大型高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的开发

科技成果——大型高炉长周期高效运行的干式TRT装置适用范围钢铁行业高炉煤气余压余热发电行业现状冶金工业的持续发展需要采用高效、节能、环保的TRT装置，以节约能源，减少浪费，降低成本，提高效益。

干式TRT是为了适应冶金高炉干式除尘系统而研制的新一代产品，是钢铁产业发展的必然选择。

干式TRT发电功率比湿式高30%以上，吨铁回收电量约50kWh；提高煤气热值40-90℃；可使炉顶压力波动稳定在±2kPa以下；可实现全自动远程一键式自动控制模式。

目前该技术可实现节能量46万tce/a，减排约123万tCO2/a。

成果简介1、技术原理能量回收透平装置（简称TRT）是世界公认的钢铁企业重大能量回收装置。

它是利用高炉炉顶煤气的余压余热，把煤气导入透平膨胀机，使压力能和热能转化为机械能，驱动发电机发电的一种能量回收装置。

干式煤气透平，是为了适应高炉干式除尘系统而研制开发的新一代余压透平，它能充分利用高炉煤气原有的热能，最大限度地利用煤气压力能来进行发电，在高炉炉容相同的条件下，干法比湿法的回收功率可提高30%-40%以上。

这主要是进透平机前的气态参数发生了变化，煤气湿式净化后的温度，一般在50℃左右，而煤气干式净化后的温度一般在120-230℃之间，两者之差为70-180℃左右，且压力损失小，阻损一般为5kPa，甚至更低。

由于干式TRT的煤气温度提高，阻损降低，煤气热焓提高，透平做功的能力也相对提高。

2、关键技术（1）TRT专用气动、强度计算程序TRT专用气动计算程序充分考虑到高炉煤气大流量、低压力、频繁波动及含尘等工况特性，提高透平效率；采用不平衡响应法等先进的强度设计理论，整个转子系统的计算结果能够真实模似转子在各种条件下振幅的变化情况，确保安全可靠运行。

（2）干式TRT专用叶型解决TRT通道积灰和磨蚀是叶型设计成败的关键，积灰往往发生在容易产生附面层分离及旋涡的部位，采用干式TRT专用叶型，可防止积灰又可增加气流膨胀通道长度，提高叶片强度，改善变工况特性。

TRT高炉煤气余压发电系统课件
不得重复，稿件尽量突出技术介绍，有热安全措施，受保护区，应急预案，工艺流程等内容
一：TRT高炉煤气余压发电系统介绍
TRT高炉煤气余压发电系统是一种技术先进的技术系统，它主要利用高炉煤气余压的工程能量，通过发动机、发电机系统和控制系统发电，以满足高炉变压器或直压抗弧室的电能要求。

该系统可以有效利用高炉煤气余压能，提高炼钢企业的利润，它具有高功率，低耗能，易于操作和安装等优点，在各大炼钢企业中得到了广泛的应用。

二：TRT高炉煤气余压发电系统技术特性
1、TRT高炉煤气余压发电系统采用高炉煤气余压能源，技术特性显著。

2、TRT高炉煤气余压发电系统采用调压阀、回收阀、放气阀、止回阀、汽缸、失效保护装置等工程设备，控制发电效率及安全性。

3、TRT高炉煤气余压发电系统严格按照安全设计标准设计，提供安全可靠的数据保障。

4、TRT高炉煤气余压发电系统采用国内外最新技术，配备先进的控制系统，实现自动控制发电。

三：TRT高炉煤气余压发电系统安全性。

高炉煤气TRT施工组织设计书1．1工程总包内容简介：1、余压回收透平发电装置成套设备设计及设备成套供货2、高炉煤气余压回收透平发电装置工程施工、安装调试投运总承包设备安装工程工程管道安装工程高、低压电控系统安装工程自控系统安装工程TRT装置系统设备静态调试、系统联调、热负荷试车工程施工、调试资料归档，1．2主要施工内容：⏹煤气管道系统：煤气管线制作及安装（含各设备放散管线的制作）；大型阀门安装；管道膨胀节安装。

