var sogou_ad_id=731545;
var sogou_ad_height=90;
var sogou_ad_width=980;TRT逆功率运行在高炉休风不处理煤气时的应用-工作总结范文网
全站搜索：
您现在的位置：&>&&>&能源化工
TRT逆功率运行在高炉休风不处理煤气时的应用
TRT逆功率运行在高炉休风不处理煤气时的应用（攀钢钒能源动力中心燃气作业区
秦勇）摘要：一、前言TRT是“高炉煤气余压透平发电装置”的简称，其作为钢铁企业重要的节能措施，在各大钢厂得到普遍的推广和应用。它的原理是利用高炉炉顶煤气所具有的压力能和热能，通过透平机膨胀做功，转化为机械能，从而驱动发电机进行发电。这种发电方式既不消耗任何化石燃料，也不产生环境污染，发电成本极低，是高炉冶炼工序的重大节能项目，被国家列为冶金行业重点推广应用的节能降耗环保技术。攀钢钒五座高炉相继运用了TRT技术，五座高炉TRT的单日发电量最大可达65万KWh；而且TRT技术的运用将大大降低炼铁生产工序能耗，为公司生产发展和节能降耗作出贡献。二、TRT工作原理简介TRT是一种以高炉煤气为介质的透平膨胀机，煤气从转子（动叶）边缘通过叶片流向透平转子中心，再流至透平壳外。由于反向流动，使气体原有的压力能经过不可逆绝热膨胀作功，将压力能转变为机械能，驱动透平转子旋转，从而带动发电机对外输出电能。 高炉煤气余压透平发电装置从透平的结构型式来分，可分为3类：⑴径流向心式；⑵轴流冲动式；⑶轴流反动式，其透平机械效率分别为75%，80%，85%。随着高炉向大型化及高压炉顶方向发展，以及干式除尘装置的应用，TRT也朝着干式和干湿两用型轴流反动式的方向发展，目前四高炉采用干、湿式两用型轴流反动式TRT，一期3座高炉以及新三高炉采用干式轴流反动式TRT。三、TRT运行现状目前燃气作业区共5台TRT，其中1#TRT、2#TRT、3#TRT平均发电负荷均约4400KW，4#TRT平均发电负荷约5200KW，5#TRT平均发电负荷约8750KW。随着5台TRT操作制度不断完善，检修维护质量不断提高，TRT运行相对稳定。1由于TRT发电驱动介质是高炉煤气，其受高炉炉况变化的影响很大；一旦高炉检修休风或转常压运行，TRT就会采取强制停机配合，造成TRT停运时间很长，对TRT发电量影响很大。并且高炉休风结束后，从开始送风产生煤气到高炉炉况运行稳定一般都在24小时以上；由于这期间高炉炉况运行并不稳定，在这期间启动TRT时，会影响炉顶压力的准确调节，甚至可能造成炉顶压力形成憋压现象，影响高炉安全运行，因此必须在炉况稳定后才能启动TRT。而为了提高TRT发电量，能动中心科室及燃气作业区技术人员经过理论研究和实验分析，决定在高炉短期休风且不与管网切断煤气时，创新性采用TRT逆功率运行方式，改变过去TRT采取的完全停机配合方式。在实行TRT逆功率运行后，避免了休风后TRT启动操作对高炉冶炼产生影响，切实延长了TRT在网运行时间，增加了TRT发电量。四、TRT逆功率运行分析1、TRT逆功率运行条件攀钢高炉的休风分为处理煤气与不处理煤气两种方式：（1）处理煤气休风流程为：高炉减风至常压→清洗侧透平停机→高炉炉顶放散→高炉侧落切断瓣→清洗侧切断主管煤气来源→高炉侧炉顶点火→清洗侧系统处理煤气。（2）不处理煤气休风流程为：高炉减风至常压→清洗侧透平停机→高炉炉顶放散→高炉侧落切断瓣。两种方法的主要区别为是否可靠的切断高炉煤气来源。在高炉休风处理煤气的情况下，煤气被切断，TRT因没有通路而必须停机；而在高炉休风不处理煤气的情况下，煤气可以形成一定通路，那么就可以针对高炉休风不处理煤气的情况下，是否能不停TRT展开讨论。2、逆功率运行原理并网运行的TRT发电机，因高炉减风或临时短期休风，透平发电机功率在额定功率的4%～5%左右时，发电机便作为同步电动机运行。其从电网吸收有功功率，以满足发电机和透平机转动消耗，这样的逆功率运行对发电机本身是无害的。在工艺方面，高炉短期休风时，将透平机机前压力控制从自动切换为手动，净煤气减压阀组开一个快开阀，静叶开度手动调节到10%左右；因高炉顶压低，煤气难以从高炉侧进入透平侧，煤气从透平出口返回透平进口，使透平机在高炉休风时继续运行。其工作的流程如图1。2
