該裝置既回收減壓閥組泄放的能量,又淨化煤氣、降低噪音、穩定爐頂壓力,改善高爐生產的條件。不產生任何污染,可實現無公害發電。是現代國際、國內鋼鐵企業公認的節能環保裝置。
TRT工藝流程
高爐產生的煤氣,經重力除塵器(部分工藝為環縫),進入TRT裝置。經調速閥(並聯入口電動碟閥),入口插板閥,過煤氣流量計,快切閥,經透平機膨脹作功,帶動發電機發電,自透平機出來的煤氣,進入低壓管網,與煤氣系統中減壓閥組並聯。
發電機出線斷路器,接於10.5或6.3KV系統母線上,經當地變電所與電網相連,當TRT運行時,發電機向電網送電,當高爐短期休風時,發電機不解列作電動運行。
TRT裝置由透平主機,大型閥門系統,潤滑油系統,液壓油系統,給排水系統,氮氣密封系統,高、低發配電系統,自動控制系統八大系統。緩蝕阻垢和遠程線上兩個可選系統組成。
TRT的主要功能:
1.與減壓閥組並聯,替代其減壓功能
2.通過調節機組靜葉,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
自動控制系統
本系統儀表,主要採用西門子、施耐德以及AB、ABB等小型PLC控制系統。
透平軸運動的測控儀表採用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所產品。
系統組成
由反饋控制系統、轉數調節系統、高爐頂壓複合調節系統、超馳控制系統、電液位置伺服控制系統、氮氣密封壓差調節系統、順序邏輯控制系統等組成。
由以上系統對TRT機組進行啟動運行,過程檢測控制。在保證高爐正常生產、頂壓波動不超限的前提下,順利完成TRT裝置的啟動、升速、併網、升功率、頂壓調節、正常停機、緊急停機、電動運行、正常運行等項操作及控制。
TRT工作原理
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,驅動發電機發電,來進行能量回收的一種節能裝置。
TRT與減壓閥組(或環縫)的關係
減壓閥組(或環縫)是高爐頂壓控制的重要手段,根據高爐爐容大小的不同,減壓閥組中閥門的口徑和數量亦有區別,但其作用是相同的。減壓閥組一般由一台自動閥、一部通管、兩台或三台開關量閥等組成。
TRT裝置與高爐減壓閥組在煤氣管網配置中既有串聯也有並聯的。
TRT串聯在減壓閥組之後,正常運行時,減壓閥組全開。
優點:適合泄漏量大,不易改造的減壓閥組。
缺點:整個系統的安全性較並聯來說較差。
將TRT與減壓閥組進行並聯,正常運行時,減壓閥組全關。
並聯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:
設定一台自動閥,接受來自頂壓調節器的控制信號,自動調整爐頂壓力。
設定一台量程閥,根據自動閥閥位進行自動調整,保證自動閥線上性區工作。
設定兩台快開閥,一用一備,當TRT發生故障緊急停機時,該閥能夠自動開啟,保證爐頂壓力的波動範圍在允許值之內。
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係,可不對減壓閥組進行改造,採用透平機並聯旁通快開閥的方案。我廠TRT機組即採用此方式。
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,根據高爐爐容大小的不同,減壓閥組中閥門的口徑和數量亦有區別,但其作用是相同的。5#高爐配套TRT裝置與高爐減壓閥組屬於並聯配置,在正常運行時,減壓閥組全關。
高爐爐頂壓力的控制
高爐爐頂壓力的調節系統主要由頂壓調節系統和前饋控制組成。
TRT正常運行時的頂壓調節原理: TRT對高爐頂壓的調節以TRT側的高爐頂壓設定值為目標值,採用PID調節控制TRT靜葉開度,達到控制高爐爐頂壓力穩定的目的。靜葉比高爐減壓閥組調節目標值低3kPa左右,以保證靜葉調節的優先性。TRT運行時,靜葉在自動狀態,高爐減壓閥組自動閥同樣保持自動狀態,減壓閥組各閥門全部關閉。正常運行時,機組兩旁通快開閥全部關閉,一在自動位置(調節目標值比靜葉高3kPa,以保證靜葉調節的優先性),一在手動位置,一旦靜葉調節出現問題,頂壓波動超出正常範圍,在自動位置的旁通快開閥會自動參與頂壓調節。
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;當機組發生重故障時,兩旁通快開閥快速打開相應開度(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閉對高爐產生作用之前,快速打開,使高爐煤氣形成暢通,消除這一不安全因素。
重故障跳機後對頂壓的控制:當TRT機組發生重故障時,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節。在高爐接到TRT跳機信號後,TRT運行人員可將旁通快開閥轉為手動,並逐步關閉旁通快開閥,將頂壓控制全部交給高爐控制室。
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