⏹给排水系统：发电机、润滑油站和液压油站冷却水进排水管道的制作和安装；室内消防水的制作和安装；所有排水管道的支撑和吊架的制作安装。

⏹密封氮气管道系统：氮气密封系统管道、支架、吊架的制作和安装；调节阀安装和手动标准阀的采购安装；氮气吹扫系统管道、支架的制作安装。

⏹油系统管线：润滑油站、高位油箱、液压油站、控制阀台安装、管道以及管道支架、吊架的制作和安装；液压油管道以及管道支架和吊架的制作和安装；润滑油系统和液压油系统循环清洗达标；清洗油和第一次填充油的采购。

⏹发电机底部空气冷却器连接管道的制作和安装。

⏹高、低压电控系统：高压发配电设备安装调试；设备保护装置的调校、参数整定；380V电气设备的安装调试；直流供电电源的安装调试；发电机励磁系统的安装调试；盘、柜之间电缆桥架及电缆的敷设、标识、接线。

自控系统：仪表柜、控制柜、UPS电源柜、现场一次仪表的校验及安装；电缆桥架及电缆的敷设、标识、盘、柜之间的电缆敷设接线；接地极的制作与埋设、接地线的敷设、连接。

1．3本工程的重点和特点本工程的重点是装置选用的设备性能高、质量好；施工保质保量，装置调试要求专业性强，才能使装置按期投入生产运行，达到预期的设计目标，产生最大的经济效益。

本工程的特点是施工内容多，工期紧，施工时要做好土建及安装等专业配合协调工作，做好各专业的预留、预埋工作，及多工种协调配合施工，齐心协力，在预定的工期内完成本工程的施工任务。

二、施工布署及施工进度计划2．1项目施工管理组织框图本工程的工程管理机构如下：2.2、指导思想及遵循原则重在准备，方案优选；工序合理，交叉进行；两条主线，三个关键；协同作战，按期完成。

高炉煤气余压回收透平发电装置发展综述摘要：高炉煤气余压回收透平发电装置(TRT)是一种将高炉煤气压力势能与热能转化为机械能，再将机械能转为电能的成套节能装置，同时它具有调节、稳定炉顶压力，净化煤气的功能。

自1962年世界上第一台TRT装置问世以来，TRT已经发展出多种类型，主要包括TRT、共用型TRT及BPRT。

其中TRT技术最成熟，适用于各种容量的高炉；共用型TRT具有减少投资、运行稳定等优点，适合在中小型高炉上应用。

BPRT具有减少投资、提高能量利用效率等优点，也适合在中小型高炉上应用。

关键词：高炉煤气；轴流；TRT；共用型TRT；BPRT1前言高炉煤气余压回收透平发电装置（以下简称TRT）是与高压高炉配套的大型成套节能装置。

它是利用高炉炉顶的煤气压力能和气体潜热，通过膨胀透平做功，带动发电机发电，回收了过去在高炉减压阀组通过强制节流和形成噪声而白白消耗掉的能量，同时又起到调节、稳定高炉炉顶压力，净化煤气的功能。

目前已发展出三种类型TRT，包括TRT、共用型TRT及BPRT，这三种类型机组具有各自的优缺点，钢铁企业应根据自身情况灵活选择TRT类型，以取得最大的经济效益与环保效益。

2 TRT2.1 TRT发展简介TRT技术源于欧洲，发展成熟并普及于日本。

日本自1974年第一套TRT装置发电至今已有近五十年的历史。

在这期间，TRT技术得到了不断的发展。

从早期的径流式TRT发展到今天的轴流式TRT，从湿式TRT发展到干式、干湿两用型TRT。

2.2 TRT工作原理及特点在高炉工艺系统中，将减压阀组前的高炉煤气引出，经过入口蝶阀，插板阀等阀门后进入TRT入口，通过导流器使气体转成轴向进入叶栅，气体在静叶栅和动叶栅组成的流道中不断膨胀做功，压力和温度逐级降低，并转化为动能作用于工作轮(即转子和动叶片)使之旋转，工作轮通过联轴器带动发电机一起转动而发电(或驱动其它设备)。

