TRT顶压控制系统优化改造

莱钢科技2020年03月TRT顶压控制系统优化改造
张燕
(能源动力厂）
摘要：利用T R T旁通阀的自动调节功能，在高炉顶压异常升高时，能够做到及时调节高炉顶
压；并对T R T其他参数进行优化，即解决了高炉顶压升高时T R T机组的频繁跳机故障，又防止
了高炉顶压升高时对T R T机组的冲击损害。

关键词：T R T旁通阀；高炉顶压;控制系统
〇刖m
T R T(高炉煤气余压透平发电装置），是利用高 炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能，使透平膨胀 机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置，从而 达到节能、降噪、环保的目的，具有很好的经济效益 和社会效益，是目前现代国际、国内钢铁企业公认的 节能环保装置。

随着T R T发电设备的逐步推广，T R T发电因其成本低、无污染、绿色环保的性能，已成为山钢循环经济的亮点，正为山钢提供源源不断 的电力供应。

1现状分析
能源动力厂股份5#、6#T R T发电装置分别投运 以来，T R T机组原控制系统与当前高炉生产系统的 兼容性问题逐渐显露出来。

主要表现为高炉炉顶压 力时常不明原因在极短的时间内（几秒）迅速升高，使T R T机组经常达到保护跳车值而导致T R T机组 频繁跳车。

据统计，因高炉顶压快速升高导致T R T 跳车达20余次，严重影响了 T R T的正常运行，给高 炉顶压带来了较大的波动，也给高炉的稳定生产带 来了较大的隐患：当T R T跳机时，T R T值班人员会 立即通知高炉，并让高炉的减压阀组处于自动状态，而此时，T R T旁通阀还处于3 m i n的自动调节状态，也就是高炉煤气从减压阀组和旁通阀同时大量流人 低压管网,必然会造成高炉炉顶压力的降低。

在这种高炉顶压瞬间升高的工况下，高炉煤气
作者简介：张燕（1981 -),女,2007年7月毕业于中央广播电视大学
机电一体化专业。

高级工程师，主要从事设备管理工作。

量会瞬间增大，通过T R T的煤气流量也会明显增 大，高炉煤气瞬时流量可从14万m3/h会突然增大 到25万m3/h甚至更高，T R T机组的瞬时发电量也 会明显增加，一般情况下可从2 600 k W h突然增大 到5 000 ~ 7 000 k W h。

在这种工况下，不仅对T R T 机组设备造成了损害，而且还浪费了大量的高炉煤 气能量，对于生产和设备都极为不利。

因此，如何有效地解决在高炉炉顶压力瞬间升 高时T R T发电机组能稳定运行的问题，减少机组跳 车对高炉顶压造成的影响，是保证T R T发电机组和 高炉稳定顺行的关键。

2顶压控制技术改造
2. 1技术改造
将T R T顶压旁通阀组控制引入异常情况下顶 压控制程序内，利用T R T旁通阀的自动调节功能，将旁通阀和静叶紧密配合，共同调节高炉顶压。

在 正常运行时，由静叶调节高炉顶压;在异常情况下，将T R T顶压旁通阀组控制引入顶压控制程序内，利 用旁通阀组对过多的煤气进行分流、泄压，保障了高 炉运行稳定和T R T机组正常回收煤气余能，当高炉 压力超出T R T顶压控制范围时,T R T机组静叶锁定 在设定值，旁通阀组自动打开跟踪调控高炉炉顶压 力。

成功解决了煤气流量、压力升高造成的T R T机 组频繁跳车，稳定了高炉生产，提高了 T R T装置的 发电量，效果显著。

顶压控制优化后，在5#T R T进行模拟实验:利 用信号发生器在P L C柜输人顶压模拟信号,手动模 拟实现高炉顶压升高至175 kPa、180 k P a时和由 180 k P a降至正常压力165 k P a时的模拟工况。

试
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张燕:TRT顶压控制系统优化改造第1期（总第201期}
验证明，将旁通阀组控制引人异常情况下的顶压控 制可以可靠地调节高炉顶压，成功解决了因高炉顶 压波动造成的机组跳车问题。

