手动调整高旁后温度，3MPa以上高旁减温水可投入自动控制高旁后温度在280℃左右，低旁减温水可提早投入自动控制低旁后温度在85℃左右。

升温升压过程中不可采用增加给水流量的方式降低汽温，用此方法适得其反，给水流量的降低会使产生蒸汽量减少，汽温进一步升高。

论直流锅炉的汽温调节摘要：汽温是660MW级超超临界直流锅炉主要控制指标，与汽轮机热效率和有效焓降有直接关系，控制稳定的汽温关乎锅炉、汽轮机的安全经济运行。

直流锅炉燃烧率直接影响锅炉汽温变化,按要求控制水煤比，保证各负荷工况中间点温度处于正常，是直流锅炉汽温控制的主要调整原则。

关键词：过热度中间点温度静态特性水煤比喷水减温一、概述京能五间房煤电一体化项目2×660MW超超临界空冷机组的锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产，锅炉型号B&WB-2117/29.4-M。

锅炉型式采用П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧，一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭布置，设有无循环泵的内置式启动系统。

前后烟道底部设置烟气调温挡板来调节烟温。

来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱，然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。

水从省煤器出口集箱经一根炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁进口集箱，然后沿炉膛向上经螺旋水冷壁进入水冷壁中间集箱。

从水冷壁中间集箱出来的工质再进入上部的垂直水冷壁，由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱，充分混合后进入锅炉前部的汽水分离器。

锅炉在最小直流负荷点（本生点）以下运行时，进入分离器的工质是汽水混合物，分离器处于湿态运行。

分离出的水经贮水箱排入疏水扩容器。

汽水分离器分离出的蒸汽依次流过锅炉顶棚、水平烟道侧包墙、尾部烟道包墙、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器。

各级过热器之间共设两级（4个）减温器。

汽机高压缸排汽经冷再管道进入低温再热器进口集箱，依次流过低温再热器管组、高温再热器管组，最后经热再管道进入汽机中压缸。

再热器设有两级减温器，必要时可用它来控制再热汽温，但正常情况下再热汽温应由尾部烟气调温挡板来控制以提高电厂的经济性。

二、汽温调节特性1、汽温的静态调整特性直流锅炉各级受热面串联布置，水在加热蒸发、汽化和过热过程中没有明显的临界点，随着锅炉运行工况的变化，各受热面吸热比例发生变化，导致该临界点时刻在变化，直接影响出口蒸汽参数。

锅炉干湿态转换的操作方法及注意事项一、转换的时间由于直流炉没有明显的汽水分界面，所以当燃水比严重失调时干湿态就会转换，而与机组的负荷和蒸汽参数没有严格的关系。

但是为了保证螺旋水冷壁的安全和水动力特性的稳定，一般设计上要求：不带强制循环直流炉在20%MCR左右，带强制循环直流炉在30%MCR左右进行干湿态转换，但是在实际运行中为了充分保证螺旋水冷壁的安全，规定“不带强制循环直流炉在30%MCR左右，带强制循环直流炉在40%MCR左右”进行干湿态转换。

二、转换的方法1、湿态向干态转换当机组负荷到达240MW左右时，此时的燃料量应该是两套制粉系统和10支油枪左右，汽水分离器出口温度已经达到对应压力下的饱和温度，储水箱水位多次呈现下降趋势，此时应该考虑锅炉该转直流运行。

暖第三台磨，增投对应磨煤机的两支油枪，保持给水流量不变，投第三台磨，开汽轮机调门，加负荷至300MW以上，观察汽水分离器出口温度已经有过热度，视过热度的大小来确定是否加水。

维持燃料和给水的稳定，维持燃烧的稳定，停炉水泵，关闭炉水泵出口调门，投溢流管道暖管。

转换油枪，暖第四套磨煤机，启磨煤机后，机组负荷增至350MW~380MW，锅炉逐步退油。

2、干态向湿态转换当机组负荷降到300MW左右时，此时的燃料量应该是三套制粉系统和2支油枪左右，汽水分离器出口温度的过热度下降很低甚至没有过热度，D分离器偶尔出现水位显示。

此时应该考虑锅炉转湿态运行。

减少一台磨煤机的出力，增投两支油枪，维持锅炉燃烧稳定，维持机组负荷不大幅度下降，此时增加给水，让分离器和储水箱见水，但不能大幅度的加水，流量大概增加100T/H 左右，以防止主蒸汽温度骤降。

