140 likes | 445 Views
REGULACIJA TOKA ELEKTROLIZE Z MEHKIM REGULATORJEM. mag. Anton VERDENIK univ.dipl.in ž TALUM d.d. Tovarni š ka c.10 2325 Kidri č evo, SI-Slovenija toni.verdenik@talum.si. www.talum.si. Vsebina. Pridobivanje aluminija z elektrolizo Izhodiščno stanje in opredelitev problema
E N D
REGULACIJA TOKA ELEKTROLIZE Z MEHKIM REGULATORJEM mag. Anton VERDENIK univ.dipl.inž TALUM d.d. Tovarniška c.10 2325 Kidričevo, SI-Slovenija toni.verdenik@talum.si www.talum.si
Vsebina • Pridobivanje aluminija z elektrolizo • Izhodiščno stanje in opredelitev problema • Koncept vodenja sistema s FUZZY • Rezultati in diskusija • Zaključek Anton VERDENIK – AIG’05
Električni tok Al2O3 Martin HALL 1863-1914 Kvantitativna razmerja med surovinami, energenti in produkcijo definirata Faradayeva zakona o elektrolizi. 1kg Al+1.32kg CO2~ 1.92kg Al2O3 +0.4kg C+14kWh energije 1kA ~ 8kg Aluminija v 24 urah Paul HEROULT 1863-1914 Pridobivanje aluminija z elektrolizo Primarni aluminij pridobivamo v elektrolizni celici po Hall-Heroultov postopku iz l.1886 1000°C Anton VERDENIK – AIG’05
Elektrolizna dvorana • Ekonomično produktivnost dobimo z instalacijo več 100 elektroliznih celic • Energijo za potek procesa zagotavlja transformatorsko usmerniški sistem. • Elektroliza predstavlja zelo dinamično električno breme Elektroliza B ELEKTROLIZA B • Jakost toka : 75kA • Spec.por. ener:14.5 kWh/kgAl • Tokovni izkoristek: 89% • Število celic v dvorani:184 • Letna proizvodnja: 35.000t • Nazivna moč:60MW Usmerjevalnica 110kV Stikališče Anton VERDENIK – AIG’05
Usmerniški sistem - opredelitev problema • Usmerniški sistem sestavlja več vzporedno delujočih usmerniških skupin • Usmerniške skupine, ki delujejo paralelno imajo lokalno regulacijo toka • Ni regulacije po skupnem toku Id • Regulacijsko odstopanje je odpravil operater z ročno korekcijo Anton VERDENIK – AIG’05
Usmerniški sistem - fotografije Regulirni transformator Usmerniški transformator Katodna zaščita Usmerniške diode Regulator toka usmerniške skupine – letnik 1951 Komandni prostor Anton VERDENIK – AIG’05
Koncept nadgradnje regulacije toka • Nova regulacijska zanka z meritvijo skupnega toka Id. • Kaskadna regulacija • Glede na naravo procesa je glavni regulator FUZZY • SCADA poveča fleksibilnost sistema Anton VERDENIK – AIG’05
1. IF(Eiis NV)AND(DEiis PO)AND(Euis ZE)THEN(dUkis NS) 2. IF(Eiis NM)AND(DEiis PO)AND(Euis ZE)THEN(dUkis NM) . 45. IF(Eiis PV)AND(DEiis NE)AND(Euis NE)THEN(dUkis ZE) COG Struktura mehkega regulatorja Anton VERDENIK – AIG’05
Izvedba s krmilnikom - fotografije Krmilnik Stikalni pult Dajalci želene vrednosti Anton VERDENIK – AIG’05
Rezultati delovanja - sledenje Spremembe želene vrednosti Anton VERDENIK – AIG’05
Rezultati delovanja - motnje Anodni efekt Izklop usmerniške skupine Anton VERDENIK – AIG’05
Rezultati delovanja – kvaliteta 15’ povprečje toka – ročno vodenje 15’ povprečje toka – kaskada s FUZZY Anton VERDENIK – AIG’05
Zaključek • Izboljšana natančnost regulacije • Povečana robustnost sistema • Dosežena večja stopnja fleksibilnosti • Moderna ergonomija vodenja • Povečana obratovalna varnost • Izboljšani tehnološki parametri procesa elektrolize Anton VERDENIK – AIG’05