تأثير أفران القوس الكهربائي على كفاءة الطاقة الكهربائية

تأثير أفران القوس الكهربائي على كفاءة استخدام الطاقة الكهربائية

البيئة الكهربائية وخصائص تشغيل أفران القوس الكهربائي

أفران القوس الكهربائي(EAFs) المستخدمة للذوبان تعمل عادة في ثلاث مراحل متميزة:

1مرحلة الذوبان: الذوبان الأولي للشحنة الصلبة، وهو ما يمثل فترة أعلى طلب على الطاقة.

2مرحلة التكرير والتسخين الأولية

3مرحلة التكرير: حيث يُعوض إدخال الطاقة بشكل أساسي عن الخسائر الحرارية.

يمتلك فرن القوس الكهربائي المتردد القياسي دورة صهر تتراوح من حوالي 3 إلى 8 ساعات ، اعتمادًا على معايير إمدادات الطاقة وقدرة الفرن وعملية الصهر المحددة.فترة الذوبان، مدته حوالي 0.5 إلى 2 ساعة، يقدم حمولة تأثير غير متوازنة للغاية في ثلاث مراحل. خلال هذه المرحلة، التيار غير مستقر للغاية واستهلاك الطاقة في ذروته،تمثل ما يقرب من 60٪ إلى 70٪ من إجمالي استخدام الطاقةعلى النقيض من ذلك ، انخفضت تقلبات الجهد واستهلاك الطاقة بشكل كبير خلال فترات التكثيف والتكرير.

تتضمن الخصائص التشغيلية الرئيسية أثناء ذوبان الخردة:

إطفاء قوس متكرر وإعادة الإشعال في بداية الذوبان.

تقلبات قوس مستمرة طوال فترة الذوبان، مما يؤدي إلى تغييرات سريعة في التيار، وانهيار المواد، والدائرات المختصرة.

عامل الطاقة التشغيلية لدوائر EAF القياسية يتراوح عادة من 0.8 إلى 0.85، بينما بالنسبة للأفران عالية القوة هو أقل، بين 0.7 و 0.8هذا عامل طاقة أقل يؤدي بطبيعته إلى انخفاض الكفاءة الكهربائية.

التأثير على كفاءة الطاقة

تظهر نفايات الطاقة الكهربائية في EAFs بشكل رئيسي في شكلين: عامل طاقة منخفض وتوليد لذبذبات هارمونية كبيرة أثناء الذوبان.

التلميع هو المصدر الرئيسي للعديد من الآثار الجانبية، بما في ذلك التشوه الهارموني وعدم توازن المراحل.والهارمونيات المترتبة على موجة الصينوس ACكما لاحظ نظري الطاقة البارز الدكتور هيرسفيلد، والخصائص الرئيسية لهذا التشوه هي عالية جدا الجهد، عالية جدا السرعة، وارتفاعا جدا التردد.

الجهد العالي للغاية: يمكن أن تصل نتوءات التلميع إلى 2 إلى 50 مرة من نطاق الجهد العادي ، ويمكن أن تصل إلى 500 إلى 10،000 فولت.

السرعة العالية للغاية: تحدث هذه النتوءات في غضون فترة قصيرة للغاية، وغالبًا ما تكتمل انفجارها وتدهورها في غضون ميكرو ثانية أو نانوسانية.

الترددات العالية جداً: نشاط التلميع لا يتوقف. عشرات من هذه الأحداث يمكن أن تحدث من الإجراءات البسيطة مثل تشغيل الضوء، تشغيل الأجهزة، أو حتى النقر على فأر الكمبيوتر،مع مشاعل مرتبطة تصل إلى 500-1200 فولت.

غالبًا ما يتم تجاهل التأثير الضار لهذه العوامل العابرة عالية الجهد عالية التردد على المعدات الكهربائية الحساسة.الزيادات الفورية في أي من النتائج في زيادة استهلاك الطاقة الفورية.

عنصر التسخين في EAF هو حمولة مقاومة (القوس). وبالتالي فإن هذه الارتفاعات الفورية في الجهد أو التيار لا يمكن أن تسهم في بدء القوس أو التسخين. بدلاً من ذلك ، يمكن أن يكون هناك حرارة في القوس.يتم تغذيتها مرة أخرى كقوة تفاعلية إلى الأحمال الحثية داخل النظامفي المقام الأول محول الفرن، حيث أنها تتباعد كخسائر النواة والنحاس. هذا الاستهلاك الفوري للطاقة التفاعلية لا يوفر أي فائدة لعملية الصهر،لكن تأثيرها على الكفاءة العامة قد تم التقليل منه تاريخيا في عمليات EAF.

حتى بغض النظر عن نفايات الطاقة من عامل الطاقة المنخفضة، the substantial flicker generated during the melting period alone indicates that the electrical efficiency of an EAF is lower compared to a smoothly operating device (with minimal flicker) of the same rated power.

الاستنتاج

قمع أو تقليل حجم وتردد التوهج العابرات التي يتم إنشاؤها خلال فترة ذوبان EAF وتحويل هذا الجزء من الطاقة غير الفعالة إلى قوة نشطة مفيدة ،يقدم فرصة هامة.هذا النهج لا يمكن فقط تحسين كفاءة الطاقة الكهربائية من الفرن وتحقيق وفورات كبيرة في الطاقة ولكن أيضا تخفيف التأثير السلبي من الفرن والتلوث على شبكة الكهرباء، مع توفير الحماية للمعدات الكهربائية الحساسة.

نحن مصنعون محترفون من الفرن الكهربائي. لمزيد من الاستفسارات، أو إذا كنت بحاجة إلى فرن قوس غمر،لا تتردد في الاتصال بنا علىsusan@aeaxa