储水箱水位达到6000mm以上时，启动炉水泵，检查再循环电动门自动开启，等炉水泵电流、储水箱水位稳定后，逐步开启炉水泵出口调门。

逐步增投油枪，退磨煤机，降负荷。

三、注意事项1、机组正常运行时，无论什么原因（调度原因、煤质差、原煤仓堵煤、给煤机卡、磨煤机检修等等），都必须保证锅炉的热负荷（燃料量）在350MW以上，否则只要燃料量和给水稍微一扰动就会造成锅炉转湿态，主蒸汽温度会大幅度下降。

⽯图⽚来⾃：李⼦坤.⽯墨化技术的现状与发展⽯墨化的表述很多，简单来说，⽯墨化就是热处理。

使原本分布杂乱⽆章的碳原⼦整齐排列。

值得注意的是，不管是⼤规格的各向同性⽯墨，还是⼩规格的电刷、导电滑块，甚⾄是锂离⼦电池负极材料等⼀系列的炭—⽯墨制品，⽯墨化都是其⼯业⽣产过程的⼀个关键技术环节。

⽯墨化晶格转变⽰意图⽯墨化过程⾃动控制系统⽯墨化按照加热⽅式可分为直接法和间接法，按照运⾏⽅式可分为间歇式和连续式。

⽯墨化⼯艺是炭⽯墨类锂离⼦电池负极材料⽣产的重要⼯艺，⽯墨化度是锂离⼦电池负极材料的重要指标。

在⽯墨化温度提⾼到接近2200℃时，锂离⼦电池负极材料的杂质基本上已经被排除。

要对材料进⾏⽯墨化，就要⽤到加⼯设备——⽯墨化炉。

五种类型⽯墨化炉介绍图⽚来⾃：李⼦坤.⽯墨化技术的现状与发展⽯墨化设备按不同的⽅式分为两⼤类：即按加热⽅式分为直接加热炉和间接加热炉。

直接加热炉以待受热处理的物料直接作为发热体；间接加热炉是物料只是受热体，热量来⾃于物料外围的发热体。

按运⾏设计⽅式分类分为艾奇逊⽯墨化炉、内串式⽯墨化炉、真空⽯墨化炉、连续式⽯墨化炉以及箱体式⽯墨化炉五种主要类型。

艾奇逊⽯墨化炉1985年，E.G．艾奇逊发明⽯墨化炉，随着⼯业的发展，⽯墨化炉的结构也有了很⼤的发展。

艾奇逊炉有了直流电炉和交流电炉。

这种炉⼦结构简单、坚固耐⽤、容易维修。

图⽚来⾃：李⼦坤.⽯墨化技术的现状与发展艾奇逊⽯墨化炉按加热⽅式分类，它属于直接加热式电炉。

直接加热式炉就是制品本⾝是导电体，通过电阻加热，从⽽使制品完成⽯墨化。

早期的艾奇逊⽯墨化炉采⽤的是交流电，但交流电存在功率⼩、电流密度低、功率因数低、送电时间长等缺点。

20世纪60年代后随着整流设备的快速发展，艾奇逊⽯墨化炉开始采⽤直流供电，⼤⼤降低了能耗。

⽯墨化炉中的电阻主要由电阻料提供，可见在整个⽯墨化过程中，热量主要是由电阻料传⼊制品的，进⼊制品的电流⽐率很⼩。

若电阻料的电阻不均匀，会造成炉芯温度不均匀，从⽽导致⽯墨化制品产⽣裂纹，成为废品。

1吨串联中频炉原理技术与分析（1吨串联可控硅中频炉原理技术与分析）1吨串联中频炉是串联逆变中频电炉，是中频炉感应加热炉，如果配一台中频炉炉体熔炼称为单台1吨串联中频炉。

串联逆变中频炉电源工作原理串联逆变电源为电压源供电，串联逆变电源主回路原理图所示。

1吨串联中频炉逆变电源原理说明电源由三相桥式整流桥和可控硅半桥逆变电路组成，运行时整流桥可控硅全导通，满电压工作。

逆变器主电路由二组可控硅桥臂和二组谐振电容器及电炉线圈组成，半桥逆变电路适用于大功率低频率恒压源逆变器。

逆变桥臂上两个SCR交替导通，任何一只SCR导通一定要在串联负载电流过零之后，即大于SCR关闭时间TOT之后，触发导通，如图5，6所示逆变器负载波形图，当SCR电流过零后，与其并联的反向二极管导通，其反向压降把SCR关闭，之后另一臂SCR才能触发导通，逆变器的输出工作频率为300—400Hz，工作频率越高，输出功率越大。