TRT逆功率运行时煤气系统流程3、逆功率运行主要问题3.1、在发电机逆功率运行过程中，大部分高炉煤气从透平机进口到出口做封闭循环流动，因透平机叶片转动形成鼓风热效应，使得透平出口煤气温度升高，造成机组轴温略微上升。3.2、发电机的逆功率运行改变了煤气本来的气流方向，煤气由转子中心向叶片边缘流动，造成透平机转子轴承受力情况改变，可能导致轴的振动或位移变大。因此我们发现TRT采用逆功率运行时，对透平机轴振动、轴温、位移、温度参数变化影响是最大的，如果透平机这些工况在逆功率运行过程中不出现异常，那么TRT逆功率运行便是可行的。五、TRT逆功率运行试验由于透平机轴振动、轴温、位移、温度等参数，均设有报警及跳闸连锁，可以有效保护透平机在出现异常时及时停运，因此我们决定在新三高炉进行发电机逆功率运行保护延时试验。于日在取得中心科室同意后，将发电机的逆功率运行保护延迟至3小时，在高炉短期休风时进行发电机逆功率运行试验。5.1、TRT逆功率试验准备①在试验前对TRT机组相关的连锁报警及跳闸参数进行再次核对确认（如下表），以保证试验过程中出现异常时，可以及时报警并保护性跳机，确保机组设备安全。
3新三高炉TRT相关连锁报警参数设置表
4②做好试验人员组织，试验过程中密切关注机组的轴温、轴振以及位移是否发生明显变化，并安排站所人员到现场进行检测，对比检测值与计算机显示值是否一致，如果出现异常马上采取手动停机。③经试验项目组成员研究讨论后，制定了高炉短期休风不处理煤气时TRT不停机的试验实施步骤，确保试验安全顺利进行。5.2、TRT逆功率试验步骤从各个TRT的实际运行情况来看，新3#高炉TRT轴温受影响较小，所以先在新3#高炉做实验，然后再在其它高炉TRT上进行推广。①当高炉进行休风操作时，确认高炉已打开煤气炉顶放散，重力除尘器切断瓣已下落。由于在高炉减风过程中高炉炉顶压力设定值与实际值的差值很大，TRT静翼会出现全开。②操作人员关闭BDC系统所有过滤阀和反吹阀，联系高炉打开净煤气减压阀组其中的一个阀。③静叶开度控制由自动模式打到手动控制模式，通过人为手动调整静翼开度值，将静翼开度先缓慢关到40%，从试验的过程中，发现透平静翼的开度变化对透平在逆功率运行的工况影响较大。从原理上分析：透平机在逆功率运行时就相当于一个鼓风机，当透平静翼保持在全关或开度较小时，没有足够的煤气使如图1形成环流，而当静翼开度较大或全开时电机输出的动能又不足够将较大量煤气升压到足够克服环流阻力所需的动能。因此只有较为合适的静翼开度方能实现逆功率运行的环流。同时，由于各座高炉的运行工况各不相同，实现各座高炉TRT逆功率运行就需要通过试验找到适合各座高炉TRT逆功率运行的静翼开度值。④密切监视透平机组轴振动、轴温、位移、透平煤气出口温度变化，并安排人员在现场用红外线测温仪测量透平及发电机外壳温度。各项数据如果出现上升，调整静叶开度，静叶每关回5%观察一段时间（5～10分钟），如果温度还上升静叶则继续关（如果温度及振动数据快速上升达到报警值还继续上升，做紧急停机处理），如果不上升则保持静叶当前开度，从试验过程中发现透平出口煤气温度和振动是变化的主要变化参数，而其他参数变化较小，因此我们就将这些参数作为其它高炉TRT推广试验的主要监控参数。⑤如果静叶关到很小开度或者全关后还无法调整透平出口煤气温度，温度还继续上升，做停透平处理。5⑥当高炉休风结束后，切断瓣打开后，待高炉开始回风，与高炉协调后，将透平控制模式打回顶压控制。从TRT逆功率运行试验中，我们发现发电机逆功率运行时，发电机的各项运行参数波动较小，对发电机并无影响。通过在新3#高炉TRT逆功率运行试验，我们验证了只要找到静翼的合适开度值是完全可以实现TRT在高炉休风不处理煤气时不停机，此时的TRT各项运行工况都可以在受控状态。5.3、TRT逆功率运行试验推广为了验证TRT逆功率是否可以进行推广应用，小组成员于日在四高炉再次进行了逆功率运行试验，此次逆功率运行自13:13开始，至17:13回风，恢复正常运行，试验期间各参数情况如下表：
