Đề tài Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy luyện cán thép Tân Định

Chương I: Tổng Quan Giới thiệu chung: Luyện cán thép là một trong những nghành công nghiệp nặng quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Công nghiệp luyện kim cung cấp nguyên liệu cho nghành công nghiệp khác như: Cơ khí chế tạo máy, giao thông vận tải, xây dựng cầu đường, điện lực. Một đất nước có nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu về luện kim đen và luyện kim màu càng lớn. Vì vậy, sản lượng thép hàng năm tính cho mỗi đầu người cũng là một trong những chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá tiềm lực kinh tế của đất nước đó. Trong những năm gần đây ở nước ta, sự phát triển vượt bậc của nền kinh tế nói chung, cũng như nền công nghiệp nói riêng. Khiến cho nhu cầu tiêu thụ sắt thép tăng cao. Chính vì vậy nhà nước đã giao nhiều chỉ tiêu sản xuất lớn cho các nhà máy luyện kim. Nhà máy luyện cán thép là một nhà máy công nghiệp nặng công suất khá lớn góp phần không nhỏ trong việc cung ứng các sản phẩm của nhà máy nhằm đáp ứng nhu cầu sắt thép của thị trường nước ta. Các đặc điểm và hiện trạng mặt bằng chung của nhà máy: 1.Diện tích : Dựa vào sơ đồ mặt bằng của nhà máy ta biết được tổng diện tích mặt bằng của nhà máy là 14400 m2. Trong đó gồm 5 xưởng sản xuất chính đó là các phân xưởng:Luyện , đúc, cán 1, cán 2, xưởng cơ điện. Ngoài ra còn có các khu vực khác như: Bãi chứa phế liệu, nhà kho, văn phòng làm việc (P.Giám Đốc, P.Phó giám Đốc, P.tài chính, P.kế hoặch, P.kỷ thuật),xưởng sản xuất Oâxy, nhà ăn và nghỉ giửa ca, nhà W.C, nhà bảo vệ. 2.Các đặc điểm khác : Đối với các nhà máy luyện cán thép thì nhà máy sản xuất theo chế độ 2 ca và 2 kíp làm việc. Mỗi ngày sản xuất 2 ca và mỗi ca làm việc 8 giờ. Qui trình công nghệ sản xuất của nhà máy: A-Mục đích của việc tìm hiểu qui trình công nghệ : Việc tìm hiểu này sẽ ít nhiều cho người thiết kế cung cấp điện cho nhà máy hoàn thành tốt nhiệm vụ sau: Tính phụ tải của từng phân xưởng sản xuất chính, từng thiết bị và từng nhóm thiết bị bằng một phương pháp hợp lý nhất, để từ đó xác định được phụ tải tính toán của toàn nhà máy một cách chính xác nhất . Giúp cho việc lựa chọn và xác định phương pháp cấp điện hợp lý để từ đó có thể xây dựng một mạng cung cấp điện mang tính ổn định và tin cậy nhất, đảm bảo chất lượng điện năng, an toàn trong vận hành và sữa chữa, đồng thời đạt hiệu quả kinh tế cao. B.Qui trình công nghệ chung của nhà máy : 1-Mô tả trình tự công nghệ sản xuất: Thép là hợp kim phức tạp của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác,trong đó lượng cacbon chiếm từ 0,01% đến 2%. Dây chuyền công nghệ luyện cán thép của nhà máy bắt