BORT操作指南 组合1
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武安广耀铸业BPRT操作指南 1 / 16
武安广耀铸业BPRT操作指南
陕西博尔透平机械有限公司 2011年12月21日 武安广耀铸业BPRT操作指南 2 / 16 一、 BPRT系统概述 煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组（Blast Furnace Power Recovery Turbine）简称BPRT装置，该装置具有上述两个机组的功能，即高炉鼓风和能量回收。它也是由电能和煤气能双能源驱动的鼓风机组，在该机组中的高炉煤气透平回收能量不是用来发电，而是直接同轴驱动鼓风机，没有发电机的机械能转变为电能和电能转变为机械能的二次能量转换的损失，回收效率高。当透平正常工作时，离合器处于啮合工作状态，把透平回收的功率传给高炉鼓风机。当炉况不顺煤气量小或高炉休风时，离合器自动将高炉煤气透平断开，既保证了高炉的正常生产，又保证了能量的充分利用。 BPRT机组是第一次将煤气透平和高炉鼓风机两套机组合并，取消发电机及发配电系统，合并自控系统，润滑油系统，动力油系统等，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换时的损失，使驱动鼓风机的电动机降低电流而节能。 通过安装BPRT机组后，不仅能回收高炉炉顶煤气所具有的压力能和热能，降低煤气输配管网的流动噪声，而且通过采用具有国际领先水平的BPRT系统技术对高炉顶压、高炉鼓风机、煤气透平进行高智能控制，可升高高炉顶压，增大高炉送风的质量流量，从而提高高炉的冶炼强度，提高产量。 应用BPRT系统不仅回收了以往在减压阀组浪费掉的能量，而且将煤气透平产生的压力能，直接作用于鼓风机轴上，同轴驱动，节省了能量的二次转换，可同比提高能量利用效率3%～5%，降低能耗。对进一步提高我国钢铁工业资源、能量利用率，减少废弃物排放量，最大限度降低产品的能源消耗量和提高产品质量具有重要的战略意义。 二、 BPRT机组布局
图1 BPRT同轴机组 31 2 4
5武安广耀铸业BPRT操作指南 3 / 16 1煤气透平 2.离合器 3. 鼓风机 4.增速箱 5.电动机 三、 BPRT系统介绍 3.1 系统组成 该系统主要由十大子系统组成： 1.高炉鼓风主机系统 2.能量回收透平主机系统 3.管网输配与大型阀门系统 4.自动化仪表控制系统 5.高低压电器系统 6.液压伺服控制系统 7.润滑油控制系统 8.氮气密封系统 9.冷却水系统。 该系统控制流程图见附图。 3.2 SSS离合器 功能: SSS离合器，是一种通过齿轮元件传递功率的全自动型单向超越离合器。自动同步离合器能够根据输入、输出端转速的高低自动进行切换：当输入端相对输出端升速时，离合器自动啮合；当输入端相对输出端降速时，离合器自动脱开，独立于外部控制，啮合后同步机械完全卸载，当结合时成为一个齿轮联轴器；自动脱开时，相当于两个独立的旋转设备，相互不传递任何转矩。 3.3 煤气透平风机的调节控制（参照原D1600风机说明书） 3.4 透平机的技术参数 3.4.1、ATP3000-230/150透平主机 1.1设计参数 进口煤气流量：120000Nm3/h
进口煤气温度：150℃； 进口煤气压力：130 kPa（G） 出口煤气压力：15 kPa（G） 透平主机效率：≥86% 最大输出轴功率：2500KW 武安广耀铸业BPRT操作指南 4 / 16 入口煤气含尘量：≤10 mg/Nm3 3.4.1.2规格 型 式：干式轴流反动式 机壳型式：卧式水平剖分式 轴 功 率：2500KW 工作转速：5870r/min 级 数：一级 临界转速：6920r/min（一阶） 3.5.主机结构特点和系统介绍。
3.5.1.ATP3000-230/150透平主机 透平主机主要由进气室、静叶承缸、机壳、排气室、转子、静叶及其伺服调节机构、密封、油封、轴承、轴承箱、盘车装置等部件组成。 机壳：透平机最重要的承压件，采用铸造加钣金焊接结构、水平剖分，中分面经过精密加工，以防泄漏，采用厚中分面法兰，预紧应力螺栓。机壳强度按进气压力0.3MPa，温度≤260℃设计制造。进气口沿轴向而设、排气口径向朝上。机壳和静叶承缸双层结构，变形适应能力强。机壳进行水压试验，轴承箱回油孔较大，实现箱内不积油。透平主机具有完善的滑销系统，以疏导热膨胀，防止热变形。 静叶可调机构：采用伺服油缸调节机构，其传动灵活平稳，变工况范围中运行稳定。第一级静叶可实现全关闭，且具有足够强度。在蝶阀、紧急切断阀打开时，利用静叶可使透平平稳启动和停机，并完成自动升速和自动控制炉顶压力。 