TRT高炉煤气余压发电系统
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大型钢铁厂高炉煤气净化与TRT发电系统运行能效状况比较分析_胡建亮一、高炉煤气净化系统高炉煤气是在钢铁生产过程中产生的副产品,其中含有大量的煤气、一氧化碳等有害气体。
高炉煤气净化系统的主要目标是将这些有害气体净化处理,以保护环境和提高资源利用率。
高炉煤气净化系统的工作原理是通过一系列的处理步骤将煤气中的有害成分净化除去。
例如,先通过脱硫装置将煤气中的硫化氢去除,再经过除尘设备去除颗粒物,最后通过吸附装置去除一氧化碳等有害气体。
整个过程中需要大量的能源供给,例如电力和天然气等。
二、TRT发电系统TRT发电系统是一种利用高炉煤气余热产生电能的设备。
在高炉煤气净化系统中,煤气经过净化处理后,一部分余热会通过余热锅炉等设备进行回收利用,用于产生高压蒸汽。
通过高压蒸汽推动汽轮机发电,通过发电机产生电能。
TRT发电系统的优点是能够充分利用高炉煤气的余热,将其转化为电能。
这不仅可以满足钢铁厂自身的电力需求,还可以向外供应电能,提高资源利用效率,并降低对传统能源的依赖程度。
三、运行能效状况比较分析高炉煤气净化系统和TRT发电系统在能源利用方面具有不同的特点。
高炉煤气净化系统主要消耗能源,目的是保护环境和提高资源利用效率。
而TRT发电系统通过利用高炉煤气的余热产生电能,可以实现能源的再生利用。
从能效角度来看,TRT发电系统相对高炉煤气净化系统更加高效。
因为高炉煤气净化系统需要消耗大量能源来进行净化处理,而TRT发电系统利用高炉煤气的余热进行发电,可以将部分能源转化为电能,提高了整体的能源利用效率。
此外,TRT发电系统还具有较好的经济效益。
通过将高炉煤气余热转化为电能并向外供应,可以实现电力的自给自足,并有可能进行电力销售,从而带来一定的经济收益。
同时,TRT发电系统还可以减少企业对传统能源的需求,降低能源采购成本。
总结起来,高炉煤气净化系统和TRT发电系统在能效状况上有较大差异。
高炉煤气净化系统是一种保护环境和提高资源利用效率的设备,需要消耗能源进行净化处理;而TRT发电系统通过充分利用高炉煤气的余热产生电能,实现能源的再生利用,具有较好的能效和经济效益。
内蒙古德晟金属制品有限公司TRT余压发电技术操作规程(试行)编制: 刘贵虎审核:批准:2013年7月第一章设备技术参数本设备是利用高炉煤气余压进行发电,具体情况是利用高炉炉顶煤气压力的余压,在煤气透平中膨胀作功,驱动发电机发电,进行能源回收。
透平机型号:MPG9.1---210/180透平入口煤气压力0.199MPa透平出口煤气压力0.012MPa煤气温度180℃---250℃轴功率7100KW----9110KW转速3000r/min第二章启动与停机第一节透平发电机在下列情况下禁止启动一.两个旁通阀FV106、FV107;快切阀FV103;旁通均压阀FV108;静叶或保安系统不正常。
二. 转速表全部失灵。
三. 辅助油泵自启动装置工作不正常。
四. 透平发电机在盘车时发现转动部分有磨擦声。
五. 机组振动不合格(大于0.05mm).六. 油质不合格。
(达7级)七.高低压电力系统不正常。
八.自动化控制系统不正常。
以上启机条件(八条注意事项)若有任意一项不能满足禁止启动。
第二节启动前的准备工作一.详细检查全部设备,检查工作全部结束运行专用工具应齐全。
二.启动前静态试验如危急保安器、紧急停机按钮、试验快切阀快关,旁通快开打开(查看)。
三,接到启动命令后,联系动力车间值班组长、炼铁厂调度、炼铁厂高炉值班工长等关部门做好准备。
四,按系统全面检查。
1,发配电系统(1)各开关处于正常位置,投运各电压互感器;(2)投运低压电源及各系统低压配电箱;(3) 投运直流电源;2,制动化控制系统(1)送UPS电源,投入UPS,投入24V仪表电源.(2)送计算机电源及模块电源,投计算机控制系统。
3,液压装置的检查及投运(1)检查液压油位是否正常,检查油温应在30度——45度之间,如油温低应启动加热器;(2)开泵进出口阀门,并将泵的就地操作箱上的控制旋钮打至集中控制位置;(3)关闭滤油器和油冷却器的旁通阀;(4)开蓄能器综合阀;(5)稍开油冷却器的进出口阀及回油滤油器总阀;(6)开旁通快开阀FV106、FV107,快切阀FV103,旁通均压阀FV108,可调静叶控制台的进回油阀;(7)检查确认危急保安器是否在投入位置;(8),给进出口插板阀、进出口电动蝶阀送电;(9)开各点油压表,导压管阀门;(10)注意检查后的油泵运行前,应通过泵壳上的回油器,向泵内灌满清洁32#透平油;(11)将待启动泵切入“本地”位置,现场启动工作泵,检查电机油泵运转正常,各处油压稳定后,停止运行。
