共用型TRT高炉煤气透平发电机组的生产实践

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1、万方数据朱军杨绍勇[摘要】：河北津西钢铁股份有限公司为科学合理利用煤气能源，改善高炉顶压调节品质，控制噪声污染，与陕鼓集团合作建设了我国第一台共用型煤气余压透平(TRT)发电机组。此机组于2005年8月1日建成投产后，不但取得了较明显的经济效益，还为高炉生产创造了有利条件。[关键词】：共用型TRT透平发电原理生产实践河北津西共用型高炉煤气透平发电机组，即工业流程能量回收发电设备，是陕鼓集团自主研发的具有独立知识产权的高科技产品，属国内首创。该机组主要包括透平主机和发电机系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、大

2、型阀门及煤气管道系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动控制系统、高低压发配电系统以及主厂房、操作平台等，年设计发电量2690万度。主要设备(透平机)由陕鼓集团生产，发电机由南阳防爆集团有限公司生产。此类型机组投资少、占地面积小，实现配套和控制系统共享，提高了回收功率，对冶金企业的节能增效和环保具有十分深远的意义。1．原理共用型TRT主要是利用两座高炉的炉顶和管网的压力、热能和煤气流量，通过各自的阀门及管路系统，把高炉煤气导入同一透平的不同流道，驱动一台发电机发电的能量回收机组。同时通过两套可调静叶分别控制各自

3、高炉的顶压。2．工艺流程此类型机组工艺流程为两座高炉煤气净化采用干法布袋除尘工艺，净煤气温度高、含水量少、含尘量低，TRT工艺设计采用全量回收法，并选用全干式共用型(复流式)TRT主机，使高炉煤气能够全量经过透平膨胀机，TRT装置不仅能全部回收高炉煤气的压力能，还充分利用了煤气的热能，使此类机组发电量大幅度提高。工艺布置：两座高炉布袋除尘净化后的煤气分别李贺忠刘继华送至TRT发电系统，即在两台调压阀组之前经两条净煤气管道(DNl400)，分别接至TRT主机2个进口，TRT主机两条出口煤气管道(DNl600)

4、分别回到相应高炉煤气调压阀组后煤气管道，TRT与调压阀组并联。TRT主机、发电机布置在高架式混凝土平台上，高8m，为安装、调试和检修方便，设25／5t双梁桥式起重机，TRT主控楼l5m×8m，三层框架结构，一层为电气室，二层为电缆夹层，三层为TRT控制室。由高炉布袋除尘出来的煤气经DNl400电动偏心蝶阀、电动蔽开式插板阀、快速切断阀，各进入复流式透平主机2个进口，通过导流器使煤气沿轴向进入叶栅，煤气在静叶栅的动叶栅组成的流道中不断膨胀作功，压力和温度降低，并转化为动能作用于工作轮(即转子及动叶片)使之旋转

5、，工作轮通过联轴器带动发电机一起转动而发电。复流式TRT从中间隔开，左右两腔相对独立，两部分的第一级静叶为可调，用其调节进透平机的煤气流量，并控制相对应高炉炉顶压力。TRT左右两部分各有一个出口，煤气经过扩压器进行扩压，以提高其背压达一定值，然后经各自出口流出透平，各进入相对应高炉减压阀后的煤气低压管网。当TRT发生故障时，因原有调压阀组不能及时开启，所以在TRT系统中增加2个旁通管，并设置2个DN600液动快开阀，在一座高炉出现故障时，紧急切断阀将在小于1S的时间内关闭，此时，联锁相对应的旁通快开阀(1～

6、4s)快速打开，并参与炉顶压力调节，使高炉煤气短时间内趋于平稳。同时该座高炉调压阀组控制阀慢慢打开，过热防止阀在复流式TRT两个DNl400进管之间设1根DN300连通管，并设有一个DN300的电动蝶阀，在TRT两个DNl600出口管之间设1根DN500的连通管和电动蝶阀，称为TRT过热防止阀。当单侧运行时，为了冷却停运侧TRT，需打开过热防止阀，使正在运行一侧的煤气分流一部分到停运侧，以防止停运侧TRT过热，也自动打开，在旁通快开阀慢关时，调压阀组逐渐开大，旁通快开阀全关后，炉顶压力转至高炉侧控中目钢铁业

7、CHINASTEEL2Ⅸ玎No．1万方数据中目钢铁业制，使该座高炉顶压安全脱离TRT系统控制，保证高炉正常运行。3．装备概况3．1透平机主机和发电机系统3．1．1透平主机透平主机系统是TRT装置的核心。3．1．1．1透平主机性能设备型号：2MPG4．5—175／145连续运行时间1．5年，主机设计寿命l5年。型式：干式双进轴流、四级反动式、左右第一级静叶可调。结构特点：采用大流通面积，低圆周速度，平直粗壮叶型。3．1．1．2透平转数：3000r／min允许超速：3350r／min主机效率≥86％。3．1．1

8、．3透平主机包括机壳、转子、静叶、伺服油缸、危机保安器、轴承座、盘车装置、密封装置、主油泵、底座和联轴器等部件。其中密封装置是采用充氮式碳环密封装置，并外加巴氏合金密封，可有效防止煤气外泄，同时尽可能减少氮气消耗量，使得氮气消耗量不高于80ms／h，可有效节约成本。3．1．1．4透平主机振动值：正常值0．05mm，报警值：0．08mm，停机值：O．16mm透平轴位移值：报警值±0．3mm，停机值±0．5mm3．1