本發(fā)明涉及氧化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在鋁材企業(yè)中，現(xiàn)有的氧化生產(chǎn)線的用電系統(tǒng)情況如下：
（1）整流電源采用人工控制方式，雖然具備了以下功能：①按輸出的電壓或電流偏差進行pid調(diào)節(jié)的自動穩(wěn)壓或穩(wěn)流調(diào)節(jié)功能；②軟起動調(diào)節(jié)功能；③設(shè)置了限流、限壓、缺相、超溫、缺水保護。
但是，經(jīng)過較長時間的使用，部分功能已經(jīng)有所弱化，甚至無法實現(xiàn)自動恢復(fù)工作、數(shù)據(jù)顯示等全自動化控制功能，限制了生產(chǎn)線生產(chǎn)效率的提高；
（2）電源變壓器采用了老式變壓器，節(jié)能空間有限，其空載損耗與負載損耗都比較高，電力有效使用率低，繼續(xù)使用的經(jīng)濟效益較差；
（3）沒有采用濾波無功自動補償裝置，無法對諧波源進行自動的實時監(jiān)測和分析，供電源上時常所帶來的較大的諧波注入了電網(wǎng)之中，致使電網(wǎng)的功率因數(shù)下降，對用電設(shè)備造成了較大的危害；
（4）采用的母線面積較小，母阻較高，壓降和壓降率都比較高，輸電損耗較大；
（5）行車主電機使用傳統(tǒng)控制技術(shù)，定點差，會碰壞設(shè)備或散落產(chǎn)品。
另外，現(xiàn)有氧化生產(chǎn)線的固化爐系統(tǒng)采用的燃燒機是傳統(tǒng)的燃燒機，傳統(tǒng)的燃燒機比之于目前的高效燃燒機，設(shè)備整體熱效率低，原因除了空燃比難以控制，未能執(zhí)行自動化調(diào)節(jié)，燃燒室保溫密封條件差，固化完成后提取產(chǎn)品時大量熱氣外泄，循環(huán)熱風道保溫不良問題等。
同時，現(xiàn)有氧化生產(chǎn)線自動化控制程度不高，生產(chǎn)全流程的只有部分采用自動控制，未能實現(xiàn)高程度自動、準確的控制，生產(chǎn)控制精度差，為確保鍍層厚度，生產(chǎn)周期也隨之增長，從而使單位產(chǎn)品能耗增大，不利于產(chǎn)品的市場競爭力。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單的基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)，可實現(xiàn)氧化生產(chǎn)過程的有效節(jié)能。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)，氧化生產(chǎn)線、用電系統(tǒng)、固化爐系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，所述用電系統(tǒng)用于為氧化生產(chǎn)線供電，所述固化爐系統(tǒng)用于為氧化生產(chǎn)線提供熱源，所述控制系統(tǒng)用于控制氧化生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程；所述用電系統(tǒng)包括整流電源、電源變壓器及行車主電機，所述整流電源、電源變壓器及行車主電機之間通過母線連接；所述固化爐系統(tǒng)包括高效燃燒機；所述控制系統(tǒng)包括計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)，所述計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)分別控制氧化生產(chǎn)過程中的多個控制回路。
作為上述方案的改進，所述整流電源為自動控制硅整流電源。
作為上述方案的改進，所述電源變壓器為高效干式節(jié)能變壓器。
作為上述方案的改進，所述行車主電機上設(shè)有變頻器控制系統(tǒng)，變頻器控制系統(tǒng)對行車主電機進行變頻控制。
作為上述方案的改進，所述母線為大截面直流母線。
作為上述方案的改進，所述用電系統(tǒng)還包括濾波無功自動補償裝置，所述濾波無功自動補償裝置與整流電源聯(lián)動，當母線電流達到預(yù)設(shè)值時自動啟動濾波無功自動補償裝置。