一、概述所谓“TRT”,是国际上对这种节能装置的简称,其英文全称为“Top pressure Recovery Turbine unit”,中文译为炉顶(余)压回收透平,一般更确切的称之为高炉煤气余压回收透平发电机组。
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/吨铁。
该装置的特点是:不消耗任何燃料,是消除噪音污染,无公害的最经济的发电设备,可以代替减压阀组调节稳定炉顶压力。
二、TRT的基本知识1、透平:透平是英文“Turbine”的音译,所谓透平机械(即涡轮机械)泛指具有叶片或叶轮的动力机械。
2、能量回收透平:能量回收透平装置是利用各种工艺气体所具有的压力能、热能,通过一台透平膨胀机膨胀作功,来进行能量回收的一种节能装置。
3、透平的分类:透平机械主要分两大类,一类是作为原动机向外界输出功的透平机械,如汽轮机、燃气轮机、水轮机、TRT等;另一类是作为反原动机需要由外界输入功的透平机械,如透平压缩机、透平式泵等。
另外按气体在透平中的流动方向可分为:径流式透平、轴流式透平及混流式透平;按气动原理可分为反动式和冲动式。
三、TRT的基本结构和工作原理就透平主机而言,典型的TRT主机主要由以下部件构成:1、定子:定子主要包括机壳、静叶及静叶可调机构、盘车装置等,机壳是透平机最重要的承压部件,采用水平剖分式,中分面经过精密加工,以防泄漏,静叶可调机构包括伺服油缸、调节缸、导向环、滑块、曲柄、静叶轴承、叶片承缸等部件,电动盘车装置为手动啮合,当主轴超过一定转速时自动脱开。
2、转子:转子由各级动叶、隔叶块、主轴组成,叶片沿圆周方向装入主轴的叶根槽内,两个叶片之间用隔叶块定位。
TRT相关资料及工作原理高炉炉顶煤气余压发电(TRT)技术一、技术简介1、基本原理现代高炉炉顶压力高达0.15~0.25MPa,炉顶煤气中存有大量势能。
炉顶余压发电技术,就是利用炉顶煤气剩余压力使气体在透平内膨胀做功,推动透平转动,带动发电机发电。
根据炉顶压力不同,每吨铁约可发电20-40KWh。
如果高炉煤气采用干法除尘,发电量还可增加30%左右。
一般1000m3 以上的高炉,炉顶压力>0.12MPa,7 年内可收回投资。
炉子越大,炉顶压力越高,投资回收期越短。
高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(Top GasPressureRecoveryTurbine 简称TRT )是目前国际上公认的有价值的二次能源回收装置。
它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。
回收高炉鼓风机所需能量的30%左右,实际上回收了原来在减压阀门中白白泄失的能量。
这种发电方式既不消耗任何燃料,也不产生环境污染,发电成本又低,是高炉冶炼工序的重大节能项目,经济效益十分显著。
此项技术在国外已很普及,我国也在逐步推广。
2、工艺流程(包括工艺、装备、设计单位、制造厂家)1)工艺和装备流程在不采用TRT 技术的高炉生产工艺流程中,高炉煤气在通过除尘后再经过减压阀组将压力减到0.01MPa(G)左右排入储气罐供工厂热风炉作为燃料或其他用途,原高炉煤气所具有的压力能白白浪费在减压阀组,造成大量的能源浪费,产生强烈的噪音和振动等环境污染。
采用TRT 技术,不改变原高炉煤气的品质,也不影响原煤气用户的正常使用,却回收了由减压阀组白白泻放的能量,既净化了煤气,又降低了噪音,并且使用透平的可调静叶能有效控制炉顶压力的波动,从而改善了高炉的操作条件,稳定了高炉的生产。
该装置属于二次能量回收,除必要的运行成本外不需消耗新的能源,在运行过程中不产生污染,发电成本极低。
TRT系统的常见故障与防治对策探析摘要: 文章结合TRT系统工作原理与工艺流程,就TRT系统的常见故障与防治对策进行了论述。
关键词: TRT系统;常见故障;防治对策一、前言高炉煤气余热余压能量回收透平发电装置(简称TRT)一般由透平、发电机、励磁机三部分组成,高炉产生的煤气经过除尘后进入TRT,将所蕴含的压力能和热能,通过透平膨胀机做功,驱动发电机发电。
由于该装置具有节能、降噪、环保的目的,已广泛成为国际、国内钢铁企业低碳环保的主流途径。
TRT在实际生产中还是以高炉冶炼为主,TRT任何情况下均不得影响高炉正常生产,为此高炉冶炼方对TRT工段制定了苛刻的要求,要尽可能避免TRT故障的发生。
文章结合TRT系统工作原理与工艺流程,就TRT系统的常见故障与防治对策进行了论述。