图5为逆变器触发脉冲和负载波形图，把可控硅视为理想开关，瞬时导通和关断，电感L和电阻R串联，等效于炉体的负载，触发脉冲频率略低于负载谐振频率f。

半桥逆变器工作电流流动路经的描述逆变运行时，电流通过逆变器和炉体线圈L的路径，逆变器的工作波形如图7所示，逆变工作前恒定直流电压Ud为电容C1、C2均分，各充电至1／2Ud，均为上正下负电压，当t=to时SCRl被触发导通，电容C1电荷通过SCRl-Lf-Rf -C1下端放电，另一路是使C2充电，+Ud由CF上端-SCRl-Lf-Rf-C2-CF下端，这二路都是同一谐振电路的一部份，由于C1=C2，因而两路的工作频率相同，等于C=C1+C2，Lf-Rf组成的谐振频率。

当t=t1时C1放电结束，C1电压为零，C2上电压必定充电到Ud，因为CF两端电压恒定，其值等于C1和C2电压之和，此时流过负载线圈的电流为最大，I=I1+I2，由于在炉体线圈中储蓄的磁场能量作用下，继续维持上述两路电流流动，使电容C1反向充电，下正上负，而C2则从Ud值继续升高，直到t=t2时，磁场能量降至零，线圈Lf电流I=0，这时C1上反压和C2上正向电压都达到最大值，到此流过炉体线圈的电流为半个正弦波周期。

关键词：串联中频炉、并联中频炉、中频炉串联中频炉和并联中频炉低功率运行时的功率因数分析1．串联中频炉的整流器不改变直流输出电压，只在开启时慢慢建立直流输出电压，和在故障时关断整流器的工作。

整流器晶闸管的延迟触发角始终为0，所以三相桥式六脉冲整流功率因数一直可以达到0.955，六相桥式十二脉冲整流功率因数可以达到0.988。

2．并联中频炉逆变电路为了维持逆变器正常工作的最小能量，一般控制整流器最小直流输出电压在20%的最高直流电压，所以整个直流输出电压在20%~100%范围内变化，所以最低功率因数在0.2；整流器晶闸管的延迟触发角为0°时，也达到最高功率因数。

但在逆变电源全功率时，在有的炉况下，直流阻抗配合比较小，整流器直流输出电压不一定是最大输出电压，这时候功率因数也可能只有0.8~0.9，而不是0.955。

功率因数的高低和直流输出电压值有最直接的关系。

对线圈的控制能力1．串联中频炉逆变电路直接对通过线圈的电流进行实时反馈并加以监控，只要检测到线圈的电流不正常，就有步骤地封锁逆变晶闸管的触发脉冲，最快最大限度最直接地保护设备。

敢于每台设备在出厂前都进行输出铜排短路试验，也是串联逆变电路直接控制线圈电流的极好明证。

2．并联中频炉逆变电路只对逆变输出电压进行控制，对通过线圈的电流无法直接控制。

只有通过对逆变电压的控制，来影响和调整线圈运行参数；如果线圈方面有工作不正常，需要影响到逆变输出电压，进一步反映到整流电路后，才能采取保护措施。

因此这种控制方式是间接的，反映稍慢，对整流器的压力也比较大。

中频炉输出功率的控制1. 串联中频炉逆变电路中，负载线圈、调协电容和逆变可控硅都是串连在一个回路，可以直接检测线圈负载的变化和线圈电流的变化。

如果电网电压在+/-10% 内波动，应达串连电源可以在一个电流环内检测到相应的电流变化、主控板适时调整电压大小变化，从而实现电源内部的闭环功率控制，保证输出功率始终不随外在因素的变化，从而保证加热温度可以稳定在＋/-20 度。

