高爐余壓發(fā)電工藝流程

高爐產(chǎn)生的煤氣，經(jīng)重力除塵器（部分工藝為環(huán)縫），進入TRT裝置。經(jīng)調(diào)速閥（并聯(lián)入口電動碟閥），入口插板閥，過煤氣流量計，快切閥，經(jīng)透平機膨脹作功，帶動發(fā)電機發(fā)電，自透平機出來的煤氣，進入低壓管網(wǎng)，與煤氣系統(tǒng)中減壓閥組并聯(lián)。

發(fā)電機出線斷路器，接于10.5或6.3KV系統(tǒng)母線上，經(jīng)當?shù)刈冸娝c電網(wǎng)相連，當TRT運行時，發(fā)電機向電網(wǎng)送電，當高爐短期休風時，發(fā)電機不解列作電動運行。

TRT是利用高爐煤氣所具有的壓力能、熱能，通過透平膨脹做功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，來進行能量回收的一種節(jié)能裝置。

TRT裝置由透平主機，大型閥門系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，液壓油系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)，氮氣密封系統(tǒng)，高、低發(fā)配電系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)八大系統(tǒng)。緩蝕阻垢和遠程在線兩個可選系統(tǒng)組成。

自動控制系統(tǒng)

本系統(tǒng)儀表，主要采用西門子、施耐德以及AB、ABB等小型PLC控制系統(tǒng)。

透平軸運動的測控儀表采用ENTEK/派利斯/BENTLY公司的3500儀表等。

電液伺服控制器一般使用北京航天634所產(chǎn)品。

系統(tǒng)組成

由反饋控制系統(tǒng)、轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高爐頂壓復合調(diào)節(jié)系統(tǒng)、超馳控制系統(tǒng)、電液位置伺服控制系統(tǒng)、氮氣密封壓差調(diào)節(jié)系統(tǒng)、順序邏輯控制系統(tǒng)等組成。

由以上系統(tǒng)對TRT機組進行啟動運行，過程檢測控制。在保證高爐正常生產(chǎn)、頂壓波動不超限的前提下，順利完成TRT裝置的啟動、升速、并網(wǎng)、升功率、頂壓調(diào)節(jié)、正常停機、緊急停機、電動運行、正常運行等項操作及控制。

1956年蘇聯(lián)開始研制TRT。1962年第一套裝置(6MW)在馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司(MarHHTOPCKии MeTaypFHqeCKии KOMHHaT)8號高爐(1370m3投產(chǎn)。改進后的第二套裝置是帶煤氣預(yù)熱器的二級軸流沖動式透平機。1974年日本川崎鋼鐵公司水島鋼鐵廠2號高爐(2857m3)建成首套二級徑流向心式透平機(8MW)，采用噴水措施防止透平機積灰堵塞。1982年第一套采用袋式干式除塵裝置的TRT在住友金屬工業(yè)公司小倉鋼鐵廠2號高爐投產(chǎn)(6．6MW)。1985年采用干式電除塵裝置的TRT在日本鋼管公司福山鋼鐵廠2號高爐投產(chǎn)(8．2MW)。

20世紀80年代，中國在幾座1000m3以上高爐上裝備了TRT，1991年開始在3200m3。高爐上應(yīng)用干式電除塵器和干式TRT。隨著技術(shù)發(fā)展，新的大型余壓發(fā)電透平機常制成干式高效軸流式結(jié)構(gòu)，進口靜葉片可隨煤氣量和壓力變化調(diào)整，并有防積灰、防腐蝕等多種改進措施。

