Расходуемым электродом

Задача распределения общей нагрузки между совместно работающими электростанциями по критерию минимального расхода топлива не является простой, она сильно осложняется тем, что удельный расход топлива на производство электроэнергии не постоянный, а зависит от непрерывно меняющейся нагрузки электростанции. Поэтому при оптимизации режима диспетчеру нельзя ориентироваться на какое-либо одно постоянное значение удельного расхода топлива на электростанции, ему необходимо иметь зависимость этого расхода от нагрузки электростанции. Как правило, эта зависимость дается диспетчеру в виде характеристики относительного прироста (ХОП) расхода топлива на электростанции, которая получается из расходной характеристики электростанции (зависимости расхода топлива на электростанции от ее нагрузки) путем ее дифференцирования по нагрузке. Характеристики расхода топлива на электростанции представлены на 4.2.

Для ТЭС основным видом производственной характеристики каждого отдельного энергоблока является его расходная характеристика — зависимость расхода топлива от нагрузки энергоблока. Для удобства оптимизации расходные характеристики отдельных энергоблоков объединяют затем в одну общую расходную характеристику электростанции ( 4.2, а). Как уже было сказано выше, для оптимального распределения нагрузки между совместно работающими электростанциями используют ХОП расхода топлива ( 4.2, б). Относительный прирост расхода топлива на электростанции b характеризует крутизна ее расходной характеристики, т.е. производная расхода топлива по электрической

нагрузке — отношение прироста расхода топлива к приросту нагрузки (тангенс угла наклона расходной характеристики).

Из расходной характеристики электростанции можно получить значение удельного расхода топлива при заданной нагрузке электростанции:

2. Холостые сбросы воды Qx.06p определяются на основе расходной характеристики водосливов или водосбросных отверстий. Эти характеристики строятся 8* 115

Уравнение (8.46) представляет обычное уравнение баланса расходов, оно может быть реализовано как графоаналитическим путем, так и численными методами. По первому способу все расчеты ведутся по планшетке Мастицкого. Предварительно строится зависимость Qraci(zB6, А^гэсг), соответствующая левой части (8.46) ( 8.8). Затем к Qnpi добавляется участок расходной характеристики водохранилища, _соответствующей

Рассмотрев примерную схему координации подзадач подсистемы управления составом агрегатов, более подробно остановимся на задаче оптимального планирования состава агрегатов и распределения активной мощности, [см. гл. 6]. Для решения будем использовать наиболее часто употребимый метод динамического программирования, применение которого вполне допустимо, так как решение рассматриваемой задачи представляет собой многошаговый процесс. В общем виде оптимизационная модель динамического программирования представляется двумя элементами: для так называемых прямого и обратного хода. Алгоритм прямого хода предназначен для определения оптимальных точек включения агрегатов и построения оптимальной эквивалентной расходной характеристики ГЭС при постоянном напоре. Алгоритм обратного хода осуществляет выбор нагрузок агрегатов по построенной эквивалентной характеристике для каждой ступени данного графика нагрузки ГЭС.

Отклонение напорно-расходной характеристики дросселя от линейной приводит к отклонению от линейных и механических характеристик гидропривода, как это показано на 4.19,6 при параболических напорио-расходных характеристиках дросселей.

Характер и степень различия пропускной и расходной характеристик определяются в зависимости от отношения п = KVy/KVT, где KVr — пропускная способность системы (трубопровода) без арматуры. На 2.6 приведены расходные характеристики клапанов с линейной и равнопроцентной пропускными характеристиками при различных значениях п. С увеличением п расходные характеристики все больше отличаются от пропускных, в связи с этим для получения линейной расходной характеристики, которая желательна в подавляющем большинстве случаев эксплуатации систем, при «^ 1,5 целесообразно применять регулирующие клапаны с линейной, а при п :> 3 с равиопроцентной пропускными характеристиками. При 1,5 < и < 3 пропускная характеристика выбирается с учетом конкретных условий эксплуатации регулирующего клапана. В процессе эксплуатации регулирующий клапан обычно работает в условиях, когда используется определенный участок хода плунжера. Задаваясь длиной этого участка / и требуемыми значениями коэффициента пропускной способности, с помощью графика на 2.7 выбирают кривую, удовлетворяющую этим требованиям, и по ней находят требуемое значение KVy для клапана. Последнее определяет собой и необходимое значение Dy.