⽯墨电极企业⽣产时常见的问题全⾯总结鑫椤资讯炭素技术前天前沿：⽯墨电极⽣产⾏业的发展远落后于使⽤电极⾏业的要求。

即使普通功率⽯墨电极，在其⽣产过程中还存在很多问题，如成品率低、⽣产成本⾼、使⽤效果差等。

特别是在⽯墨电极⾏业处于低⾕时，探究⽣产⼯艺上存在的问题和改进措施很有必要。

本⽂主要对⼀些中⼩企业⽣产过程中存在的问题进⾏分析总结。

１存在问题和差距１.１原料国内⽤于⽣产超⾼功率⽯墨电极的原料客观上存在着差距，国外⽆论是⽇本，还是美国，⽣产⽯电极⽤的原料来源稳定，质量可靠。

国内由于针状焦的供应问题，⽯墨电极⽣产企业不得不经常更换供应商和原料配⽐。

况且国内的针状焦和进⼝的针状焦⽬前还存在⼀定质量差距。

从主观⽅⾯来说，国内⽣产超⾼功率⽯墨电极的⼚家从降低成本的⾓度考虑，⽣产时掺配了价格较低的⼤庆⽯油焦或抚顺⽯油焦，甚⾄还有其他⽯油焦。

更有甚者，个别⼚家在⽣产超⾼功率电极时粒针状焦也不⽤，充其量是增加浸渍次数，⽤这样的电极冒充超⾼功率电极，必然导致市场上价格混乱，严重危害了很多⼚家的利益。

普通功率电极的⽣产同样存在原料问题。

特别是⽣产步５００ｍｍ和少６００ｍｍ的⽯墨电极，在选⽤原料时，通常会选⽤易⽯墨化的⼤庆或抚顺⽯油焦。

但国内很多中⼩企业为了降低成本，缚择葫芦岛焦或者更差的⽯油焦作原料，在⽣产过程中就会出现⼤量废品，最终在⽤户使⽤时出现消耗⾼、掉块等问题。

1.2 黏结剂国外⽣产⽯墨电极采⽤专⽤的电极沥青，国内的沥青⽣产⼚家在不断努⼒下也⽣产出了改质沥青，很多⼚家使⽤后使电极质量得到了提⾼，但要普及和推⼴还有⼀个过程。

很多⼚家没有对黏结剂加以重视，有的⼚家对煤沥青的认识只是停留在软化点上，别的指标都不检查。

⽣产过程中，黏结剂只有熔化，没有静置过程，必然在成型和焙烧过程中出现⼤量废品。

1.3 配料（１）由于振动筛或筛⽹选⽤上存在问题，粒⼦的纯度很低，不少⼚家的粒⼦纯度只有５０％￣６０％，所以锅与锅之间粒⼦料差异很⼤，很难保证糊料的稳定性。

目录摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (4)1.1 合成氨工艺的背景、现状及展望 (4)1.2 氨的性质及用途 (5)1.3 CO变换的基本原理及工艺流程 (7)1.4 变换催化剂 (8)1.5 中变串低变的意义 (10)1.6 设备的选用及特点 (10)1.7 设计说明书计算部分 (12)第二章物料及热量衡算 (13)2.1 课题条件 (13)2.2 中变炉工艺条件的计算 (13)2.3 中温变换炉的物料衡算 (19)2.4 低变换炉的工艺条件计算 (21)2.5 低变换炉的物料和热量衡算 (25)2.6 热水塔出口热水温度的估算 (26)2.7 半水煤气换热器物料热量衡算 (27)2.8 饱和塔物料热量衡算 (28)2.9 热水塔物料热量衡算 (29)第三章设备计算 (31)3.1 饱和热水塔计算 (31)3.2 中变炉计算 (40)总结 (43)致谢 (45)参考文献 (46)摘要3万吨NH3/Y合成氨厂中变串低变工艺设计摘要：此次设计充分运用了化学基础知识和专业理论知识，结合国内外合成氨工艺现状背景，考虑了环境因素和节能减排方面的影响，用最合理的方法对整个工艺流程进行优化，使其达到预期效果。

设计中涉及到大量参数，包括温度，压力，平衡常数，密度，黏度，饱和蒸汽压等。

另外，设计中包括一些设备计算，如：物料衡算，热量衡算和设备计算三部分内容。

关键词：设计、参数、工艺、合成氨AbstractThe Design of Low-temperature Shift afterHigh-temperature Shift T echnology with Production of30000t/y Ammonia PlantAbstract: The design of the full use of the chemical basis of theoretical knowledge and professional expertise, combined with the background of domestic and international status of synthetic ammonia process, taking into account environmental factors and energy saving aspects, the most reasonable way to optimize the entire process so that the desired effect. Design involves a large number of parameters, including temperature, pressure, equilibrium constant, density, viscosity, saturated vapor pressure and so on. In addition, the design includes a number of computing devices, such as: material balance, heat balance calculation of three parts and equipment.Keywords: design, parameters, process, ammonia wuhan institut第一章绪论1.1合成氨工艺的背景、现状及展望中国合成氨生产时从20世纪30年代开始的，但当时仅在南京、大连两地建有氨厂，最高年产量不超过50kt（1941年）。