65.4、TRT逆功率运行试验结果经过多次试验，发现透平机逆功率运行不会对发电机和透平机造成损害，因此我们决定取消五座高炉TRT发电机的逆功率保护，并且在高炉短时间休风不处理煤气的情况下，不停运TRT，而是采用TRT逆功率运行。并且，通过对5座高炉TRT逆功率运行试验的观察，以及对5台透平机组大小、透平机组温升、减压阀组开度差压的分析，我们找到了实现各座高炉TRT逆功率运行静翼开度合适值如下：
六、实施后经济效益 1、经济效益从2010年至今，在高炉短时间休风不处理煤气时，燃气作业区TRT不停机，采用逆功率运行配合，具体情况如下。
活动期间上网电价为：0.542元/KWh 发电成本：材料备件：0.014元/KWh
其他费用：0.08元/KWh发电利润：0.542－0.08－0.014＝0.448（元/KWh） 因此，产生的经济效益Y：Y＝[（0×3）×（8＋10＋8）＋（0×3）×7＋（8750×10－700×3）×9]×0.448＝73.54 (万元)
72、社会效益1）、在高炉短期休风和转常压运行时，创新采用TRT逆功率运行，避免了TRT停机和复风后启机过程对高炉顶压调节造成不利影响，确保高炉平稳安全运行。2）、避免了因配合高炉临时性休风，TRT频繁的启、停机操作对设备本身造成的损耗，如主油泵、盘车装置等，确保TRT能够长期稳定运行。
上一篇： 下一篇：
All rights reserved Powered by
copyright &copyright 。文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。TRT余热发电
来源：仟亿达
发布日期： 10:01:00
一、高炉炉顶煤气余压发电的基本原理高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TopGasPressureRecoveryTurbine简称TRT)是目前世界最有价值的二次能源回收装置之一。TRT是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能经透平膨胀做功来驱动发电机发电，再通过发电机将机械能变成电能输送给电网，可以回收高炉鼓风能量的30%左右。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关，一般吨铁发电量为30千瓦时～40千瓦时。高炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%，且温度每升高10℃，会使透平机出力提高10%，进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨这种发电方式既不消耗任何燃料，也不产生环境污染，是高炉冶炼工序的重大节能项目，经济效益十分显著。炼铁生产中，高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时，称为高炉高压运作。高炉煤气在高压运作下具有一定的压力能。采用煤气余压发电技术装备(TRT)可将这部分压力能回收，其设备的工作原理是煤气的余压使煤气在透平机内进行膨胀做功，推动透平机转动，进而带动发电机转动，发出一定的电量。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关，一般吨铁发电量为30千瓦时～40千瓦时。高炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%，且温度每升高10℃，会使透平机出力提高10%，进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨铁。二、高炉炉顶余压发电的工艺流程图1、高炉炉顶余压发电的工艺流程图高炉荒煤气经重力除尘器后的半净煤气管道进入布袋除尘器的进气总管。在布袋除尘器进气总管和布袋除尘器之间设有一个旁路，在旁路上设有冷热交换器，用于煤气的升温和降温。布袋除尘器的布袋是氟美斯化纤制品，其工作温度为80℃～250℃，瞬间不允许超过500℃。煤气温度低于80℃易产生结露现象，布袋内有露水会与灰尘结球，造成布袋除尘的除尘效果下降，严重时会导致煤气流流动不畅;煤气温度高于250℃会使布袋变脆，甚至烧损。所以，设置旁路冷热交换器来应对煤气温度的变化，是干式布袋除尘器能够正常工作的条件。下一步，从干式布袋除尘器出来的净煤气将进入透平机。这时的净煤气温度在120℃～180℃之间，含尘量为1.2～4.6毫克/立方米。从透平机出来的净煤气进入企业的净煤气管网。一些炼铁企业高炉煤气采用湿式除尘方法，即在重力除尘器之后采用文式管除尘设备，出来的净煤气仍可进入透平机去发电。从工作原理上看，TRT装置代替了原来煤气系统的高压阀组，不同的是，原煤气系统的高压阀组将煤气的压力能白白泄漏掉了，而TRT装置可以回收高炉鼓风能量的30%左右。三、TRT系统组成实际应用中的TRT一般由八大系统组成。1、透平主机：透平主机是TRT的主要部分，由它来完成压力能向动能的转化，同时通过静叶的调节功能来保证高炉炉顶压力的稳定。2、大型阀门系统：TRT系统的大型阀门主要有入口蝶阀、入口插板阀、调速阀、快切阀、旁通快开阀、出口蝶阀和出口插板阀。其中插板阀用于对煤气的完全切断，给机组创造检修和安全条件;入口蝶阀可以适当的调节进入TRT的煤气量，同时可以作为敞开式插板阀开关时的辅助阀门;出口蝶阀一般在出口插板阀为敞开式时才配置;调速阀用于机组启动过程中的转速调节和机组并网后的功率调节;快切阀能够在机组出现重故障时，在0.5-1秒时间快速关闭，切断TRT的煤气来源，保证机组安全停机;旁通快开阀的作用是当TRT机组重故障停机快切阀快速关闭时，能够快速打开到一定角度，使高炉煤气有出路，保证高炉炉顶压力不产生大的波动，并且可以作为TRT与减压阀组顶压调节转换时的过渡手段，具有一定的顶压调节功能。3、润滑油系统：大型透平机械都是靠轴承支撑来进行旋转工作的，要保证机组安全可靠的运行，其重要的一个环节，就是要给各轴承润滑点及时提供一定的稀油循环润滑，以满足机组在正常工况下及事故状态下的润滑油供给，这个系统就是润滑油系统。该系统主要包括润滑油站、滤油器、冷油器、高位油箱、油泵、阀门和检测仪表等，油泵和油站能够提供一定压力、一定流量、温度正常、清洁的润滑油，高位油箱是在停电等紧急事故状态下，靠自然位差维持机组停机惰走时的润滑油供给。4、电液伺服控制系统：该系统主要由液控单元、伺服油缸、动力油站三部分组成。液控单元包括调速阀控制单元、静叶控制单元、快开阀控制单元;伺服油缸为双活塞杆结构;动力油站由油箱、恒压变量油泵、滤油器、冷油器、阀门和检测仪表等组成。这一系统控制着调速阀、静叶和旁通快开阀的开关和调节性能，直接影响机组的转速稳定、机组正常运行和停机时的顶压稳定，因此也非常重要。5、给排水系统：其给水部分主要有两个：一是静叶喷雾水管线，采用工业新水，在TRT运转时对机组的叶片进行冲洗，防止积灰，是保证TRT长期运行的重要手段;二是快切阀、调速阀冲洗水管线，在TRT停机后及启动前对阀门进行冲洗，防止阀门由于积灰造成卡塞。机组和管道中的机械水和冷凝水通过排水管线排出，由于TRT入口前是高压煤气，因此采用排水密封罐取代普通水槽进行排水。6、氮气密封系统：TRT的工质是高炉煤气，属于可燃有毒气体，故决不能让其外泄，因此采用惰性、无毒的氮气作为密封介质，配合机械的拉别令密封来保证煤气不从旋转的轴端外泄，并且该系统具有差压调节功能，保证氮气压力高于被封煤气压力0.02-0.03MPa。7、高低压发配电系统：该系统主要包括同步发电机、高压配电系统、低压电控系统。