高爐爐頂煤氣余壓發(fā)電(TRT)系統(tǒng)一般在容積大于或等于1000m3的高壓高爐上設(shè)置。高壓高爐爐頂壓力設(shè)計范圍為0.12～0.25MPa(表壓)．煤氣發(fā)生量為10～70萬m3 /h，TRT以后的干管壓力視用戶要求而定，一般為0.01～0.02MPa。與濕法、干法高爐煤氣凈化系統(tǒng)(見高爐煤氣凈化設(shè)施設(shè)計)相匹配，TRT也分濕式與干式兩種。 對于相同高爐，干式TRT的發(fā)電能力可比濕式增大30%左右。TRT系統(tǒng)設(shè)計涉及透平機和發(fā)電機、同步并網(wǎng)輸配電設(shè)施、出入口管道與特殊閥件、脫水設(shè)備、供油和供水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與站區(qū)。設(shè)計內(nèi)容包括工藝系統(tǒng)選擇、發(fā)電功率計算、設(shè)備選型和布置與控制。

高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置裝置既回收減壓閥組泄放的能量，又凈化煤氣、降低噪音、穩(wěn)定爐頂壓力，改善高爐生產(chǎn)的條件。不產(chǎn)生任何污染，可實現(xiàn)無公害發(fā)電。是現(xiàn)代國際、國內(nèi)鋼鐵企業(yè)公認的節(jié)能環(huán)保裝置。

1.與減壓閥組并聯(lián)，替代其減壓功能；

2.通過調(diào)節(jié)機組靜葉，控制高爐爐頂壓力；

3.煤氣只是從TRT里流過，不消耗煤氣，不改變煤氣的化學成分；

4.降低減壓過程的噪音。

TRT與減壓閥組（或環(huán)縫）的關(guān)系

減壓閥組（或環(huán)縫）是高爐頂壓控制的重要手段，根據(jù)高爐爐容大小的不同，減壓閥組中閥門的口徑和數(shù)量亦有區(qū)別，但其作用是相同的。減壓閥組一般由一臺自動閥、一部通管、兩臺或三臺開關(guān)量閥等組成。

TRT裝置與高爐減壓閥組在煤氣管網(wǎng)配置中既有串聯(lián)也有并聯(lián)的。

TRT串聯(lián)在減壓閥組之后，正常運行時，減壓閥組全開。

優(yōu)點：適合泄漏量大，不易改造的減壓閥組。

缺點：整個系統(tǒng)的安全性較并聯(lián)來說較差。

將TRT與減壓閥組進行并聯(lián)，正常運行時，減壓閥組全關(guān)。

并聯(lián)運行對減壓閥組進行改造

為配合TRT工程，對減壓閥組進行如下改造：

設(shè)置一臺自動閥，接受來自頂壓調(diào)節(jié)器的控制信號，自動調(diào)整爐頂壓力。

設(shè)置一臺量程閥，根據(jù)自動閥閥位進行自動調(diào)整，保證自動閥在線性區(qū)工作。

設(shè)置兩臺快開閥，一用一備，當TRT發(fā)生故障緊急停機時，該閥能夠自動開啟，保證爐頂壓力的波動范圍在允許值之內(nèi)。

減壓閥組一般歸煉鐵使用，TRT一般劃歸動力廠，為簡化兩所屬單位之間的關(guān)系，可不對減壓閥組進行改造，采用透平機并聯(lián)旁通快開閥的方案。我廠TRT機組即采用此方式。

TRT對高爐的頂壓控制

減壓閥組是高爐頂壓控制的重要手段，根據(jù)高爐爐容大小的不同，減壓閥組中閥門的口徑和數(shù)量亦有區(qū)別，但其作用是相同的。5#高爐配套TRT裝置與高爐減壓閥組屬于并聯(lián)配置，在正常運行時，減壓閥組全關(guān)。

高爐爐頂壓力的控制

高爐爐頂壓力的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由頂壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)和前饋控制組成。