摘要就目前来说，中频感应加热的加热速度快并且控制起来十分方便，已经在诸多行业中得到了广泛的应用。

本文对600kwIGBT串联谐振式节能中频电炉主电路系统进行了设计，主要工作如下：一．高压10kV进线开关柜的设计，高压10kV系统为小电流接地系统，设计过电压和过电流保护，设计电压、电流和电能计量。

二．设计整流电路、滤波电路以及逆变电路，说明其原理。

三．说明元件工作原理和电路设计原理及依据，说明降低谐波和节能原理。

本设计阐述了串联谐振中频感应电炉的主电路整体结构，并且给予了基本电路的理论分析，推导了主电路的计算公式，阐述了经过整流桥和谐振负载改造后优点，完成了逆变电路、整流电路以及电抗器的设计。

目前为止，串联谐振中频电炉仍具有大量的使用空间，使得该课题具有其现实意义。

关键词：感应加热；串联谐振；晶闸管；逆变；整流AbstractFor now, the rate of heating of the medium frequency induction heating, fast and control is very convenient, has been widely used in many industries. This article 600KwIGBT series resonant energy-saving intermediate frequency electric furnace main circuit system design, the main work is as follows:One. The design of high voltage 10KV line switchgear, high voltage 10KV system for small current grounding system, the design of overvoltage and overcurrent protection, design voltage, current and power measurement.Two. The design phase into the 10KV six line rectifier transformer wiring, selection of the rated voltage and the voltage drop, low pressure outlet overvoltage and overcurrent protection, indicating that reducing the harmonic principle.Thire. Description of the components working principle and circuit design principles and basis of the lower harmonics and energy conservation principle.The design described the overall structure of the main circuit, the series resonant medium frequency induction furnace and give a theoretical analysis of the basic circuit, the main circuit is derived formula on the advantages of the transformation after the bridge rectifier and the resonant load inverter circuit is completed, design of the rectifier circuit, reactor, and the line inductance. So far, the series resonant intermediate frequency electric furnace still has a lot of use of space, the subject has its practical significance.Keywords: induction heating; series resonance; thyristor, inverter;rectifier目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................................ I I 目录 ......................................................................................................................... I II 第一章概论 .......................................................................................................... - 1 -1.1 选择课题的背景及意义 ............................................................................ - 1 -1.2 串联谐振中频电炉主电路结构的设计 .................................................... - 2 -1.3 该课题的研究目标 .................................................................................... - 3 - 第二章中频电炉的工作原理 .............................................................................. - 4 -2.1 中频电炉的内部结构 ................................................................................ - 4 -2.2 电磁感应原理 ............................................................................................ - 4 -2.3 感应加热效应 ............................................................................................ - 5 -2.3.1集肤效应 ........................................................................................... - 6 -2.3.2邻近效应 ........................................................................................... - 7 -2.3.3端部效应 ........................................................................................... - 8 -2.3.4圆环效应 ........................................................................................... - 8 -2.4 中频电炉负载 ............................................................................................ - 9 -2.4.1负载磁场 ........................................................................................... - 9 -2.4.2负载电阻 ......................................................................................... - 10 -2.4.3负载参数 ......................................................................................... - 11 - 第三章中频电源和小电流接地系统 ................................................................ - 13 -3.1 中频电源系统 .......................................................................................... - 13 -3.2 小电流接地系统 ...................................................................................... - 15 -3.2.1 10kV进线开关柜的选择 ............................................................... - 15 -3.2.2 电压、电流和电能计量 ................................................................ - 17 -3.2.3 10kV线路过电压和过电流保护 ................................................... - 18 - 第四章整流电路 ................................................................................................ - 19 -4.1 中频电源整流电路的条件 ...................................................................... - 19 -4.2 整流电路原理分析 ................................................................................ - 20 -4.3 阻感负载时的工作情况 .......................................................................... - 20 -4.4 十二脉进线消除谐波 .............................................................................. - 22 -4.4.1 串联谐振主电路 ............................................................................ - 22 -4.4.2 谐波分析 ........................................................................................ - 23 -4.5 滤波电路原理分析 .................................................................................. - 23 - 第五章逆变电路 ................................................................................................ - 25 -5.1 中频电源逆变电路的条件 ...................................................................... - 25 -5.2 逆变电路原理分析 .................................................................................. - 25 -5.2.1 串联逆变器原理分析 .................................................................... - 25 -5.2.2 逆变器与谐振负载电路原理分析 ................................................ - 27 -5.3 逆变系统控制电路 .................................................................................. - 28 -5.3.1 调功电路 ........................................................................................ - 28 -5.3.2 压控振荡器 .................................................................................... - 29 - 第六章 IGBT串联谐振式节能中频电炉及其保护 ........................................... - 30 -6.1 IGBT简介................................................................................................. - 30 -6.1.1 IGBT的概念................................................................................... - 30 -6.1.2 IGBT与晶闸管............................................................................... - 30 -6.2 串联中频电炉的节能原理 ...................................................................... - 30 -6.2.1串联谐振与并联谐振的关系 .......................................................... - 30 -6.2.2节能原理 .......................................................................................... - 31 -6.3 中频电炉的保护系统 .............................................................................. - 31 -6.3.1过电流保护 ...................................................................................... - 31 -6.3.2过电压保护 ...................................................................................... - 32 -6.3.3晶闸管保护 ...................................................................................... - 32 - 结论 .................................................................................................................... - 35 - 参考文献 ................................................................................................................ - 36 - 致谢 .................................................................................................................... - 37 - 附录1：串联谐振式中频电炉主电路图 ............................................................. - 38 -附录2：串联谐振式中频电炉设计总图 ............................................................. - 39 -第一章概论1.1 选择课题的背景及意义目前，在先进技术的指引下，我国研制出了串联谐振式的中频感应电源，并且可以提供相当可观的容量。

