[發(fā)明專利]冶金設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380023178.1
• 申請日: 2013-04-29
• 公開（公告）號: CN104272050A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 拉爾夫-赫伯特·巴克;阿爾諾·德貝勒;安德列斯·海內(nèi)曼;托馬斯·馬楚拉特
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: F27B1/10
• 分類號: F27B1/10;F27B19/04;F27D19/00;F27D99/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冶金設(shè)備以及一種用于為冶金設(shè)備供給電能的方法。

背景技術(shù)

KRUMM，W.等人在Stahl?und?Eisen，Düsseldorf(DE)1988，第108卷，第22號，第95-104頁的“冶煉廠中的能量分配的優(yōu)化”(Optimierung?der?Energieverteilung?im?integrierten?Hüttenwerk)，描述了一種用于優(yōu)化冶煉機(jī)中的能量分配的模型，冶煉廠包括利用焦炭加熱的高爐和用于為冶煉廠的載荷供給電和蒸汽的蒸汽發(fā)電站。

電煉鋼機(jī)的特征在于高的電負(fù)載轉(zhuǎn)換，其通過大型電氣載荷、電弧爐，簡稱：電弧爐(Lichtbogenoefen)或者EAFs(EAF＝Electric?Arc?Furnace電弧爐)，的循環(huán)接通和關(guān)斷而引起。在運行EAF時，有時從電網(wǎng)獲取典型地高于100MW的功率。在此，這種EAF負(fù)載轉(zhuǎn)換的時間尺度明顯短于發(fā)電站渦輪機(jī)的典型的反應(yīng)時間。由于這種高度的且快速的負(fù)載轉(zhuǎn)換，存在不期待的反作用于電網(wǎng)的危險，這種反作用危害了供電的穩(wěn)定性且因此危害了煉鋼機(jī)的連續(xù)運行。

在高功率的聯(lián)合電網(wǎng)中，如存在于工業(yè)城市中的聯(lián)合電網(wǎng)，多個發(fā)電站和集電中心彼此相連，從而能夠攔截并補(bǔ)償該電網(wǎng)內(nèi)部的瞬時功率的供應(yīng)和需求之間的局部差距，例如通過運行EAFs而在電煉鋼機(jī)中導(dǎo)致的負(fù)荷減少或負(fù)荷沖擊。

相反地，至今在獨立電網(wǎng)中，即在與公共的或者其他的電網(wǎng)脫耦的電網(wǎng)中，缺乏此類負(fù)載補(bǔ)償?shù)目尚行裕@導(dǎo)致了頻繁的電網(wǎng)故障且因此導(dǎo)致高的供電故障風(fēng)險。但是，電網(wǎng)的穩(wěn)定性以及連續(xù)生產(chǎn)的可行性對于經(jīng)濟(jì)地運行電煉鋼機(jī)而言不是可有可無的。由于所述原因，至今只是避免在單機(jī)運行中對電煉鋼機(jī)的供電或者只有通過在昂貴的補(bǔ)償設(shè)備上的高投入才可行。

但同時不能忽略，當(dāng)較弱的公共電網(wǎng)不能或僅能不可靠地供應(yīng)載荷所需的電功率時，和/或當(dāng)遙遠(yuǎn)的載荷要求具有不可接受的傳輸損失的長流線路時，獨立電網(wǎng)體現(xiàn)了明顯的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種通過獨立電網(wǎng)能夠供給電能的冶金設(shè)備，以及一種相應(yīng)的方法。

該目的通過用于在單機(jī)運行中運行的冶金設(shè)備來實現(xiàn)，該冶金設(shè)備包括了兩個或者多個冶金子設(shè)備、用于分配電能的獨立電網(wǎng)、至少一個用于供給該獨立電網(wǎng)中的電能的發(fā)電站和控制裝置，其中，獨立電網(wǎng)與外部供電網(wǎng)絡(luò)的連接允許傳輸小于20％的，特別是小于10％的，運行該子設(shè)備所必需的電功率；該發(fā)電站包括至少一個燃?xì)鉁u輪機(jī)；借助控制裝置能夠控制用于負(fù)載兩個或者多個子設(shè)備中至少一個其他子設(shè)備的第一子設(shè)備的電功率供給；并且兩個或者多個子設(shè)備包括至少一個具有至少一個電弧爐的煉鋼機(jī)和至少一個用于布置在該煉鋼機(jī)上游或下游的冶金過程的子設(shè)備。此外，該目的還通過一種用于在單機(jī)運行中通過獨立電網(wǎng)為包括兩個或者多個冶金子設(shè)備的冶金設(shè)備供給電能的方法，其中，通過發(fā)電站供給獨立電網(wǎng)中的電能，其中，該方法具有下述步驟：從獨立電網(wǎng)中供應(yīng)至少80％，特別是90％的運行該子設(shè)備所必需的電功率，其中，該發(fā)電站包括至少一個燃?xì)鉁u輪機(jī)；以及控制對用于負(fù)載兩個或者多個子設(shè)備中至少一個其他子設(shè)備的第一子設(shè)備的電功率供給，其中，兩個或者多個子設(shè)備包括至少一個具有至少一個電弧爐的煉鋼機(jī)和至少一個用于在該煉鋼機(jī)上游或者下游的冶金過程的子設(shè)備。

在本發(fā)明的意義上，“獨立電網(wǎng)”是盡可能與其他的、特別是公共的供電網(wǎng)絡(luò)脫耦的、具有連接在其上的電載荷的電網(wǎng)，其中，概念“盡可能地”理解為，或者通過獨立電網(wǎng)中的一個或者多個發(fā)電站滿足了獨立電網(wǎng)的載荷所吸取的電功率的至少80％，特別是至少90％的份額，或者在發(fā)電站和電載荷上級的母線上于“獨立電網(wǎng)”中可用的短路功率的至少80％，特別是至少90％，由獨立電網(wǎng)中的一個或者多個發(fā)電站的發(fā)電機(jī)來供給。此時，只要通過該下級連接供應(yīng)到獨立電網(wǎng)中的電功率構(gòu)成了小于在獨立電網(wǎng)中消耗的所有電功率的20％，特別是小于10％的份額，獨立電網(wǎng)到其他的、特別是公共的供電網(wǎng)絡(luò)上的下級連接是無害的。在這種情況下，獨立電網(wǎng)的電載荷的運行稱為“單機(jī)運行”。這種下級連接能夠初始地設(shè)置，例如在建立該冶金設(shè)備期間，首要用于供給獨立電網(wǎng)的單個的、相對不重要的電載荷，例如工人的住所或者緊急供電。