作為上述方案的改進，所述用電系統(tǒng)還包括用于濾除諧波的串聯(lián)諧振支路，所述串聯(lián)諧振支路接入整流電源。
作為上述方案的改進，所述濾波無功自動補償裝置為交流電力濾波器。
實施本發(fā)明，具有如下有益效果：
本發(fā)明氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)分別通過對用電系統(tǒng)控制技術(shù)、固化爐系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)控制技術(shù)和相關(guān)配套設(shè)備優(yōu)化等進行研究和技術(shù)升級改造，實現(xiàn)了氧化生產(chǎn)過程的有效節(jié)能。
具體地，固化爐系統(tǒng)采用高效燃燒機，可有效提高加熱爐熱負荷；控制系統(tǒng)采用計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)，可分別控制氧化生產(chǎn)過程中的多個控制回路，又可收集歷史數(shù)據(jù)、便于管理和集中控制，使得主要生產(chǎn)參數(shù)可實現(xiàn)自動、準確控制，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率；用電系統(tǒng)采用全新的自動控制硅整流電源替代原有的人工控制整流電源，采用全新的高效干式節(jié)能變壓器代原有的老式干式變壓器，采用變頻器控制系統(tǒng)對行車主電機進行變頻控制；采用大截面直流母線，可使生產(chǎn)線整流效率大大提高；同時，用電系統(tǒng)還引入濾波無功自動補償裝置，可有效提高供電質(zhì)量，節(jié)約電能。
附圖說明
圖1是本發(fā)明基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。僅此聲明，本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞，僅以本發(fā)明的附圖為基準，其并不是對本發(fā)明的具體限定。
參見圖1，圖1顯示了本發(fā)明基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)100的具體結(jié)構(gòu)，其包括氧化生產(chǎn)線1、用電系統(tǒng)2、固化爐系統(tǒng)3及控制系統(tǒng)4，所述用電系統(tǒng)2用于為氧化生產(chǎn)線1供電，所述固化爐系統(tǒng)3用于為氧化生產(chǎn)線1提供熱源，所述控制系統(tǒng)4用于控制氧化生產(chǎn)線1的生產(chǎn)流程。
所述氧化生產(chǎn)線1包括：下掛、上掛、烘爐、主風道、鋁氧化電源、天車組、冷水機組、堿蝕、熱水洗、逆流水洗、鋁氧化槽、逆流水洗、熱水洗、操作走道。
所述用電系統(tǒng)2包括整流電源、電源變壓器及行車主電機，所述整流電源、電源變壓器及行車主電機之間通過母線連接。
所述固化爐系統(tǒng)3包括高效燃燒機。需要說明的是，高效燃燒機空燃比自動調(diào)節(jié)，可加強爐體和熱風循環(huán)系統(tǒng)保溫密封，具體地，高效燃燒機有以下特點：（1）高效燃燒機使燃料80%以上集中在火道中燃燒，火焰短小剛勁有力；（2）燃燒形成的高溫煙氣以較高的速度噴出，在輻射室內(nèi)形成煙氣的機械擾動，利用其輻射和吸熱的作用過程，最大限度的將熱能傳給被加熱介質(zhì)。使爐管在軸向和徑向的熱強度及管壁溫度趨于均勻，使加熱爐熱負荷可大幅提高。
所述控制系統(tǒng)4包括計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)。需要說明的是，所述計算機中央監(jiān)控系統(tǒng)分別控制氧化生產(chǎn)過程中的多個控制回路；同時，又可收集歷史數(shù)據(jù)、便于管理和集中控制，使得主要生產(chǎn)參數(shù)可實現(xiàn)自動、準確控制，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