转子及叶片：主轴材质为高合金钢，对积灰后不平衡响应迟缓。动叶与承缸间、静叶与转子间隙小，保证透平最大出力。 轴承：采用压力润滑的滑动轴承，轴瓦材质为巴氏合金。支承轴承采用可倾瓦轴承，这种轴承具有极高的抗油膜震荡能力及较小的摩擦损失特征，对外载荷变化和转速变化具有较强的适应性。推力轴承采用金斯贝雷型，该轴承可以随轴向力的变化而自动调整瓦块位置，保证瓦块间承受载荷的均匀性，具有极高的承载能力。 盘车装置：转子联轴器端，带有盘车装置。其工作可靠性高，使用寿命长，当主轴超过盘车转速时，自动脱开。 武安广耀铸业BPRT操作指南 5 / 16 轴端密封装置：透平轴端配置有两套充氮气拉别令密封加碳环双重密封，可有效防止煤气外泄，并尽可能减少氮气的消耗量，氮气消耗量≤60Nm3/h。
底座：底座采用碳素钢焊接结构，其能够承受透平机的静载荷和动载荷，并传导到基础上。透平机相对于底座，不是绝对刚性固定，是采用以一个死点为定位点，其余沿导向键可在水平轴向自然膨胀的结构，其死点根据止推轴承和机体热膨胀的方向设定，既要保证机体自由热膨胀，又要转子与定子各项间隙在允许的范围内。底座上设置机体调整螺栓和底座调平螺栓，安装较为方便。 透平进、出口法兰处各带一段接管 。 2. 联轴器及护罩 型式：膜片式联轴器 3. 润滑油系统 系统采用两台油站电动油泵，并配备有系统高位油箱。该系统同时向透平主机提供润滑油，保证机组启动、运行、停机等正常工况和事故状态下的轴承润滑用油。 润滑油站： 电动油泵、油箱、高位油箱、油冷却器（管式）、滤油器、排油雾风机、加热器、阀组、站内联接油管路、油箱测温热电阻等组成。设备本体回油管路带有窥视镜、温度计。 5. 液压伺服控制系统：该系统采用双恒压变量泵供油，双泵互为备用，系统对各个供油点分别有独立供油支路，动力油系统受自动化系统控制。 6. 氮气密封系统 系统组成：透平轴端密封（低压密封支路）。 系统功能：透平介质为高炉煤气，属于可燃有毒气体，故决不能让其外泄。 透平轴端密封（低压密封支路）： 气源氮气压力为0.4～0.8MPa，然后经气动薄膜调节阀调压后至密封处的氮气压力高于被密封的煤气压力0.02～0.03MPa左右，保证煤气不外泄。 若无备用气源，原则上无氮气时停机。 7. 冷却水系统 机组设置有完整的油站冷却水、电机冷却水供水系统。 8. 主要大型阀门 8.1 入口电动蝶阀 名称：三偏心金属硬密封蝶阀 通径：DN1200 mm 武安广耀铸业BPRT操作指南 6 / 16 公称压力：PN0.3MPa(G) 使用温度：≤250℃ 驱动方式：电动（电器防爆） 数量：一台 8.2入口插板阀 名称：敞开式电动插板阀 通径：DN1200 mm 公称压力：PN0.3MPa(G) 使用温度：≤250℃ 泄漏量：零泄漏 驱动方式：电动顶开（可手动），电动行走（可手动）（电器防爆） 数量：一台 8.3出口插板阀 名称：敞开式电动插板阀 通径：DN1400 mm 公称压力：PN0.05MPa(G) 使用温度：≤250℃ 泄漏量：零泄漏 驱动方式：电动顶开、压紧（可手动），电动行走（可手动）（电器防爆） 数量：一台 8.4出口电动蝶阀 名称：偏心蝶阀 通径： DN1400 mm 公称压力：PN0.05MPa(G) 使用温度：≤250℃ 驱动方式：电动驱动并带手动装置（电器防爆） 数量：一台 8.5液压旁通快开调节阀
名称：液压蝶阀（金属硬密封） 通径：DN300 武安广耀铸业BPRT操作指南 7 / 16 公称压力：PN0.3MPa(G) 使用温度：≤250℃ 驱动方式：液动油缸 阀位反馈信号：4～20mA 数量：二台 8.6液压快速紧急快切阀
名称：三偏心紧急快切阀 通径：DN1200 mm 公称压力：PN0.3MPa(G) 使用温度：≤250℃ 快关时间：0.5～1S可调（全开-全关90%行程） 慢关时间：～ 40S 可调 特点：动作灵活、性能稳定、可靠 驱动方式：液动（液动开启、弹簧关闭） 数量：一台 8.7均压电动蝶阀 DN200 PN0.6MPa(G) 9、 自控系统 该系统为双机热备双冗余系统，ABB AC500系统。 四、 BPRT机组的投运 首先由异步电动机起动机组（此时不带煤气透平），离合器处于脱离状态，待D风机机组工作正常，高炉产生出高炉煤气，导入煤气将透平升速到电动机同步转速，用离合器在线切入联接煤气透平与机组同步运行做功。在升速有离合器投入过程中，透平转速会有波动。其次，在煤气透平故障或高炉需要煤气透平脱离时，离合器能在运行中在线将煤气透平与电动机脱离，而不影响“电动机＋增速箱＋D风机”机组的运行。待需要再投入煤气透平时，需要按照起动条件重新使用起动程序重新启动，离合器能在线将煤气透平再投入。 五、煤气余压透平设备简介及操作
透平机简介：该透平机是单级透平，由一级静叶一级动叶组成，进气室是轴