二、TRT系统工作原理高炉煤气经重力除尘、干法布袋除尘后,压力为大约在100~250kPa、温度低于200℃,含尘量小于5mg/Nm3,然后通过TRT的进口蝶阀,启动阀,进口眼睛阀,进口快切阀进入TRT透平机做功,带动发电机发电,做功后煤气经出口眼睛阀,出口蝶阀进入煤气管网,这样取代了高炉减压阀组实现对高炉顶压的控制。
当机组正常停机或者发生重故障停机的时候,进口快切阀动作,静叶关闭,旁通阀快开阀打开,经过与高炉联系,缓慢关闭旁通阀,将顶压控制权交给减压阀组。
TRT系统的工艺流程(1)TRT并联主要工艺流程:高炉煤气经重力除尘、干法布袋除尘后分为两路,一路经TRT入口蝶阀、电动眼镜阀、快速切断阀后进入TRT透平机做功,并带动发电机做功发电。
TRT装置设旁通快开阀,以保护机组故障时候高炉的稳定的安全运行。
TRT透平机出口设电动眼镜阀、电动蝶阀等设施与低压煤气管网相连。
干法除尘后的另一支路,经电动减压阀组将高压煤气减压成为低压煤气后与低压煤气管网相连。
这种配置使净高炉煤气不经减压阀组而进入TRT,TRT停机时煤气经减压阀组进入低压煤气管网。
高炉煤气余压透平机(TRT)安装施工工法高炉煤气余压透平机(TRT)安装施工工法一、前言高炉煤气余压透平机(TRT)是一种重要的能源回收设备,通过利用高炉煤气的余压来产生电能,提高能源利用效率。
本文将详细介绍TRT安装施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点TRT安装施工工法的特点包括安装简单、占用空间小、适应范围广、运行可靠等。
TRT可以根据实际工程要求进行定制化设计,满足不同的煤气流量和压力要求。
同时,TRT采用模块化设计,安装过程简便,减少了工期和施工成本。
三、适应范围TRT适用于各种高炉系统,特别是在高炉煤气流量较大、余压高的情况下效果更佳。
TRT可以广泛应用于冶金、化工、石化等行业,节约能源、减少环境污染。
四、工艺原理TRT安装施工工法的理论依据是高炉煤气余压透平发电原理。
TRT通过将高炉煤气导入透平机,利用高温高压煤气驱动透平旋转,输出机械能,驱动发电机发电。
透平机的工作原理和汽轮机类似,但是由于高炉煤气的特殊性质,TRT采用了更高硬度的透平叶轮和更耐热的材料,以适应高温高压环境。
五、施工工艺TRT安装施工工艺主要包括基础施工、主机安装、管道系统连接、电气接线等。
基础施工包括基坑开挖、混凝土浇筑等工作;主机安装包括透平机安装、轴承检测、阀门安装等;管道系统连接包括煤气进口管道、煤气排放管道等的焊接和连接;电气接线包括发电机和开关设备的安装和接线。
六、劳动组织TRT安装施工需要合理组织施工人员,包括项目经理、工程师、技术人员、焊工、电工等。
根据工艺要求,制定详细的施工计划,并进行施工任务划分和资源调配,确保施工进度和质量。
七、机具设备TRT安装施工需要的机具设备包括起重设备、焊接设备、测试仪器等。
起重设备用于透平机和管道等重要设备的安装和吊装;焊接设备用于各种管道连接和部件安装的焊接;测试仪器用于对透平机、发电机等设备进行检测和调试。
高炉煤气余压透平发电装置(TRT)是利用高炉的副产品——高炉煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能,驱动发电机发电的一种二次能量回收装置。
如采取干法煤气除尘技术,可使发电量增加30%左右。
采用TRT装置,吨铁发电量平均在20~40kWh,经济效益可观,是炼铁工序重大节能项目。
高炉煤气余压透平发电装置特点:1)产生新的能量:利用高炉产生的煤气余热、余压,不消耗煤气也不降低煤气品质。
2)环保:在透平工作过程中,煤气通过透平机组,替代减压阀组,减少气流噪音。
3)净化煤气:煤气流经透平机组时由于离心作用以及压力降低,煤气中的粉尘在透平机体内沉积。
4)提高高炉产量:煤气流经透平时,其流量、压力是经过透平静叶角度无级调节改变的,可以随时控制煤气压力在一个很小的波动范围内,使得炉顶压力相对稳定,提高高炉利用系数从而提高高炉产量。
高炉炉顶煤气压力在大于0.08MPa时,采用压差发电技术是可行的。
但是,压力在0.08MPa时,所发出的电量与设备自身消耗电量相等,故要求煤气压力要大于0.08MPa时才有收益。
压力大于0.12MPa 时,经济上是合理的。
煤气压力越高,效益越大。
高炉炉顶煤气压力大于0.15MPa的高炉应当积极采用煤气压差发电技术。
TRT装置在1000m3高炉上的普及率不到60%。
目前,我国380立方米以上容积的高炉有300多座,1000立方米以上容积的高炉有109座。
全国现有130多套TRT设备在运行,约有80座高炉准备增添TRT设备,仍有一部分高炉没有使用TRT技术装备。