параметров в выходном сечении' и по этой причине — с изменением скорости звука. По мере увеличения плотности среды изменяется как скорость потока, так и локальная скорость звука. Можно предположить, что в этой области имеет место бесчисленное множество критических режимов истечения, каждому из которых в критическом сечении канала соответствует определенная плотность потока, местная скорость звука, критическое отношение давления и массовый расход. Область околокритического режима характерна незначительным убыванием расхода, относительное значение которого изменяется примерно от 1 до 0,95. Последнее обстоятельство подтверждает правомерность выбранного метода исследования кризиса течения посредством записи непрерывной расходной характеристики. При построении расходной характеристики по точкам, если при этом учитывать, что погрешность замера массового расхода в опытах подобного типа лежит в пределах 5—10%, в

Зависимость относительного прироста ей от мощности может быть получена дифференцированием расходной характеристики. Обычно в качестве исходных данных при оптимизации принимаются именно эти зависимости, называемые иногда дифференциальными расходными характеристиками или характеристиками относительных приростов. Пример такой характеристики приведен на 13.3,6. Эти зависимости из-за наличия изломов в расходных характеристиках обычно имеют разрывы первого рода (на 13.3, б в точках Р<^ и Р$)-

Плавка в ВДП может осуществляться в виде плавки на слиток в кристаллизатор с нерасходуемым электродом, плавки на слиток в кристаллизатор с расходуемым электродом, плавки для целей литья в гарнисаже.

Плавку на слиток с расходуемым электродом можно проводить в глухой кристаллизатор или с вытягиванием слитка.

Конструкция ВДП с нерасходуемым электродом показана на 4.19. Электрод 6 с вольфрамовым наконечником 7 приварен к штоку 5, проходящему в камеру печи 4 через уплотнения 2 и имеющему подвод тока /. Шток вращается, его конец описывает окружность в кристаллизаторе. Между ним и металлической ванной 8

4.19. Схема ВДП с нерасходуемым электродом.

Конструкция ВДП с расходуемым электродом показана на 4.20. Расходуемый электрод 3, выплавленный в дуговой печи и прокатанный или прокованный из слитка, закрепляется в электрододержателе 2 на конце штока /. При плавке титана или циркония электроды прессуют из губки титана или циркония, получаемой металлотермическим процессом. При плавке молибдена, ниобия и тантала электродом является пучок штабиков, полученных методом порошковой металлургии. Обычно в электрододержателе остается зажатым огарок электрода предыдущей плавки и к нему приваривают новый расходуемый электрод. Последний устанавливается в кристаллизаторе 5 в специальной корзине, чтобы обеспечить их соосность; печь откачивают, включают, и между огарком и новым электродом зажигается дуга.

4.20. Схема ВДП с расходуемым электродом.

В последнее время появились вакуумные дуговые печи ( 0-2,6), которые также можно отнести к дуговым печам прямого действия. В вакуумных дуговых печах с нерасходуемым электродом дуга горит между последним и ванной жидкого металла; в печах с расходуемым электродом дуга горит между расплавляемым металлом (расходуемый электрод) и жидкой ванной. Камера печи не имеет футеровки; стенки ванны (кристаллизатор, тигель гарниссаж-ной печи) охлаждаются водой; электрод — металлический вертикальный, поэтому в печах можно получить еще большие объемные мощности, чем в сталеплавильных, и проводить наиболее высокотемпературные процессы (плавка тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, ниобия, тантала). 2. Дуговые печи косвенного действия: дуга горит между электродами, а расплавляемому металлу тепло от дуги передается

Возросшая потребность в таких металлах, как титан, молибден, вольфрам, ниобий и др., привела к разработке способов переплава их в вакууме с целью дегазации и получения достаточно чистого металла. Распространение получили почти исключительно вакуумные дуговые печи с расходуемым электродом, работающие на постоянном токе. Питание их осуществлялось от машинных преобразователей. Сейчас начат переход на преобразователи на кремниевых вентилях с питанием от параметрических источников тока.

вых печах, так как количество их составляет 25—50% веса слитков, а стоимость большинства этих металлов очень высока. Поэтому получившие распространение и описанные ниже способы плавки по возможности учитывают все затронутые выше моменты. Применяются два основных способа выплавки слитков в вакуумных дуговых печах: плавка с нерасходуемым электродом и плавка с расходуемым электродом. В свою очередь каждый из этих способов может (иметь разновидности: плавка в глухой кристаллизатор и плавка с вытягиванием слитка.

Конструкции вакуумных дуговых печей (в дальнейшем для кратности обозначаемых ВДП) имеют существенные отличия в зависимости от способа плавки, для которого они предназначены. На 7-1 представлена схема ВДП с расходуемым электродом при варианте плавки в глухой кристаллизатор.

Процесс плавки начинается с опускания расходуемого электрода до крайнего нижнего положения. После короткого замыкания или пробоя промежутка между расходуемым электродом (катодом) и темплетом, уложенным на поддон кристаллизатора (анода), возникает электрическая дуга. Тепло дуги расплавляет расходуемый электрод, и