đầu từ sắt vụn (phế liệu) đây cũng là nguyên liệu chủ yếu để luyện thép trong lò hồ quang. a.Giai đoạn 1: Là giai đoạn luyện thép trong lò hồ quang ở phân xưởng luyện. Sắt vụn (phế liệu) được bộ phận nạp xử lý sơ bộ (lực chọn, phân loại và ép thành từng khối), rồi nạp vào lò hồ quang. Tại đây sắt thép vụn được nấu bằng các điện cực (hồ quang điện) theo một qui trình như sau: Quá trình luyện gồm 4 giai đoạn là : Nấu chảy, Oxy hóa, hoàn nguyên và hợp kim hóa. b.Giai đoạn 2: Là giai đoạn cán thép ở phân xưởng cán 1 và 2. 2.Nhận xét: Dựa vào khái quát qui trình, công nghệ sản xuất thép ở trên ta nhận thấy, hầu hết các công đoạn sản xuất từ nấu luyện thép, cho đến cán thép đều rất quan trọng. Không thể để xảy ra tình trạng mất điện giữa chừng, nhất là công đoạn nấu luyện thép trong lò hồ quang. Nếu xảy ra mất điện tại các công đoạn nấu luyện và đúc thỏi, sẽ dẩn đến hậu quả nghiêm trọng gây thiệt hại cho người và thiết bị, lãng phí năng lượng điện, sức lao động. Còn các công đoạn cán thép, do các nhà máy cán làm việc theo dây chuyền đồng bộ nên trong quá trình làm việc. Nếu có một máy bị mất điện sẽ làm cho dòng thép đang cán bị ùn tắt lại, gây nhiều phế phẩm, phải mất nhiều thời gian và sức lao động để tháo dở thép hỏng và khởi động lại dây chuyền cán . Như vậy, đứng trên quan điểm về thiết kế hệ thống cung cấp điện thì toàn bộ phụ tải của các xưởng nấu luyện, đúc liên trục, cán1, cán 2 đều phải xếp vào hộ tiêu thụ loại 1 ưu tiên cung cấp điện. Dựa vào phần nhận xét trên, khi tiến hành thiết kế cung cấp điện của nhà máy ở các phần sau, chúng ta cần phải đặc biệt ưu tiên cho chỉ tiêu thứ nhất đối với mạng điện đó là yêư cầu cung cấp điện liên tục. Các đặc điểm chung về phụ tải và mạng điện của nhà máy: a-Đặc điểm chung : Đặc điểm thứ nhất của quá trình luyện cán thép là làm việc liên tục cả 2 ca trong ngày và các thiết bị điện làm việc với tải gần bằng định mức. Do đó, thời gian sử dụng công suất lớn nhất của nhà máy rất cao (Tmax=6000-8000 giờ)tùy theo mức độ tiêu thụ sản xuất. Đặc điểm thứ hai là những thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng trong nhà máy đều tập trung ở các phân xưởng chính như :Phân xưởng nấu luyện, đúc liên tục, cán 1 và cán 2 . Vì vậy, cung cấp điện và áp dụng các biện pháp tiết kiệm điện năng đối với các hộ tiêu thụ này có ý nghĩa rất quang trọng. Đặc điểm thứ ba là môi trường làm việc của các thiết bị điện trong nhà máy không tốt do có nhiều bụi than, tro nhiệt độ cao nhiều khí ăn mòn. Do đó thiết bị điện phải dùng kiểu kín. Sơ lược về phụ tải của chủ yếu của nhà máy: Phân xưởng luyện: Gồm 2 lò hồ quang điện 8 tấn và 12 tấn một số các thiết bị phụ trợ khác như : Hệ thống bơm nước