所以说,TRT
技术装备还应大力推广。
一、◆TRT系统工艺流程二、◆TRT透平主机的结构和特点三、◆主要设备四、◆主要系统五、◆TRT系统概述六、我单位七、八、九、进、排气方向垂直向下。
十、TRT透平主机十一、工作转速:3000r/min,允许超速3240r/min(包括发电机转子)。
十二、输出功率:4260kw十三、透平机工作转向:从透平进气端看为顺时针方向。
十四、型式:轴流、反动式透平、两级静叶可调且第一级静叶可实现全关闭。
十五、炉顶压力波动值指标:正常运行±3kPa甩负荷时±5kPa十六、TRT气动特点十七、TRT结构及特点:转子十八、转子由主轴,各级动叶,隔叶块,叶片锁紧装置,密封片等组成,转子为等内径结构转子在设计中进行了横向振动及扭曲振动分析计算。
装配后进行高速动十九、二十、十:快速切断阀原理:采用弹簧液压衡型、双偏心碟阀、工作状态液压油压紧弹簧,阀门打开,在TRT装置异常时(动作信号一路来自系统控制信号,一路来自透平机危机保安器的液压信号)电磁阀动作,快速泄油弹簧松开,阀门紧急关闭,切断时间0.5~1sec可调。
◆轴流式压缩机系统概述◆轴流式压缩机的结构和特点◆轴流式压缩机的零部件一、轴流压缩机:指气体在压缩机中的运动是沿压缩机轴的轴向进行的。
轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成。
轴流压缩机分为A和AV系列,均引进原瑞士苏尔寿公司设计制造技术。
A系列为静叶不可调,AV系列为全静叶可调。
AV AV100、AV112123°,扩4、整体结构采用便于用户安装调试的公共底座;定子组件采用三层缸结构,改善了产品内部零部件的热应力分布,提高了产品的抗振性,降低了机组的噪音,噪音比国外同类产品低5—10分贝。
5、五是调节机构和滑动支撑部件大量运用DU型合金和石墨轴承,这种材料具有良好的无油自润滑特点。
二、轴流压缩机零部件1、机壳:机壳分上机壳和下机壳两部分,为水平剖分型,上、下机壳在中分面处用预应力螺栓联接,机壳是由HT250铸造而成,进、出气法兰均垂直向下,机壳加工完后要进行水压试验,检验机壳的密封性并测量其变形,机壳分四点支承在底座上,四个支撑点设计在接近下机壳中分面处,分布在下机的两侧,而不是分布在机壳的两端,因此机组运行时具有一定的稳定性,减少了由于热胀而引起的机组热变形,23较高的刚性,调节缸分四点支撑在机壳上,安装在机壳与叶片承缸之间,因此有时称为中缸,而机壳为外缸,叶片承缸为内缸。
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。
钢铁冶金学论文《高炉煤气余压发电》班级:冶金104班学号:02姓名:李庭岩指导老师:杨少华高炉煤气余压发电摘要对于炼钢企业来说有很多可以再利用的能源,比如说对于炼钢企业的一些三废,和一些多余热量的回收,不仅在环境方面,在企业的成本方面也是大大的降低能耗。
确保钢铁工业可持续发展本文就是关于高炉煤气余压发电,主要以国际上比较先进TRT的应用技术做一些阐述和介绍。
关键词:高炉煤气;TRT;余压;能耗ABSTRACTFor steel enterprises have many energy can be recycled, such as for steel enterprise of some of the \"three wastes\", and some of the excess heat recovery, not only in terms of environment, cost is also greatly reduce the energy consumption of the enterprise. To ensure sustainable development of iron and steel industry is about more than blast furnace gas pressure power, this paper mainly in the more advanced application of TRT technology to do some paper and presentation.1.高炉煤气的概述1.1什么是高炉煤气高压鼓风机(罗茨风机)鼓风,并且通过热风炉加热后进入了高炉,这种热风和焦炭助燃,产生的是二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳,一氧化碳在上升的过程中,还原了铁矿石中的铁元素,使之成为生铁,这就是炼铁的化学过程。