TRT正常運行時的頂壓調(diào)節(jié)原理： TRT對高爐頂壓的調(diào)節(jié)以TRT側(cè)的高爐頂壓設(shè)定值為目標值，采用PID調(diào)節(jié)控制TRT靜葉開度，達到控制高爐爐頂壓力穩(wěn)定的目的。靜葉比高爐減壓閥組調(diào)節(jié)目標值低3kPa左右，以保證靜葉調(diào)節(jié)的優(yōu)先性。TRT運行時，靜葉在自動狀態(tài)，高爐減壓閥組自動閥同樣保持自動狀態(tài)，減壓閥組各閥門全部關(guān)閉。正常運行時，機組兩旁通快開閥全部關(guān)閉，一在自動位置（調(diào)節(jié)目標值比靜葉高3kPa，以保證靜葉調(diào)節(jié)的優(yōu)先性），一在手動位置，一旦靜葉調(diào)節(jié)出現(xiàn)問題，頂壓波動超出正常范圍，在自動位置的旁通快開閥會自動參與頂壓調(diào)節(jié)。

高爐頂壓的前饋控制：對通過TRT的高爐煤氣流量進行測量和溫壓補償校正，以此信號控制旁通快開閥的開度。在機組正常運行時，旁通快開閥全關(guān)；當機組發(fā)生重故障時，兩旁通快開閥快速打開相應(yīng)開度（本機組兩旁通快開閥無論在手動位置還是在自動位置，有重故障時均能快速打開），在靜葉及快切閥快速關(guān)閉對高爐產(chǎn)生作用之前，快速打開，使高爐煤氣形成暢通，消除這一不安全因素。

重故障跳機后對頂壓的控制：當TRT機組發(fā)生重故障時，由兩旁通快開閥進行頂壓控制。兩旁通快開閥同時打開同樣開度，兩閥門同步對頂壓進行自動調(diào)節(jié)。在高爐接到TRT跳機信號后，TRT運行人員可將旁通快開閥轉(zhuǎn)為手動，并逐步關(guān)閉旁通快開閥，將頂壓控制全部交給高爐控制室。2100433B

作為國家發(fā)改委牽頭五部委2006年聯(lián)合倡導的全國千家企業(yè)節(jié)能行動企業(yè)之一，日照鋼鐵非常重視發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，已建成了煤氣綜合利用電廠、高爐余壓發(fā)電，實現(xiàn)了高爐轉(zhuǎn)爐煤氣全部回收用于發(fā)電；從德國引進技術(shù)，建設(shè)超級微粉項目，對水渣進行深加工，產(chǎn)品全部出口；日鋼污水處理廠是與京冶環(huán)保院合作的國家科技攻關(guān)計劃項目，日處理污水量達30000噸，實現(xiàn)了生產(chǎn)用水的自循環(huán)。公司通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，達到廢氣100%回收利用、污水零排放和廢渣的全部再利用，真正實現(xiàn)企業(yè)的低成本、高效率強勢運作，節(jié)能降耗成效顯著。

公司簡介

石家莊市遠通閥門制造有限公司始建于1982年,它的前身是鹿泉市高中壓閥門廠,系原機械部定點生產(chǎn)高中低壓閥門的私有中型企業(yè),是河北省閥門行業(yè)的領(lǐng)頭軍。有職工300余人，工程技術(shù)、專業(yè)人員50余人，占地面積5萬平方米。主要生產(chǎn)高爐熱風爐系統(tǒng)專用閥門、高爐煤氣凈化除塵回收系統(tǒng)專用閥門、高爐余壓發(fā)電系統(tǒng)專用閥門、煉鋼爐煤氣凈化除塵回收系統(tǒng)專用閥門、煤氣燃燒系統(tǒng)專用閥門等等。主導產(chǎn)品有卸灰球閥、盲板閥、蝶閥、放散閥等其他閥門。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、化工、環(huán)保、電力、醫(yī)藥、礦山、煤礦、水泥、能源、建材、城建、污水處理等行業(yè)。產(chǎn)品銷往全國各地。

公司技術(shù)力量雄厚，能承攬各種閥門及特種和非標產(chǎn)品的設(shè)計和制造。質(zhì)量管理基礎(chǔ)好，且檢測手段齊全完備，產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠。尤其是卸灰球閥為管道、高爐用戶所青睞。它具有耐磨性、耐高溫性，并且具有開啟力矩小，密封性能好，使用壽命長等優(yōu)點。用戶遍布全國各地，熱忱歡迎各界朋友參觀考察！2100433B