1000MW超超临界直流锅炉运行特性浅析卜建昌华能玉环电厂，浙江省玉环县大麦屿开发区下青塘 317600；摘要：根据华能玉环电厂4x1000MW超超临界机组的运行特性及在运行中出现的一些问题，特别是由于缺乏超超临界直流锅炉的运行经验，难于掌握直流方式运行的动态特性。

对这些问题进行分析探讨和总结经验，为以后大型超超临界机组的调试及运行提供参考经验。

关键词：超超临界、直流锅炉、干态、湿态、水煤比1引言本文从超超临界直流锅炉运行特性入手，通过启动过程的分析和探讨，为以后大型超超临界机组的调试及运行提供借鉴。

2机组设备概况2.1锅炉设备概况本厂1000MW锅炉是由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进日本三菱重工业株式会社技术制造的超超临界变压运行直流锅炉，型号为HG-2953/27.46-YM1。

其采用П型布置、单炉膛、低NO X PM主燃烧器和MACT燃烧技术、反向双切圆燃烧方式。

炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统，一次中间再热系统。

调温方式除采用煤/水比外，还采用烟气出口调节挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。

锅炉采用平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，设计煤种为神府东胜煤和晋北煤。

锅炉设计为带基本负荷并参与调峰。

在30%至100%负荷范围内以纯直流方式运行，在30%负荷以下以带循环泵的再循环方式运行。

制粉系统采用中速磨煤机直吹式制粉系统，每台炉配6台磨煤机。

机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵和一台启动用25%BMCR容量的电动调速给水泵。

旁路系统采用高低压串联旁路，40%容量。

本锅炉在燃用设计煤种时，不投油最低稳燃负荷为35%BMCR。

2.2汽机设备概况汽轮机是上海汽轮机有限公司引进德国西门子技术生产的1000MW超超临界汽轮发电机组。

型号为N1000-26.25/600/600（TC4F）。

型式是超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、采用八级回热抽汽。

直流电机及其电力拖动工作原理直流电机是实现直流电能和机械能相互转换的一种旋转电机，分为直流发电机和直流电动机。

如果作为发电机，必须由原动机拖动，把机械能转换为直流电能，以满足生产的需要，如直流电动机的电源、同步发电机的励磁电源（称为励磁机）、电镀和电解用的低压电源；如果作为电动机，将电能转变成机械能来拖动各种生产机械，以满足用户的各种要求。

由于直流电动机具有良好的起动特性，能在宽广的范围内平滑而经济地调速，所以它广泛地用于对起动和调速性能要求较高的生产机械上，如轧钢机、高炉卷扬设备、大型精密机床等。

小容量直流电机广泛作为测量、执行元件使用。

一、直流电机的基本原理和结构直流电机主要由定子和转子组成，定子由主磁极（产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成）、换向磁极（改善换向）、电刷装置（与换向片配合，完成直流与交流的互换）、机座和端盖（起支承和固定作用）组成；转子由电枢铁心（主磁路的一部分，放置电枢绕组）、电枢绕组（由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分）、换向器（与电刷装置配合，完成直流与交流的互换）、转轴、轴承组成。