2.2技术创新点
2.2.1引人T R T旁通阀调控高炉顶压
国内T R T发电机组正常运行过程中均采用作 动器或伺服马达控制静叶调控高炉顶压，在炉顶压 力波动时静叶跟踪调控炉顶压力，在高炉打水或上 料过程中，极易造成高炉炉顶煤气压突然升高，达到 T R T设定的跳机值，影响T R T机组发电和高炉正常 生产。

此次改造让旁通阀组参与T R T顶压调控，在 炉顶压力达到设定上线时，静叶开度自动锁定，同时 由P L C发送信号打开旁通阀组，泄掉高炉煤气压力，同时旁通阀组根据高炉炉顶压力大小反馈信号 不断调整开度大小，跟踪调控炉顶压力，保证炉顶压 力稳定。

2.2.2高炉炉顶压力稳定性更高
旁通阀参与调整炉顶压力，成功解决了因为炉 顶压力波动对高炉生产和T R T发电机组的负面影 响。

3实施后效果
改造以后，高炉顶压波动范围明显缩小，能使高 炉顶压维持在150 k P a以上，保证了高炉和T R T的稳定生产运行；并且，瞬时发电功率由正常的4 900 k W上升至7 300 k W，充分利用了高压煤气能 量进行发电，达到了预期目的,实现了当初顶压控制 程序改造的效果。

3.1发电量明显提高
在顶压控制程序改造前，由于T R T机组频繁跳 机，高炉不允许T R T投人顶压控制，高炉顶压控制 由减压阀组负责，T R T的静叶只打开一个固定的开 度。

T R T发电功率仅3 000 k W h甚至更低，每天发电仅5万k W h,为发电机组额定发电功率的30 %左右。

顶压控制程序改造后，由于运行稳定，因为 T R T调节高炉顶压平稳灵敏，高炉不仅允许而且希 望T R T尽快投人顶压控制，这样，T R T机组的发电 功率能保持在4 500 ~ 5 200 k W左右甚至更高，发 电功率达到了额定功率的70%以上，每天发电量能 达到10万k W h以上。

这样每台T R T发电机每年 可提高发电量1 700万k W h以上，多实现经济效益 可达700万元以上。

山钢目前有6套T R T机组，每 年可多实现经济效益可达4 000万元以上，经济效 益显著。

3.2环境噪音污染得以改善
在T R T未投人顶压控制程序时，大部分高炉煤 气经由减压阀组流人低压煤气管网，减压阀组周围 的噪音可达140 d B以上，给减压阀组周围的干法除 尘和T R T值班人员造成了严重的身心危害。

T R T 投人顶压控制程序后，绝大部分煤气由T R T机组流 人低压煤气管网，减压阀组处的噪音可以降低到80 d B以下，有效地防止了因噪音带来的环境污染，保 证了减压阀组周围值班人员的身心健康。

3.3无需任何硬件投入
此项T R T顶压控制程序改造，无需投人任何硬 件设备，无需更改任何硬件，只需更改原控制程序即 可实现，改造成本低，效果好。

4结语
通过对T R T旁通阀的自动调节功能，实现在高 炉顶压异常升高时调节高炉顶压，并对T R T其他参 数进行优化，有效地解决在高炉炉顶压力瞬间升高 时T R T发电机组能稳定运行，减少机组跳车对高炉 顶压造成的影响,保证了 T R T和高炉稳定顺行。

审稿:孙建胜
Optimization and Modification of TRT Top Pressure Control System
Zhang Yan
(The Energy&Power Plant)
Abstract ：By using the automatic regulation function of T R T by- pass valve,the top pressure of blast fur­nace can be adjusted when the top pressure of blast furnace abnormally rise,and other parameters of T R T can be optimized,and then the frequent t r i p of T R T Unit when the top pressure of blast furnace increased was solved,and the impact damage t o T R T Unit when BF top pressure increased was also avaided.
Key words：TRT by- pass valve；BF top pressure；control system
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