因此，本發(fā)明基于氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)100通過對用電系統(tǒng)控制技術(shù)、固化爐系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)控制技術(shù)和相關(guān)配套設(shè)備優(yōu)化等進行研究和技術(shù)升級改造，實現(xiàn)了氧化生產(chǎn)過程的有效節(jié)能。
進一步，所述整流電源為自動控制硅整流電源。本發(fā)明中采用全新的自動控制硅整流電源替代原有的人工控制整流電源，具體地，自動控制硅整流電源具有以下特點：①具有能自動恢復(fù)工作的短路、缺相、超溫保護裝置及數(shù)字顯示、定時關(guān)機裝置，在短路和過載時能自動限定在整定電流輸出額定值范圍內(nèi)。②具有自動穩(wěn)壓、穩(wěn)流的性能，在外電網(wǎng)380v±10%變化時，穩(wěn)定精度為1±%。③具有0-180秒軟起動任意設(shè)定可調(diào)時間，電流、電壓從零開始連續(xù)可調(diào)。
同時，所述電源變壓器為高效干式節(jié)能變壓器。本發(fā)明中采用全新的高效干式節(jié)能變壓器代原有的老式干式變壓器，具體地，高效干式節(jié)能變壓器損耗比老式產(chǎn)品或其他產(chǎn)品大大降低，空載損耗和負載損耗都比較低，其噪音水平也顯著降低。
因此，本發(fā)明采用全新的自動控制硅整流電源及高效干式節(jié)能變壓器，可使生產(chǎn)線整流效率大大提高。根據(jù)項目實施前后的能源利用狀況報告數(shù)據(jù)顯示：改造前生產(chǎn)線的整流效率為81.39%，而改造實施后生產(chǎn)線的整流效率為91.87%，實際提高達10.49%。
另外，所述行車主電機上設(shè)有變頻器控制系統(tǒng)，變頻器控制系統(tǒng)對行車主電機進行變頻控制。需要說明的是，氧化線實施改造前行車主電機采用傳統(tǒng)控制方式，啟停頻繁，浪費電力。本發(fā)明通過在行車主電機上采用變頻器控制系統(tǒng)，使電機操控方便，節(jié)省了電能，電機的運行更為平穩(wěn)、定位更為準確。
所述母線為大截面直流母線。需要說明的是，氧化線實施改造前，氧化線的母線壓降為1.5v，壓降率9.80%。本發(fā)明通過氧化線改造采用了更大面積的直流母線，使輸電損耗下降明顯，雖然壓降絕對值仍然比較大，但其壓降率已有了明顯的下降，下降率為8.06%。
所述用電系統(tǒng)還包括濾波無功自動補償裝置，所述濾波無功自動補償裝置與整流電源聯(lián)動，當母線電流達到預(yù)設(shè)值時自動啟動濾波無功自動補償裝置。同時，所述用電系統(tǒng)還包括用于濾除諧波的串聯(lián)諧振支路，所述串聯(lián)諧振支路接入整流電源。優(yōu)選地，所述濾波無功自動補償裝置為交流電力濾波器（又稱lc諧波處理器）。
需要說明的是，濾波無功自動補償裝置利用lc諧振原理，通過對諧波源的監(jiān)測、分析，在整流電源上加入串聯(lián)諧振支路，用來濾除所含的諧波，使之不注入電網(wǎng)，大大地提高了電網(wǎng)的功率因數(shù)，避免了電網(wǎng)諧波而導(dǎo)致設(shè)備的不正常工作等，在整流器等非線性諧波源輸出參數(shù)相同的情況下，能夠使電網(wǎng)送入的線電流下降20-30%，提高了供電質(zhì)量，節(jié)約了電能。具體地，濾波無功自動補償裝置的主要技術(shù)參數(shù)及實際應(yīng)用情況如下：①電源：50hz，380v；②從電網(wǎng)進入的線電流下降20-30%；③可過流、超壓、欠壓、缺相；④將整流器的電網(wǎng)功率因數(shù)提高到了0.9以上；⑤與氧化電源聯(lián)動，開機后無需人工操作，當線電流達到一定值是自動啟動濾波系統(tǒng)。
由上可知，本發(fā)明氧化生產(chǎn)工藝的節(jié)能系統(tǒng)分別通過對用電系統(tǒng)控制技術(shù)、固化爐系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)控制技術(shù)和相關(guān)配套設(shè)備優(yōu)化等進行研究和技術(shù)升級改造，實現(xiàn)了氧化生產(chǎn)過程的有效節(jié)能。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。