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1、TRT技术在天铁的首次应用07年第三期(第2卷第9期)≤墨I摘要目前,随着高炉无料钟炉顶技术和干法除尘工艺的推广应用,高炉炉顶煤气的压力和温度都得到大幅度提高,一般达到11OkPa.200℃左右,这部分能量以往都是通过减压阀组以高噪音,强振动的方式释放掉,仅造成了能源浪费,还造成了环境污染.2006年元月,天铁第一套TRT装置在5号高炉上成功投运,将高炉炉顶煤具有的压力能和热能转化为电能,产生了相当可观的经济效益和社会效益.文章简述了TRT技术的发展状况,介了天铁5号高炉TRT的技术特点和运行实践,并指出了存在的问题及改进建议
2、.关键词TRT透平高炉煤气顶压发电前言TRTII"高炉煤气余压透平发电装置",是国际国公认的钢铁企业很有价值的二次能源回收装置.它用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能,通过透平机胀做功转化为机械能,从而驱动发电机发电.这种发方式既不消耗任何燃料,也不产生环境污染,发电成极低,是高炉冶炼工序的重大节能项目经济效益十显着.该装置的基本工作原理是:在减压阀组前把高炉气引出,经过人口电动蝶阀,人口插板阀,快切阀等门后进入透平机,通过导流器使煤气转成轴向进入栅,煤气在动叶栅和静叶栅组成的通道中不断膨胀功,压力和温度逐级降低,并转化为动能作用
3、于工作(即转子和动叶片)使之旋转,工作轮通过联轴器带发电机一起转动而发电.叶栅出口的煤气,经过扩压进行扩压,以提高其背压达到一定值,然后经排气蜗流出透平机,再经过出口插板阀,出口电动蝶阀进入压阀组后煤气管网.TRT技术发展概况前苏联是TRT开发研究起步最早的国家,上世纪50年代中期就开始了试验研究,于1962年研制成功了世界上第一台半干式轴流冲动式TRT装置,安装在马格尼托高尔斯厂.1969年法国索菲莱尔公司试验成功了湿式半净煤气径流反动式TRT装置,透平对内部积灰及磨损反应迟钝,且效率较低.1970年日本川崎重工引进了这项技
4、术,发展为川崎——索菲莱尔透平,并于1974年生产了第一台82oo,~w的TRT装置,安装在川崎水岛钢铁厂.1976年日本开始研制湿式轴流反动式TRT,并于1979年成功投运,透平第一级静叶可调,停机可改变2-3级静叶角度,效率可达85%.从1979年开始,日本对湿式TRT进行了一系列的改进,于1982年试制成功世界上第一套高炉煤气干式除尘装置及配套的干式TRT设备.国内TRT技术起步较晚,但起点高,发展快.1980年,上海汽轮机厂研制的我国第一套湿法TRT装置在梅山钢铁公司3号1250m高炉上进行了工业性试验,并投入正常使用
5、;1984年,武汉钢铁设计研究院与武钢,陕鼓合作,共同完成了国产首套TRT的成套设计,用于武钢3号1515m.高炉.至今,国内已有多家制造厂能生产一41—TRT装置产品,积累了丰富的设计,制造,施工,使用等成套经验.目前,我国对于TRT技术的研究已相当成熟,达到甚至超过了国外水平,例如高炉顶压控制技术,自动准同期并网技术和共用型TIT技术等已达到世界先进水平.3天铁5号高炉TRT的技术特点3.1工程概况天铁5号高炉炉容为395m,采用无料钟炉顶和干法除尘工艺系统,炉顶压力大多维持在100kPa以上,煤气温度100—150~C,
6、净煤气含尘量小于5mg/Nm,其配套的TRT装置是由陕西鼓风机集团有限公司总承包的交钥匙工程,总投资2200多万元.该项目于2005年6月12日破土动工,12月底完成设备和电气安装,经过静态验收,调试整改和单机试车,2006年元月2日开始引煤气进行联动试车,元月6日成功并网发电,进入热负荷试运行,元月9日经过72小时连续运行考核后正式投入运行.机组投运近五个月来,发电功率一般在1400kW左右,吨铁发电量平均为24.79kW?h/t.Fe,5月5日达到27.16kW?h/t.Fe.环境噪音由原来使用减压阀组时的110~140分
7、贝降到85分贝以下,不仅回收了二次能源,提高了高炉顶压调节品质,而且降低了噪音,改善了高炉厂区的工作环境,其经济效益和社会效益都十分可观.3.2工艺流程天铁5号高炉TRT工艺流程如下图所示,为避免在TRT紧急停机时减压阀组不能及时开启,造成炉顶压力快速升高,在系统进出口管道之间增设旁通管和两只DN600液动旁通快开阀,当TRT出现重大故障而引起快切阀动作时,能连锁旁通快开阀打开,短时间内调节高炉炉顶压力,确保炉顶压力的稳定~HTRT机组的安全.天铁5号高炉TRT工艺流程图42快切阀3.3机组主要技术特点天铁5号高炉是国内安装T
8、RT装置的最小高炉,其配套的TRT透平主机型号为MPG2.4-211.4/110,是干式轴流二级反动式透平膨胀机,机组工艺系统设计先进,结构布局合理紧凑,气动轴系设计过硬,成套技术先进合理,总体运行效果很好.(1)先进计算程序设计的专用叶型天铁5号高炉干式TRT装置中的透平机