làm nguội, lò máy ép điện, máy nghiền than đá, máy hút và xử lý khói bụi. Hệ thống động cơ ben lò và nghiên lò để rót thép, các cần trục cở lớn (xem bảng danh sách các thiết bị). Phụ tải ở phân xưởng luyện toàn bộ được xếp vào nhóm tiêu thụ loại 1. Do đó hệ thống cung cấp điện phải bảo đảm cung cấp điện liên tục và tin cậy. -Phân xưởng đúc liên tục : Gồm các phụ tải như :Máy bơm nước làm nguội thỏi, máy nén khí, máy tóng thỏi, máy rung khuôn, máy kéo nắn, máy cắt thỏi, máy đẩy thỏi và các cần trục (xem bảng danh sách các thiết bị). Các thiết bị ở đây cũng có một vai trò quang trọng quá trình sản xuất nên cũng được xếp vào tiêu thụ loại 1. Phân xưởng cán 1: Gồm các động cơ cán thô, động cơ cán trung và nhiều động cơ cán tinh. Ngoài ra còn có các thiết bị hụ trợ khác như :Băng chuyền máy cắt, cần trục(xem bảng danh sách các thiết bị). Các thiết bị điện ở phân xưởng cán 1, làm việc theo một dây chuyền đồng bộ, nên không thể xảy ra tình trạng mất điện ở bất cứ công đoạn nào của dây chuyển sản xuất, các phụ tải có thể xếp vào hộ tiêu thụ loại 1. Phân xưởng cán 2 : Tương tự phân xưởng cán 1 Phân xưởng cơ điện : Gồm các phụ tải có công suất tương đối nhỏ thuộc các tổ điện, nguội gò hàn, và tổ điện cơ (xem bảng danh sách các thiết bị). Các thiết bị tại đây độc lập với nhau có nhiệm vụ gia công sữa chữa nhỏ. Mặt khác, nếu bị mất điện cũng không gây ảnh hưởng đến sản xuất nên được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3. Các khu vực khác : Gồm các phụ tải của khu văn phòng làm việc, chiếu sáng nhà kho, nhà ăn và nghi giữa ca, xưởng sản xuất Oâxy(xem bảng danh sách các thiết bị). Các phụ tải này không quan trọng lắm nên được xếp vào hộ tiêu thụ loại 3 . Trừ khu văn phòng làm việc và xưởng sản xuất Oxy được xếp vào hộ tiêu thụ loại 2. Bảng thiết bị của nhà máy. Stt Tên thiết bị s.l k.h.m.b Công suất P (KW) Ghi chú Ksd Cos/tg I./phân xưởng luyện kim 01 Máy ép liệu 01 1 55 0,35 0,65/1,169 02 Nam châm điện từ 1 01 2 50 0,5 0,8/0,75 03 Nam châm điện từ 2 01 3 50 0,5 0,8/0,75 04 Xe tải liệu 01 4 5,5 0,4 0,7/1,02 05 Máy nghiền than đá 03 5 30 0,35 0,6/1,33 06 Máy trộn 03 6 7,5 0,35 0,6/1,33 07 Bơm dầu 05 7 12 0,45 0,8/0,75 08 Đ.C nâng hạ điện cực 02 8 5,5 0,4 0,7/1,02 09 ĐC Vidme nghiêng lò 02 9 15 0,4 0,6/1,33 10 Bơm nước 04 10 22 0,75 0,8/0,75 11 Máy hút vàx.lý kh.bụi 01 11 75 0,35 0,8/0,75 12 Lò hồ quang điện 1 01 12 150 0,75 0,9/0,48 13 Lò hồ quang điện 2 01 13 200 0,75 0,9/0,48 14 Cầu trục 20 tấn 01 14 50/ 0,5 0,6/1,33 15 Cầu trục 15 tấn 01 15 45 0,5 0,6/1,33 16 Cầu trục 10 tấn 01 16 30 0,5 0,6/1,33 17 Cầu trục 5 tấn 01 17 15 0,5 0,6/1,33 18 Máy cắt liệu 01 18 15 0,5 0,6/1,33 19 Quạt gió 05 19 2 0,75 0,8/0,75 Tổng (S) 