由于TRT是在煤气区域运行，因此同步发电机采用无刷励磁;高压配电系统设置有手动准同期并网装置、自动准同期并网装置，以及差动、复合电压闭锁过流、失磁等保护;低压电控系统包括备用油泵的自启动、加热器温度连锁、阀门连锁控制等设施。8、自动控制系统：自动控制系统由检测仪表、操作站等组成，主要包括反馈控制系统、转速调节系统、功率调节系统、高炉顶压复合调节系统、电液位置伺服控制系统、氮气密封差压调节系统、顺序逻辑控制系统等。由这些系统对TRT机组进行启动、运行、过程检测控制，在保证高炉正常生产、顶压波动不超限的前提下，完成TRT的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行等操作。四、提高TRT系统发电量的途径目前，全国已有130多套TRT系统在运行，但是其发电量有很大的差异，除采用干法除尘与湿法除尘所造成的差异之外，尚有多种因素存在。各企业要根据自身的具体情况进行技术分析，采取有效的措施，尽早让TRT发挥出应有的功效。提高TRT发电量的措施主要有以下几条：1、积极采用高炉煤气干法除尘技术装备。2、提高高炉炉顶煤气压力，减少煤气从炉顶到透平机的压力损失。提高炉炉顶煤气压力还可以带来产量的提高、高炉运作稳定、可以冶炼低硅铁等方面的好处。3、保持高炉煤气稳定地以最大发生量供给透平机，这就要求高炉生产要稳定地处于高水平状态。这样就可以关闭煤气系统的高压阀组，使高炉煤气全量通过TRT透平机。4、适当提高TRT煤气入口温度。高炉正常生产状态下炉顶温度应小于250℃，在超过350℃时就要采取打水降温措施。在煤气压力不变的条件下，煤气温度高，煤气压透平机内体积膨胀大，就会使发电量提高。优化处理好高炉炉顶煤气温度和TRT发电能力，寻找好运作的最佳点是提高发电量的有效方式。5、调整好TRT入口的静叶角度。在煤气管网中设置能进行煤气压力调节的设备，通过调整静叶片的角度，来控制煤气的压力和输出功率，可以使高炉炉顶压力波动小，同时TRT的输出功率也可以处于稳定状态，这可以用小型计算机来进行控制。6、提高TRT设备运行率。首先，要提高TRT设备的开工率，延长TRT稳定运行的时间，并力争在高水平状态下工作，同时加强对TRT设备的维修、保养、合理运作，及时排除各种设备故障;其次，要提高TRT运作人员的技术水平，维修水平等。7、合理优化TRT工艺技术参数。优选TRT工作性能曲线，使TRT功能与高炉正常生产进行优化匹配，同时又能应对高炉运作变化。一般TRT透平机出力与高炉有效容积比为4.0～4.3。仟亿达股份是大型能源项目投资、资源循环利用项目投资集团，以金融资本推动节能环保事业。主要采用合同能源管理服务模式，为客户提供工业整体节能环保解决方案。业务涵盖分布式能源项目投资，包括园区、、光伏发电、利用余热及可燃气体进行、，，，，包括、，同时公司自行研发能源管理平台、在线监测平台。公司主要服务领域为工业领域，包括冶金、建材、电力、化工、煤炭、石油、机械、纺织、轻工、医药等大型生产耗能企业。节能改造项目节电率在行业内处于领先的水平，综合节电率达30%-70%。仟亿达坚持&诚信、领先、奉献、共享&的经营理念，致力于推进工业节能、促进生态文明。仟亿达股份注册资本1.01亿元，目前市值约19亿元，立志成为全球节能减排领袖企业!
本文标签：
近日，第二届中国-东盟商会领袖高峰论坛在广西南宁举办...
微信公众号发布日期：日&|&标签：
以下内容，仅对会员开放。如需查看详细内容，请先 成为会员，已注册会员请后查看。也可拨打免费咨询电话： 400-633-1888与客服专员联系索取免费体验帐号。
温馨提示：
&&此项目提供国家及各省发改委、环保局、规划局、住建委等部门进行的项目审批信息及进展，信息包括批复、公示等内容。
&&想知道审批项目都包含哪些内容？您可以查看。
为保证您能够顺利投标，请在投标或购买招标文件前向招标代理机构或招标人咨询投标详细要求，有关招标的具体要求及情况以招标代理机构或招标人的解释为准。