直流电机是根据电磁感应定律和电磁率定律实现机械能与直流电能转换的电器设备。

按照转换方向不同可分为直流发电机（机械能转换为电能）和直流电动机（电能转换为机械能）。

二、直流电机的电力拖动原理由直流电机作为原动机的拖动系统称为直流电力拖动系统。

其优点是：系统的起动转矩大，在较大范围内能平滑地进行速度调节，控制简便。

然而，由于直流电机具有换向器和电刷，给使用带来了不少限制，如不能使用在易燃、易爆的场合；另外，换向器还限制了电机向高速、大容量方面发展。

尽管如此，直流电机在电力拖动系统的调速和起动方面的优势，使其至今仍在各个工业传动中发挥着重要的作用，特别是小型直流控制电机。

不同类型、励磁方式的电机特性各不相同，它们分别适用于不同类型的生产机械和工艺要求，本节以应用最为广泛的他励直流电机拖动系统为典型，研究他励直流电机的机械特性、起动、制动、调速运行及电力拖动系统稳定运行的条件。

直流炉进阶知识点总结直流炉是一种利用直流电来进行金属熔炼和精炼的重要设备。

它具有熔炼温度高、操作简便、能耗低、环保等优点，在金属冶炼行业中有着广泛的应用。

随着科技的不断发展，直流炉的技术也在不断进步和完善。

在此，我们将对直流炉的一些进阶知识点进行总结，以便更深入地了解和掌握直流炉的相关技术和应用。

一、直流炉的基本原理直流炉是利用直流电来进行金属熔炼和精炼的设备。

它的基本原理是通过直流电的高温作用，使金属矿石、废旧金属等物料在炉内迅速熔化，然后通过不同密度的金属分离和晶粒选聚，最终得到所需的金属产品。

直流炉内的物料受到直流电的加热作用，温度逐渐升高，当达到熔点时开始熔化。

熔化后的金属在电场的作用下，通过电磁搅拌和电泳效应，形成对流运动，使金属内部温度均匀，有利于溶质的均匀分布和晶粒的生长。

同时，在熔化过程中，氧化物、硫化物等夹杂物质在高温下会被还原或挥发，从而实现炉渣和金属的有效分离。

除了基本的熔炼和精炼过程外，直流炉还可以通过控制电流、电压、炉温等参数，实现金属的温度控制、成分调整、晶粒控制等目的，从而得到理想的金属产品。

二、直流炉的结构与类型直流炉通常由炉体、炉底、电极、炉顶、电解液、电源系统等组成。

根据炉体结构和工作原理的不同，直流炉可以分为多种类型，主要包括：电阻加热直流炉、电弧加热直流炉、电渗透直流炉、电阻激励直流炉等。

1. 电阻加热直流炉电阻加热直流炉是利用电阻丝或电阻块等电热元件产生的热量，通过导热途径，将热量传递给炉内的金属物料，使其达到熔化温度的设备。

这种直流炉具有结构简单、操作方便、启动快速等优点，适用于少量金属的熔炼和精炼。

2. 电弧加热直流炉电弧加热直流炉是利用电弧的高温作用来进行金属熔炼和精炼的设备。

它的工作原理是通过两个电极之间的电弧放电产生的高温来加热金属物料，使其迅速熔化。

这种直流炉具有熔炼温度高、熔化速度快、能耗低等优点，适用于大规模的金属冶炼。

3. 电渗透直流炉电渗透直流炉是利用电场的作用将离子从一个电极迁移到另一个电极，并在迁移过程中产生热量来进行金属熔炼和精炼的设备。

1500KW/2T串联双供电一拖二中频磁轭液压熔炼炉（12脉串联谐振设备技术方案及报价）全套系统介绍3.1 中频熔炼设备的概述本套串联谐振中频电源总功率采用的是12脉KGPS-CL2-1500/300，配套变压器容量1600KVA，中频电源总功率采1500kW、300Hz。

中频电源对两台炉体同时供电时，功率可以根据生产情况任意分配，但其总功率不能超过额定功率1500KW，其中一台炉体用于熔炼、一台炉体用于保温、调质或者两台炉体同时熔炼，以上为一拖二的说明。

低压柜 1 低压柜 212脉冲整流柜直流滤波电容器柜串联逆变柜1 串联逆变柜2逆变电容柜1 逆变电容柜2 1号炉体闭式冷却机(含开式冷却塔2号炉体高压开关柜整流变压器备用水泵大功率整流器都会对输出交流电网产生非正弦波电流，既对电网产生有害的电流畸变谐波。

