Объем производства. Параметры корпуса и цеха электролиза, страница 2

КПД ртутных выпрямителей достигает 96.3 %, но имеет недостаток – вредное воздействие на человека.

КПД механических выпрямителей достигает 96.3 – 97.2 %, недостаток – часто из строя выходит контактная система. Для их обслуживания требуются рабочие высокой квалификации.

Полупроводниковые агрегаты с кремниевыми выпрямителями имеют явное преимущество перед перечисленными выше. Их КПД  96 – 98 %, они надежны в работе и просты в обслуживании.

В настоящее время практически на всех заводах устанавливаются кремниевые выпрямители с напряжением 850 В и коэффициентом преобразования 98%. Один выпрямительный агрегат дает ток от 25 до 65 кА. Поэтому серию питает током группа из нескольких последовательно соединенных преобразовательных агрегатов.

 Для питания электролизеров током необходимо 8 основных выпрямительных агрегатов и 2 резервных, на случай выхода из строя или замены какого-либо агрегата. Группы агрегатов располагаются в специальных помещениях, называемых преобразовательными подстанциями, и расположенных у торцов корпусов на расстоянии не более 25 метров, чтобы избежать больших потерь в ошиновке на участке от подстанции до электролизера, а так же больших затрат на строительство шинопровода.

 Производство алюминия, согласно “Правилам устройства электроустановок” (ПУЭ) относится к потребителям первой категории, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни и здоровья людей или значительный ущерб, вызванный повреждением оборудования, массовым браком продукции, длительным расстройством сложного технологического процесса [11]. Поэтому согласно ПУЭ электроприемники первой категории обеспечиваются питанием от двух источников.

На алюминиевых заводах указанные требования соблюдаются благодаря полному резервированию электроснабжения по ЛЭП, установке резервных мощностей на главной понизительной подстанции (ГПП), резервной системе шин в распределительных устройствах КПП, работающих на  напряжении 6 – 10 кВ и обязательной установке резервных агрегатов на каждой серии.

Основные показатели качества электроэнергии должны соответствовать ГОСТ 13109-67: длительное отклонение частоты питающего тока не должно превышать 0,1 Гц, а временная работа допускается при отклонении частоты на 0,2 Гц. Отклонения напряжения допускаются в пределах 0,5 %, а действующее значение всех высших гармоник не должно превышать 5 % действующего напряжения основной частоты, т.к. несинусоидность формы напряжения вызывает негативное влияние на проводные линии связи.

В технологии электролитического производства алюминия основные электрические параметры – сила тока, напряжение и мощность – периодически изменяются в связи с возникновением анодных эффектов. Из-за этого необходимо регулировать работу преобразовательной подстанции. Регулирование можно осуществлять на постоянную силу тока, напряжение или постоянную мощность.

С технологической точки зрения целесообразно регулировать работу подстанции на постоянную силу тока. При этом способе регулирования ток на серии поддерживается примерно на одном уровне, независимо от повышения напряжения на ваннах в момент анодных эффектов, изменяется только мощность подстанции.

8.4 . Корпус.

Электролизная серия, состоящая из 94 электролизеров, распологается в двух корпусах. В корпусе электролизеры располагаются продольно (т.е длина ванны совпадает с продольной осью корпуса), в два ряда (что, как показывает практика, обеспечивает улучшенные условия для аэрации и освещенности корпуса.

Для улучшенных условий аэрации электролизеры устанавливаются в двухэтажных корпусах на отметке + 4,00 м. Здания электролизных корпусов располагаются на промышленной площадке с подветренной стороны с целью обеспечения эффективной работы аэрационных фонарей (см.п. 1), которыми оснащаются все электролизные корпуса. Расстояние между корпусами – 40 м. Межкорпусные дворики асфальтируются.

Освещение в корпусах предусматривается естественное – через окна в боковых стенах и через фонари, а так же искуственное – с помощью электрических ламп, подвешенных к фермам перекрытия, которые должны обеспечить освещенность не менее 200 лк (см. п. 12).

Ширина корпуса электролиза определяется удобством обслуживания электролизеров и соблюдением условий электробезопастности. Расстояние между ванной и стеной должно быть не менее 2,5 м, между рядами ванн – не менее 5 м, между перектрытиями шинных каналов – не менее 4 м. Согласно практике российских алюминиевых заводов, оптимальная ширина корпуса – 27 м.

Электролизеры в одном ряду располагаются, с целью экономии электроэнергии и промплощадей, на расстоянии 1,2 м. По середине корпуса находится транспортный соединительный коридор, связывающий все корпуса и службы цеха, и поэтому разрыв между ваннами увеличивается до 10 м.

Для удобства обслуживания электролизеров технологическим персоналом и напольной техникой, предусматриваются  дополнительные транспортные проходы (через каждые 3 – 4 ванны) и проезды (через каждые 11 – 12 электролизеров)

В торцах остаются свободные площадки во всю ширину корпуса и длинной по 25 м, которые используются для складирования и транспортировки металлоконструкций во время капитального ремонта ванн, а также для въезда автотранспорта в зону действия мостовых кранов.

Общая длинна корпуса составит 650 м.

Высота корпуса определяется двумя факторами: высотой размещения подкранового рельса (отм. + 13,5 м) и санитарно гигиеническими требованиями и составит 18,6 м.