国内氯碱整流装置的技术进展

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1、国内氯碱整流装置的技术进展---------------------------------------------近几年来，国内氯碱企业普遍进行了以离子膜烧碱为中心的技术改造，电气部门配合电解新工艺重新布局，引入了一系列的新技术、新设备，从而提高了整流装置的技术档次和电气综合自动化水平。但在整流装置的设计中也存在一些问题。1自备电厂供电和直降式整流方式为更多的企业所采用1.1自备电厂供电从节约能源、降低生产成本出发，不少企业选择了自办电厂，从热电联产发展到煤、盐、电结合，目前氯碱企业的发电机总装机容量在200万kW以上。较为普遍的单机容量为25MW和12MW，发电

2、机额定电压为6.3kV和10.5kV。有并网运行和脱网运行2种方式，且有向脱网运行发展的趋势。有的以发电机电压直接向整流变压器供电，有的则升压至35kV后向整流变供电。自备电厂供电面临的技术关键之一就是解决好谐波问题。整流装置所产生的谐波会引起发电机转子表面局部过热，常需降低输出功率。有1台25MW脱网运行的发电机带的负荷是不对称的12脉波整流装置，负荷率只有75%时，转子温升105℃，超出额定值15℃。谐波干扰的另一表现是，由于谐波电压过大(含有率>5%)时，容易出现准同期装置不能执行并网操作。某氯碱厂的发电机并网时，必须将整流装置停下，才能并网成功。经过多年的摸

3、索、总结之后，目前已有多种成熟的谐波治理技术支持自备电厂的建设。1.2直降式整流装置由电网供电的整流装置采用供电电压受电，电源由电网直接引至整流装置，实现直降式整流。对于由66kV以下电压供电的企业，已普遍采用这种方式，而对于110kV的电压级在氯碱行业还是近几年才陆续被采用。这除了地区是否具备电源条件之外，还由于企业氯碱装置规模的扩大，从合理输电减少变压层次、减少变电设备重复容量及电力损耗以及抑制谐波的角度都十分有必要。经过技术比较得出，年产10万t及以上企业生产能力的应优先考虑选用110kV直降式整流方案。这几年来，国产整流设备的性能参数和技术水平有了长足进步，

4、在铝电解行业积累了二十年以上110kV直降式整流设备的运行经验，为直降式整流设备的广泛应用奠定了雄厚的技术基础。据知，山东齐鲁公司的20万t/a离子膜项目就是采用110kV直降式整流设备，其整流变压器由国内制造，每台额定容量21000kVA，共5台，构成等效60脉波整流。整流器额定直流电流15kA，额定直流电压610V，共10台。三相全控桥晶闸管整流，非同相逆并联接线。2004年10月投产至今，运行正常。2探索了离子膜烧碱整流装置基本模式统计资料表明，近几年建设投产的离子膜烧碱装置中复极式电槽占了90%以上，每台槽的烧碱生产能力为1.0-2.0万t/a。额定直流电流

5、10.0-16.5kA，额定直流电压350-540V，根据这些直流参数，目前整流装置基本模式如下。2.1整流装置的系统配置2.1.1整流系统与电解槽的配置由一套整流装置带一台复极式电槽，即“一拖一”的方式居多，传统N+1的配置模式已不存在。这一方面是由于电槽设计电流都在16.5kA以下，另一方面说明了国产的晶闸管整流装置的技术和质量已经完全成熟，再无备用装置的必要。离子膜电解槽装设极化电源的技术已被普遍采用，其目的是保护电槽。当电槽突然或计划停电时，为电解提供1个正向极化电流，防止电槽因反电势作用造成极网脱落。同时还可以避免电槽停电后的槽压升高而导致电耗的增加。极化

6、电源一般由整流器厂家配套极化整流器，个别单位为了万无一失，当极化整流器无电时都能提供极化电源，采用“极化整流器+蓄电池”的极化电源方案。电解系统对地绝缘情况的监测，以往是采用装设2具指示灯和电压表的简陋方法，现在已有了检测装置产品。其工作原理是通过2个电压继电器检测电解母线中性点的偏移，判别电槽系列的前半部或后半部对地绝缘不良。根据其轻重程度，经过延时后，由中间继电器动作，发出予告信号或电槽停电。装置中的继电器是特制的直流电压继电器。这是电磁式的检测装置，还有一种更先进的电子式检测装置也已经开发出来。它不是一台独立的装置，而是融入整流装置监控系统的电子电路，其监测功

7、能在触摸屏实现。2.1.2整流系统的配置目前较先进的系统配置是整流、工艺、电站一体化格局。整流柜和控制柜设在整流室内，远控系统分布在工艺中控室和总降压站。控制柜就近实现整流柜的电流调节和整流机组的监控。远控系统同时具有单机及系统的电流调节、设备监控功能。有的单位已做到整流室无人值守，输出电流控制融入工艺DCS系统，设备监控融入总降DCS系统。2.2整流电路以三相桥式全波整流电路居多，采用同相逆并联接线和非同相逆并联接线并存，有条件的采用非同相逆并联接线已成为当前的热点。整流器的设计以单机组等效12脉波居多，两组6脉波的整流单元在电压变比、阻抗压降、控制角度、输出