Вестник МГТУ. 2017, №4.

Кудрин Б. И. и др. История решений по созданию ядерно-металлургического комплекса… 758 Возможно в едином процессе производить и выплавку стали. Необходимая температура 1 600°С может быть получена путем последующего плазменного догрева водорода. На каком этапе находятся разработки в настоящее время и какие прогнозы специалистов на будущее? Существуют различные проекты. В ФРГ разработан проект ядерного реактора мощностью 3 000 МВт для газификации угля с гелиевым контуром. Специалисты стран, входящих в европейский ядерно-металлургический клуб, считают, что единичная мощность экономически выгодного для эксплуатации ядерного реактора равна 1000 МВт, что позволяет произвести 3–10 млн т стали в зависимости от потребления предприятием электроэнергии. В США осуществлено исследование для завода, производящего 15 млн т стали, где ядерное тепло будет использовано для получения водорода из угля. Ожидается, что подобный завод будет сравним с современным предприятием производительностью 4 млн т стали. В Японии решалась проблема строительства опытного металлургического завода с высокотемпературным ядерным реактором мощностью 50 МВт (окончание проекта в 1978 г. и промышленная реализация в 1984 г.). Изложенные факты применительно к электрификации металлургического предприятия означают коренное изменение сложившихся распределений мощности и электропотребления по различным хозяйствам и производствам. В табл. 2 приведены данные по распределению нагрузки и электропотребления по производствам Западно-Сибирского металлургического завода (технический проект варианта с электросталеплавильным производством), нагрузки по Магнитогорскому металлургическому комбинату (1975 г.), а также по потреблению электроэнергии (средние данные) интегрированного завода, влекущему организацию энергоаудита и необходимость оптимизации структуры электропотребления [5; 6]. Таблица 2. Распределение мощности и электропотребления по хозяйствам и производствам Table 2. Power distribution and energy consumption in entities and production divisions Наименование цеха, производства, хозяйства Нагрузка, % Электропотребление, % ММК ЗСМК ЗСМК [1] Аглоизвестковое с обогащением 14,5 5,2 4,7 – Доменное 2,0 3,0 23 6,6 Коксохимическое 4,7 4,5 5,0 7,8 Сталеплавильное 2,3 18,7 16,3 5,5 Прокатное 23,4 23,2 24,6 21,5 Энергетическое 36,8 29,7 31,1 50,9 Ремонтное 3,5 5,2 5,4 7,7 Вспомогательные 12,8 10,5 10,6 В настоящее время расход электроэнергии для завода с классической технологией может быть принят на уровне 500 кВт ⋅ ч/т. Дополнительно необходимы затраты электроэнергии: 1) на получение водорода; 2) плазменный перегрев водорода; 3) электротермические процессы (сушка, нагрев); 4) электросталеплавильное производство. Одновременно следует ожидать: – расход электроэнергии для проката и сохраняющихся служб не уменьшится; – за счет ликвидации коксодоменного производства несколько уменьшится занимаемая заводом площадь, т. е. возрастут удельные мощности электроэнергии. Заключение При реализации схемы ядерно-металлургического электрифицированного комплекса возникает ряд принципиальных, требующих разрешения проблем: 1) возможность передачи и распределения электроэнергии при выбранных уровнях напряжения; 2) уровни токов короткого замыкания и их ограничения; 3) площади распределительных, преобразовательных и понижающих подстанций; 4) сетевые коридоры; 5) обеспечение аварийных режимов и связь с энергосистемой; 6) проблемы качества электрической энергии при работе сталеплавильных печей, плазменных установок; 7) категорирование и обеспечение надежности потребителей; 8) электромагнитные воздействия [7]. Необходим комплекс работ по электроснабжению и разработке электрооборудования, связанного с внедрением новой технологии. Рассматривая причины увеличения стоимости системы электроснабжения (кроме указанной причины – неправильного определения нагрузки), выделим две: завышение категорийности электроприемников и влияние качества электроэнергии. Библиографический список 1. Кудрин Б. И. О некоторых проблемах исследования электрического хозяйства металлургических предприятий // Электрификация металлургических предприятий Сибири. Вып. 4. Томск : ТГУ, 1978. С. 7–78. 2. Александров А. П. Атомная энергетика и научно-технический прогресс. М. : Наука, 1978. 271 с.