本文根据TRT在安源分公司高炉煤气系统实际运行现状,通过对运行数据的分析与计算,探讨高炉煤气管网压力的高低与TRT发电的关联度,找出提高TRT机组发电量的针对性方法。
关键词:TRT高炉煤气压力发电量一、前言TRT是高炉煤气余压回收透平发电装置的简称,它是Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit英文的缩写。
该装置主要是利用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能,通过透平膨胀机转化为机械能,再驱动发电机发电。
1. TRT的优点1.1回收能量以前,通常高炉产生的荒煤气是从炉顶下降管,再经重力除尘和干法除尘后,经过减压阀组减压后送至用户,这个过程使高炉煤气余压白白消耗在减压阀组上。
现在,高炉煤气普遍是通过与减压阀组并联的TRT机组,可以将煤气余压转换成电能,然后再送至最终用户,把原本没有充分利用的余压转换成了电能,不消耗任何燃料、不影响煤气品质、不影响高炉和煤气用户的情况下,取得一定的经济效益。
1.2更好地控制顶压由于TRT机组是采取静叶可调方式进行调节,该调节方式通过进口管道压力与高炉下降管压力的差压比例进行控制,可实现自动调节静叶角度的大小,对高炉顶压进行动态跟踪与调节。
克服原来减压阀组靠值班人员进行人工控制的局限性、滞后性和不稳定性的不足。
1.3降低噪音TRT与减压阀组是并联运行的方式,通常情况高炉煤气输送是走TRT透平机组,减压阀组处于关闭状态,净煤气绝大部分高位能量通过透平机转化为了机械能,再转化为电能,大大的减少了煤气通过减压阀组时产生的噪音和振动,明显降低现场环境的噪音。
2.TRT工艺流程TRT就是把净化后的煤气经入口电动碟阀(启动阀)、入口插板阀、紧急切断阀后进入透平机膨胀作功,带动发电机发电。
在透平机做功后的煤气经过出口插板阀和出口电动蝶阀,送到减压阀组后的煤气主管道中供用户使用。
3.提高TRT发电量的主要途径:TRT作为一种高炉的辅助设备,主要对两大指标进行考核:能量回收率高低(即吨铁发电量)和高炉顶压品质控制的好坏。
高炉煤气余压发电系统宣钢1350m3高炉煤气除尘余压发电(TRT)系统于1999年12月投产,4500kW发电机,2003年11月高炉大修扩容为1350m3,2004年12月发电机增容为7500kW。
高炉煤气余压发电装置工艺设施见表2、表3。
表2 宣钢8号高炉TRT主要设计条件表3 宣钢8号高炉TRT设计参数3.1 余压发电机组(TRT)由八大系统组成:透平主机系统、发配电系统、润滑油系统、液压伺服控制系统、给排水系统、氮气密封系统、煤气管道及大型阀门系统、TRT装置过程检测和控制系统。
3.1.1 透平主机系统主机选用陕鼓MPS7.9—26.4/50型湿式轴流两级静叶可调透平机,透平机两级静叶采用电液伺服阀随机可调,紧急时,两级静叶喷口可调至基本全关状态,配合调速阀可使透平在高炉工况波动时,仍然维持较高的效率,并且能够单独采用静叶可调控制炉顶压力;透平轴颈与机壳间的煤气密封采用氮气密封;透平主机带有危急保安器,透平发生事故时,可以现场手动使透平紧急停机。
其主机的地脚及接口位置尺寸,要求与原有设备一致,充分利用原有设备基础。
⑴透平主机主要参数转速:3000r/min,允许超速为3350r/min(包括发电机转子)。
透平主机效率:设计点≥86%,(按性能曲线考核时,考虑到现场种种原因,允许有±2%的误差)。
第一阶临界转速≥4000r/min。
透平主机振动值:正常值0.05mm,报警值0.08mm,停机值0.16mm。
透平主机轴位移:报警值±0.3mm,停机值±0.5mm。
⑵机组控制方式采用全静叶可调控制,加大变工况范围,一级静叶采用90年代新叶型,能够全关闭。
可调静叶的流量特性曲线近似等于百分比特性曲线,以确保透平主机平稳启动、调速、并网和控制炉顶压力。
从进气侧看,透平主机旋转方向为顺时针。
透平主机净重约40t,最大起吊重量20t。
3.1.2 发配电系统发电机选用无刷励磁、同步发电机。
3200m3高炉TRT发电系统安装细节分析摘要:本文作者介绍了TRT发电系统的组成,针对发电系统施工中采用的技术标准和施工方法及发电机安装质量标准的要求进行了详细的阐述。
关键词:3200m3高炉TRT发电系统安装细节要求1 工程概况3200m3高炉TRT发电系统,利用高炉煤气余热发电,最大发电量为16200kW,平均发电量为12100kW。
发电机组以10.5kV 电压送往炼铁区域变电所,并与系统并网。
并网点设置在TRT发电机侧。
发电机经出线断路器接到10KV 母线上。