叶栅出口的气体经过扩压器进行扩压，以提高其背压，然后经排气蜗壳流出透平，经过止回阀进入减压阀组后的管网。

TRT高炉煤气余压发电系统
摘要
TRT高炉煤气余压发电系统是一种同时有效利用余压和热能的新型发电系统，它利用煤气余压和温度差来发电，从而提高煤气余压利用率，产生大量的可再生能源，减少空气污染，减少能源浪费。

本文主要介绍TRT 高炉煤气余压发电系统的基本结构和原理，以及主要技术参数，并分析了其优点、缺点和适用范围。

一、基本原理及结构特点
TRT高炉煤气余压发电系统由煤气余压余热利用装置、发电机和控制系统组成。

通过利用煤气余压，将余压能量转换成机械动力，再转换成电能。

煤气余压余热利用装置由管式换热器、膨胀机、压缩机和冷凝器等组成，发电机利用各种燃料、空气的电动能量转换成机械动力，机械动力再转换成电能，控制系统则按照要求保持系统的正常工作。

二、主要技术参数
1、系统效率
2、利用余压。

一、引言高炉TRT（高炉煤气余压透平发电装置）是利用高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过煤气透平膨胀机做功，将其转换为机械能，驱动发电机发电的一种二次能源回收装置，该装置既回收了减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力、改善高炉生产条件，不产生任何污染，是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。

二、工艺流程及自动化系统配置1.工艺流程。

高炉TRT主要机组配置有透平膨胀机，汽轮发电机，永磁发电机，交流无刷励磁机等，其工艺流程为高炉煤气经过布袋除尘后，经入口电动蝶阀、入口插板阀、快速切断阀后，进入透平机，然后经出口插板阀、出口电动蝶阀到煤气管网，在入口插板阀之前，透平出口之后并连着旁通快开阀组，旁通阀组在紧急停机时，进行高炉顶压控制。

具体控制要求如图1所示：2.系统自动化控制的实现。

为了提高控制精度，保证TRT机组长期安全、稳定地运行，高炉TRT控制系统采用施耐德的Quantum系列PLC，采用冗余配置，两个CPU分别可以作为主控制器或者备用控制器，当主控制器出现故障时，可以迅速切换到备用控制器运行，这个切换是在一个执行周期内完成，对控制信号没有任何影响，这样的配置大幅度提高了PLC的可靠性，对于安全生产具有不可估量的作用。

整个PLC控制系统由2台监控工控机，1台控制站和2个远程站组成，每个工控机分别通过交换机和CPU进行通讯。

两个扩展机架用RIO电缆和适配器连接，采用Quantum的内部通讯协议，两个扩展机架的DROP地址分别是2和3，在主站和扩展机架之间用这个地址来联系。

RIO通讯网络也采用冗余配置，由两个总线组成（A总线和B总线），当一个总线出现故障时，会切换到备用总线，以保证总线通讯的畅通。

该系统PLC编程软件采用施耐德的Unity Pro进行程序设计，监控画面制作采用Wonderware公司的监控软件。

TRT装置的自动化控制，主要包括启动联锁、什速控制、正常调节顶压、正常停机控制、紧急停机控制等，而各过程中保持高炉顶压的稳定是装置实现自动化的关键。

高炉煤气余压发电(TRT)技术的研究与应用分析发布时间：2022-09-25T06:58:00.031Z 来源：《科学与技术》2022年第10期5月作者：李枫1 张勇1 陈渝静2[导读] 在使用高炉TRT余压发电技术的过程中，需要在高炉的运行阶段李枫1 张勇1 陈渝静21中国石油西南油气田公司蜀南气矿四川泸州 6460002中国石油西南油气田公司天然气经济研究所四川成都 610051摘要：在使用高炉TRT余压发电技术的过程中，需要在高炉的运行阶段，利用其内部所产生的气压力，并在热能的辅助作用下，为透平膨胀机的做功带来助推动力，使其能够在发电时，结合高炉内气压中的余压，在合理利用的基础上，所形成的技术应用成果具备环保性和节能性，与节能减排等发展形势保持一致。