36 1078 II.Phân xưởng đúc thỏi 20 Máy bơm nước đúc liên tục 03 20 37 0,7 0,8/0,75 21 Máy bơm phun 03 21 22 0,7 0,8/0,75 22 Máy bơm nguội 02 22 30 0,7 0,8/0,75 23 Máy nén khí 02 23 3,7 0,65 0,8/0,75 24 Máy tống thỏi 02 24 30 0,35 0,65/1,169 25 Bơm rửa 02 25 15 0,7 0,6/1,33 26 Máy cắt thỏi 01 26 75 0,45 0,7/1,02 27 Máy đẩy thỏi 01 27 18,5 0,32 0,7/1,02 28 Máy nén khí 04 28 22 0,65 0,8/0,75 29 Máy rung khuôn 01 29 45 0,3 0,8/0,75 30 Máy kéo rắn 01 30 45 0,5 0,8/0,02 31 Cầu trục 30 tấn 02 31 65 0,5 0,6/1,33 32 Cầu trục 8 tấn 01 32 15 0,5 0,6/1,33 33 Quạt gió 04 33 2 0,75 0,9/0,48 Tổng (S) 29 758,9 III.Phân xưởng cán 1 34 Động cơ dàn lăn lò 04 34 1,5 0,4 0,7/1,02 35 Động cơ cán thô 01 35 85 0,4 0,8/0,75 36 Máy cắt thép 03 36 3,7 0,35 0,5/1,732 37 Máy quấn thép bung 01 37 3,7 0,35 0,8/0,75 38 Động cơ cán trung 01 38 150 0,4 0,8/0,75 39 Động cơ cán tinh 01 39 180 0,4 0,8/0,75 40 Máy cuốn thép 04 40 22 0,35 0,8/0,75 41 ĐC dàn lăn thép thành phẩm 01 41 2,2 0,4 0,8/0,75 42 ĐC ụ xoay thành phẩm 01 42 7,4 0,4 0,8/0,75 43 Máy nén khí 02 43 3,7 0,35 0,8/0,75 44 Cầu trục 5 tấn 02 44 15 0,5 0,6/1,33 45 Quạt gió 02 45 2 0,75 0,9/0,48 Tổng (S) 23 574,8 IV.Phân xưởng cán 2 46 Động cơ băng tải 05 46 1,5 0,4 0,75/0,88 47 Động cơ cán thô 01 47 100 0,4 0,8/0,75 48 Máy cắt 01 48 3,7 0,35 0,5/1,732 49 Máy bơm nước 03 49 22 0,75 0,85/0,61 50 Động cơ cán trung 01 50 150 0,5 0,8/0,75 51 Động cơ cán tinh 01 51 200 0,5 0,8/0,75 52 Máy cắt đĩa 02 52 50 0,35 0,5/1,732 53 Máy đẩy phụ 02 53 1,5 0,35 0,8/0,75 54 Con lăn so đầu 02 54 1,5 0,3 0,8/0,75 55 Máy sàn thép 01 55 1,5 0,35 0,8/0,75 56 Máy gạt thép 01 56 1,5 0,35 0,8/0,75 57 Máy quấn thép 02 57 3,7 0,35 0,8/0,75 58 Máy nén khí 03 58 3,7 0,5 0,8/0,75 59 Máy cắt thành phẩm 01 59 7,4 0,6 0,8/0,75 60 Uï xoay thành phẩm 01 60 7,4 0,6 0,6/1,33 61 Cầu trục 10 tấn 01 61 45 0,5 0,6/1,33 62 Cầu trục 5 tấn 02 62 15 0,5 0,6/1,33 63 Quạt gió 05 63 2 0,75 0,9/0,48 Tổng (S) 35 774,5 V.phân xưởng cơ điện 64 Máy tiện vạn năng 02 64 5 0,35 0,6/1,33 65 Máy tiện ren 01 65 14 0,35 0,6/1,33 66 Máy khoan đứng 02 66 7 0,35 0,6/1,33 67 Máy mài 02 67 5 0,35 0,6/1,33 68 Máy hàn điểm 02 68 5,8 0,5 0,6/1,33 69 Máy hàn tay 02 69 3,2 0,5 0,6/1,33 70 Máy khoan bàn 02 70 0,65 0,35 0,6/1,33 71 Máy cắt 01 71 4,5 0,35 0,6/1,33 72 Máy quấn dây 01 72 0,5 0,35 0,6/1,33 73 Bàn thợ nguội 02 73 1,6 0,35 0,5/1,732 74 Khoan điện 01 74 0,85 0,35 0,6/1,33 75 Tủ sấy 01 75 3,2 0,8 0,9/0,48 76 Quạt gió 01 76 2 0,75 0,8/0,75 77 Cưa máy 01 77 2,5 0,7 0,6/1,33 78 Máy bào 01 78 2,5 0,4 0,6/1,33 Tổng (S) 22 86,55 VI.Phân xưởng Oâxy 79 Máy nén khí 02 79 250 0,5 0,8/0,75 80 Máy nạp 02 80 50 0,5 0,8/0,75 81 Máy bơm 01 81 22 0,5 0,8/0,75 Tổng (S) 05 322