发电系统低压配电柜的工作电源由高炉中控电气室(200KW)提供。
TRT发电机系统主要有自动控制系统&液压系统、润滑系统、给排水系统&密封系统组成。
发电系统主要的电气设备见表1。
发电系统处于爆炸危险环境,电气设备安装质量应符合GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾环境电气装置施工及验收规范》的要求,特别需要强调以下两点:(1)油站内所有电气线路的保护管暗敷到设备附近后,明敷或穿金属软管到设备接线端子盒,全程密封。
(2)煤气管道做好防雷和防静电接地,管道的始端、终端、分支处、转角处以及在直线部分每隔100m处予以接地。
管道支架每隔200m~300m均应与管道连接。
管道所有的接头如阀门、法兰盘等,应用金属线跨接(接地电阻≤10Ω)。
3200m3高炉余压发电机型号为QF2—15—2、1;电压为10.5KV功率为15MW、额定电流为1030A、转速为3000r/min、总重达67t由上海汽轮发电机有限公司制造。
TRT发电机组安装在主控楼旁边的厂房内(爆炸环境),厂房分上下两层建筑结构,第一层发电小室为发电机的出线间,第二层标高为8m安装煤气余压发电机。
安装发电机时利用厂房内的32/5t天车。
2 施工中采用的技术标准①DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇》②GBJ147-90《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》③GBJ148-90《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》④GBJ149-90《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》⑤GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》⑥GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》⑦GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》⑧GB50257-96《电气装置安装工程爆炸和火灾环境电气装置施工及验收规范》⑨GB50150-91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》⑩随机资料3 施工准备施工机具准备见表2 人员配备见表3。
T R T系统工艺操作规范The manuscript can be freely edited and modified一、◆T R T系统工艺流程二、◆T R T透平主机的结构和特点三、◆主要设备四、◆主要系统五、◆TRT系统概述六、TRT即高炉煤气余压透平发电装置是利用高炉冶炼的副产品高炉炉顶煤气具有的压力能及热能;使煤气通过透平膨胀机做功;将其转化为机械能.我单位配套有陕鼓集团的2台透平机组..高炉煤气从干法布袋系统除尘后;进入透平机系统;经过透平机入口电动蝶阀、插板阀、紧急切断阀;然后进入透平机主机做功;并带动风机;将煤气的压力能和热能转化为机械能;节约电能;降低生铁成本..七、TRT结构及特点八、特点;高炉煤气透平主机;通过的煤气压力均不高;但流量颇大;虽然多次除尘;仍含有不少炉灰粒子;并且水蒸汽呈饱和状态..据此透平设计不能完全衔用燃气轮机方法;而是采用大通流面积;底圆周速度;平直粗壮叶型等新设计方法而特殊设计.. 九、结构:机壳、叶片承缸、转子、静叶调节机构、轴封、轴承、导流器、扩压器、喷水装置、盘车装置、主油泵、联轴器、底座等组成..整机为水平剖分结构;进、排气方向垂直向下..十、TRT透平主机十一、工作转速:3000r/min;允许超速3240r/min包括发电机转子..十二、输出功率:4260kw十三、透平机工作转向:从透平进气端看为顺时针方向..十四、型式:轴流、反动式透平、两级静叶可调且第一级静叶可实现全关闭..十五、炉顶压力波动值指标:正常运行±3kPa甩负荷时±5kPa十六、TRT气动特点十七、TRT结构及特点:转子十八、转子由主轴;各级动叶;隔叶块;叶片锁紧装置;密封片等组成;转子为等内径结构转子在设计中进行了横向振动及扭曲振动分析计算..装配后进行高速动平衡和超速试验;确保机组运行时安全可靠..十九、 TRT结构及特点:机壳二十、水平剖分铸造结构;刚性强;不易变形;吸噪和减振性好;进排气法兰垂直朝下便于二层平台布置中分面螺栓把紧上下机壳联为一个整体;四点支撑;两个为固点;另两个为滑动点;两端沿轴线设有导向键二十一、TRT结构及特点:叶片承缸二十二、铸造水平剖分结构;中分面螺栓联接..