在高炉生产作业中，采用干除尘的操作形式，为TRT余压发电装置应用，提供了广泛的空间支持。

关键词：高炉干法除尘；TRT余压发电；技术应用引言：在高炉运行过程中，为了提高生产作业实施效率，需要合理利用炉内的化学气体。

为了实现节能减排这一生产目标，可以在安装TRT余压发电装置时，完成对高炉的节能改造任务，提高对炉内气体压力的利用率，在热能的辅助作用下，能够完成发电这一工作任务，并保障企业的经济效益、生产效益和环保效益。

一、TRT余压发电系统基本运行原理随着TRT余压发电系统的运行，借助高炉高压形式，在高炉运行过程中，其炉顶内部会产生一定量的气体，并且伴随着压力和热量的出现。

从透平机的内部区域入手，使气体能够膨胀做功，在该类形式的作用下，随着透平主机的转动，为其提供动力支持。

对于与透平机相连接的发电机来说，同样能够在膨胀做功的推动作用下进行转动，从而完成企业的发电任务。

对实际所产生的电能，将其并入到电网当中，借助透平机的净化作用，对净化完成的气体予以二次使用，将其放置于气体管网内部使用。

在使用TRT装置透平主机时，能够对原始的气体系统高压阀阻予以替代，可以在回收气压力的过程中，实现对气体压力的二次利用。

高炉煤气余压透平发电装置（TRT）的发展与创新发表时间：2016-03-23T16:09:21.320Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：陈娟[导读] 中天钢铁集团有限公司在现今钢铁企业中，高炉煤气余压透平发电装置是一项重要的生产设施。

中天钢铁集团有限公司江苏常州 213011摘要：在现今钢铁企业中，高炉煤气余压透平发电装置是一项重要的生产设施。

在本文中，将就高炉煤气余压透平发电装置（TRT）的发展与创新进行一定的研究。

关键词：高炉煤气；余压透平发电装置（TRT）；发展；创新1 引言近年来，我国的钢铁事业得到了较为快速的发展，并以此对我国经济发展起到了积极的带动作用。

而随着我国同世界接触的愈发紧密，我国钢铁市场也面临到了较大的挑战，需要能够通过节能降耗、技术创新方式的应用获得更强的市场竞争优势。

在钢铁企业运行中，高炉运行需要消耗大量的能源，如果高炉煤气没有得到充分的利用，则可能会在污染环境的同时对大量的热能、化学能以及煤气压力能造成了浪费。

为了能够对该种情况进行有效的解决，我们则需要通过高炉煤气余压透平发电装置的应用与创新获得更好的运行效果。

2 TRT技术特点TRT为钢铁企业高炉运行附属设备，对高炉正常生产具有着非常重要的作用，即保证高炉在生产过程中的正常运行。

在高炉煤气生产中，具有着膨胀比小、流量波动大等情况，具有较大的含尘量，在实际生产中非常容易对管道产生磨损甚至是堵塞现象，且产生的有毒易燃易爆物质以及腐蚀性物质都会对TRT的设计与应用产生较大的困难。

主要技术特点方面：第一，其通过专用叶栅与叶型应用避免管道在生产中出现磨损以及积灰现象，并通过适当圆周速度的控制避免叶片出现磨损现象；第二，其通过三元流理论的应用，并在具体设计时对水蒸气凝结情况引起了充分的重视；第三，其通过静叶可调方式的应用在满足基本工况的基础上使工作效率得到了提升；第四，采用了全闭型静叶对顶压与升速进行控制，并装设有喷水装置负责对流道与叶片的清洗，以此最大程度降低积灰现象；第五，使用充氮式组合密封防止煤气泄漏。