由于我公司电源采用的是串联谐振电压反馈式的控制方式，输出功率的大小是靠调节逆变器触发频率来控制的，不需调节整流可控硅的导通角度来调节功率，致使整流可控硅始终处于全开放状态，故功率因数始终大于0.95，谐波含量小，整流输出电压恒定不变，波形好，因此设备的运行效率高，可以节约10～20%电能，节能效果明显。

完全能达到国家GB/T14549-93的用电标准要求。

3.2 本套电炉设备的技术参数名称单位参数备注电炉参数额定容量t 2电气参数整流、逆变形式串联变压器容量KVA 1600 整流变压器变频电源额定输出功率Kw 1500变频电源额定输出频率Hz 300变频电源整流线路形式12脉冲功率因数≥0.95变频电源的变换效率≥0.97进线电压V 380×2直流电压V 1000直流电流 A 1500中频电压V 2300~2500综合参数出炉温度 C 1450熔化能力（1200KW计算）t/60min 2-2.3 热炉，面包铁，不含工艺时间启动成功率% 100工作噪音db ≦80故障率% <1.0液压系统液压站容量L 200使用工作压力Mpa 10液压介质液压油冷却水系统电炉冷却水流量m3/h ≥100炉体冷却水出水温度℃≤60电源冷却水流量m3/h ≥20电源冷却水出水温度℃≤40供水压力Mpa 0.15~0.25进水温度︒C <28出水温度︒C <60应急水进水温度︒C <35应急水进水压力Mpa 0.15应急水流量m3/h ≥403.4 中频电源介绍整机可实现傻瓜式操作，避免操作失误造成事故。

直流炉电厂工艺流程
一、燃料补给
1. 将铀浓缩后製成燃料棒,并装入燃料组件。

2. 在堆芯边缘处布置控制棒进行功率调节。

3. 将燃料组件和控制棒装入燃料棒机构。

二、反应
1. 将燃料组件下放到堆芯内,开始核裂变反应产生热量。

2. 通过控制棒调节核裂变速率,使反应保持在临界状态。

3. 热量通过燃料棒传导至冷却系统进行减速降温。

三、电量产生
1. 将减速后的高温流体引导至汽轮机,使汽轮机发电机组产生动力。

2. 发电机组输出电压通过变压器继电器整流为直流电后传输。

3. 将低温流体排出补充冷却水后循环利用。

四、废物处理
1. 反应达到设计效率后,燃料组件将耗尽并抽出堆芯。

2. 经储存一定时间后,高热量废料将转移至乾式贮存池或永久废料库中。

以上就是直流炉电厂常规工艺流程概述。

实际运行中还需要配套完善的监测、控制及安全系统保证反应的稳定性。

直流炉工作原理直流炉是一种将电能转化为热能的设备，其工作原理主要包括电流通过导体产生热量和热量通过传导、对流和辐射传递给被加热物体。

直流炉的工作原理可以简单描述为：通过电源将直流电流输入到直流炉内的导体中，导体内的电流通过与导体电阻产生热量，进而将热量传递给被加热物体。

我们来看看直流炉中的导体。

导体是直流炉的核心部分，通常由高熔点的金属材料制成，如钨、钼等。

这些金属材料具有较高的电阻率，当电流通过导体时，导体内部的电子与原子发生碰撞，导致电能转化为热能。

导体的形状和尺寸也会影响导体的电阻和热量产生。

导体内的电流是由电源提供的直流电流。

直流电源通常由变压器、整流器等设备组成，将交流电转化为直流电。

直流电源的电压和电流大小可以通过调节电源的参数来控制，从而控制直流炉产生的热量。

当电流通过导体时，导体内的电子与原子碰撞，产生热量。

这种热量的传递方式主要有三种：传导、对流和辐射。

传导是热量通过物质的直接接触传递。

当导体受热后，其内部的热量会沿着导体的长度方向传导，从而加热导体的其他部分。

导体的热导率决定了热量传导的速度，不同的导体材料具有不同的热导率。

对流是热量通过流体的传递方式。

当导体加热时，周围的空气或流体会被加热并膨胀，形成对流现象。

热空气或热流体会带走导体表面的热量，从而使导体表面温度降低。

辐射是热量通过电磁波的传递方式。

导体加热后会发射热辐射，热辐射通过空气或真空传递热量。

热辐射的强度和频率分布与导体的温度密切相关，通常用斯特藩-玻尔兹曼定律来描述。

直流炉的工作原理是将电能转化为热能。

通过电源提供的直流电流，电流通过导体产生热量，并通过传导、对流和辐射等方式将热量传递给被加热物体。

直流炉在工业生产中广泛应用，如金属加热、玻璃制造等领域，具有高效、可控性强的特点。