装有静叶;静叶轴承;曲柄、滑块..二十三、叶片承缸两端分别支撑在..机壳上;进气端为固定支撑;排气端为滑动支撑;利于缸体受热膨胀二十四、TRT结构及特点:静叶调节机构采用一级静叶调节和全静叶可调执行机构:液压..特点:静叶调节自动、灵活、迅速;调节范围:±15°;调节特性:线性最小可关闭;调节特性最优十:快速切断阀原理:采用弹簧液压衡型、双偏心碟阀、工作状态液压油压紧弹簧;阀门打开;在TRT装置异常时动作信号一路来自系统控制信号;一路来自透平机危机保安器的液压信号电磁阀动作;快速泄油弹簧松开;阀门紧急关闭;切断时间0.5~1sec可调..◆轴流式压缩机系统概述◆轴流式压缩机的结构和特点◆轴流式压缩机的零部件一、轴流压缩机:指气体在压缩机中的运动是沿压缩机轴的轴向进行的..轴流压缩机主要是由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、进口圈扩压器、轴承箱、油封、密封、轴承、平衡管道、伺服马达、底座等组成..轴流压缩机分为A和AV系列;均引进原瑞士苏尔寿公司设计制造技术..A系列为静叶不可调;AV系列为全静叶可调..AV型轴流压缩机完整的系列为:AV40、AV50、AV56、AV63、AV71、AV80、AV90、AV100、AV112、AV125、AV140..AV50型轴流压缩机是该系列中的一种..轴流压缩机具有5大技术特点:1、一是轴流压缩机气体动力学设计采用最先进的三元流理论和优化设计方法;采用效率高、压头大的新型叶栅;成功进行了各种反动度叶型组合设计..在同样参数的条件下;新设计的产品比国外原进口产品级数少1—2级;效率平均提高5%以上;与一般离心压缩机比效率高出10%..2、二是采用先进的程序进行转子动力学设计;并将产品安放基础和轴承转子作为一个系统进行各种计算与分析;提高了产品运转的平稳性、安全性和可靠性..3、采用全静叶可调机构;将原静叶调节角度从37°—79°拓展到22°—79°;扩大了工况调节范围;同时进一步研究开发了全静叶可调加变转速调节新技术;工况范围又拓宽了15%以上;有效地避免了运行时放风操作和造成的能源损失..4、整体结构采用便于用户安装调试的公共底座;定子组件采用三层缸结构;改善了产品内部零部件的热应力分布;提高了产品的抗振性;降低了机组的噪音;噪音比国外同类产品低5—10分贝..5、五是调节机构和滑动支撑部件大量运用DU型合金和石墨轴承;这种材料具有良好的无油自润滑特点..二、轴流压缩机零部件1、机壳:机壳分上机壳和下机壳两部分;为水平剖分型;上、下机壳在中分面处用预应力螺栓联接;机壳是由HT250铸造而成;进、出气法兰均垂直向下;机壳加工完后要进行水压试验;检验机壳的密封性并测量其变形;机壳分四点支承在底座上;四个支撑点设计在接近下机壳中分面处;分布在下机的两侧;而不是分布在机壳的两端;因此机组运行时具有一定的稳定性;减少了由于热胀而引起的机组热变形;四个支撑点其中一端排气端两点为固定点;另外两点为滑动点..2、叶片承缸:叶片承缸为水平剖分型;中分面用预应力螺栓联接形成一个内也为很小锥度的筒体;与转子组成轴流压缩机的通道..叶片承缸的缸体由球墨铸铁QT400铸造而成;通过两端支撑在机壳上;靠进气侧的一端为固定支撑;靠排气侧的一端设计成滑动支撑以满足缸体热胀的要求;承缸的进气侧相配的是进口圈;排气侧相配的是扩压器;分别与机壳、密封套组成一个收缩通道和扩压通道;从而组成了一个完整的轴流压缩机通道;气流从机壳进气室进入;沿流道经过转子叶片逐级压缩做功和动、静叶栅的不断扩压;压力提高;最后经扩压器进一步扩压进入机壳排气室由密道引向工艺流程..叶片承缸上装有支撑静叶轴承;静叶及其附件全部支撑在静叶轴承上;静叶轴承是石墨轴承;它是无油润滑轴承;有很好的自润滑作用和密封作用;为了防止气体从静叶轴承间隙中向外部泄漏;每个叶片的柄部安装有一个“0”型密封环..3、调节缸:调节缸由Q235A钢板焊接而成;水平剖分型;中分面用螺栓联接;具有较高的刚性;调节缸分四点支撑在机壳上;安装在机壳与叶片承缸之间;因此有时称为中缸;而机壳为外缸;叶片承缸为内缸..调节缸的四个支撑是由无油润滑的“DU”金属制成的..调节缸的内部对应于各级装有各自的导向环;导向环是用35号钢加工而成;分为上下两半;分别安装在上下缸体上..调节缸的作用在于调节轴流压缩机的各级静叶角度;以满足变工况的要求;安装在机壳两侧的伺服马达在控制系统作用下;通过连接板带动调节缸做轴向往复运动;缸体则又带动各级导向环和嵌在环内的滑块一起运动;滑快通过曲柄带动静叶产生转动;从而达到调节静叶角度的目的;而各级静叶调节的大小;是通过变化各级曲柄的长度来实现的;这些都是在气动计算过程中确定的..4、转子及动静叶片:轴流压缩机转子是一个主轴、各级动叶、隔叶块、代叶块及叶片锁紧装置组成..主轴:高合金锻钢锻造而成;材料为25Cr2Ni4MoV;主轴材料的化学成分需经严格的化验分析;性能指标通过试块进行检验;粗加工后进行热运转试验和探伤检验;所有指标合格后;才能投入精加工..动叶:2Cr13;叶片用坯料精加工而成;原材料进行化学成份、力学性能、裂纹检验;成型叶片要进行湿式喷砂处理;以增加叶片表面的抗疲劳强度;还要进行测频、确保运行时叶片的安全性..静叶:2Cr13;叶片用坯料精加工而成;原材料同样要进行化学成份分析及力学性能、裂纹检验等;叶片表面也要进行湿式喷砂处理..轴流压缩机转子设计中进行了横向振动及扭曲振动分析计算;转子装配后做高速动平衡和超速试验;确保机组运行时安全可靠..5、轴承箱:轴压缩机的轴承箱由轴承箱体和轴承箱盖组成;轴承箱体与下机壳铸为一体;轴承箱内安装有径向轴承和止推轴承;润滑轴承的润滑油由轴承箱集油回到油箱;轴承箱体底部装有导向装置;和底座配合;使机组对中和沿轴向热胀;轴承箱盖油使封处设有一个充气孔;必要时可供油封充气防止润滑油外泄..6、油封:轴流缩机的轴承箱内安装有油封;用于防止轴承箱内润滑油的外漏;油封上设计有一个挡风板;防止密封处泄漏的高温气体特别是排气侧进入轴承箱内;造成轴承温度升高;润滑油老化..7、密封:在压缩机的进气侧和排气侧分别设有轴端密封;型式为拉别密封;密封处镶在轴上;密封片的数量是根据计算确定的;密封间隙的大小可通过调整密封套圆周上的调整块来实现..8、轴承:轴流压缩机的径向轴承为椭圆瓦轴承;止推轴承是金斯泊雷轴承;主付推力面均可100%承受轴向推力..每个径向轴承附近安装有两个互成90度的轴振动探头;用于检测轴流压缩机运转过程中转子的振动;止推轴承一侧安装一个轴位移探头;用于检测轴压缩机过程中转子的轴向位移.. 轴流压缩机的径向和止推轴承已成为一个完整的系列;各种不同大小型号轴承的选用;都是根据转子转速、重量等因素确定轴承的润滑油量、轴承消耗功率、轴承油温等;并通过计算确定的..径向轴承和止推轴承结构如下所示9、平衡管道:在压缩机上设有一个高压平衡管道和排空管道;高压平衡管道的作用是将排气侧的高压气体引向进气侧的平衡活塞;用来平衡一部分由于气动引起的指向进气侧的轴向推力;以减轻止推轴承的负载;增加止推轴承的寿命..排空管道是将排气侧密封后的泄漏气体及机壳与叶片承缸之间的泄漏气体排向大气..10、伺服马达静叶调节油缸:在轴流压缩机下机壳的两侧各安装有一个伺服马达;它和调节缸相连接;当120bar的高压油投入运行后;伺服马达活塞作轴向往复移动;同时调节缸也做同步的轴向往复移动..伺服马达也是设计成为系列的;伺服马达的选用;是由驱动调节缸所需的轴向力来确定的..压缩机喘振当压缩机流量小到足够时;会在整个扩压器流道中产生严重的旋转失速;压缩机出口压力突然下降;使管网的压力比压缩机出口压力高;迫使气流倒回压缩机;一直到管网压力下降到低于压缩机出口压力时;压缩机又开始向管网供气;压缩机又恢复正常工作..当管网压力又恢复到原来压力时;流量仍小于喘振流量;压缩机又产生严重的旋转失速;出口压力下降;管网中的气流又会倒流回压缩机..如此周而复始;一会儿气流送向管网;一会儿又倒灌口压缩机;使压缩机的流量和出口压力周期性的大幅波动;引起压缩机强烈的气流波动;这种现象就称压缩机的喘振..一般管网容量大;喘振振幅就大;频率就低;反之;管网容量小;喘振振幅就小;频率就高..防止进气压力低、进气温度高和气体分子量减小等;防止管网堵塞使管网特性改变;在开、停车过程中;升、降速度不可太快;并且先升速后升压和先降压后降速;开、关防喘振阀时要平稳缓慢..关防喘振阀时要先低压后高压;开防喘振阀时要先高压后低压..如万一出现旋转失速和喘振;首先应立即全部打开防喘振阀;增加压缩机流量;然后根据情况进行处理..若是因进气压力低、进气温度高和气体分子量减小等原因造成的;要采取相应措施使进气气体参数符合设计要求;如是管网堵塞等原因;就要疏通管网;使管网特性优化;如是操作不当引起的;就要严格规范操作安全运行轴流压缩机的“安全运行”是一个特定的概念;指的是一种自保护运行状态;在“安全运行”状态下;压缩机的可调静叶、逆止阀和防喘阀都处于安全闭锁位置;这时操作画面上的静叶调节器和防喘振调节器都会自动闭锁在安全值无法操作静叶22度、防喘阀调节器强制全开、逆止阀强制关闭;以保证风机的安全..以下情况之一;轴流压缩机将进入“安全运行”状态:1手动安全运行”指令通过按表盘“安全运行”按钮2机组喘振、逆流。