高炉炉顶余压发电技术
2024年高炉余压发电市场前景分析
2024年高炉余压发电市场前景分析介绍高炉余压发电是一种利用高炉炼铁过程中产生的高压余热，通过适当的装置和设备转化为电能的技术。
随着我国钢铁工业的快速发展和节能减排政策的实施，高炉余压发电技术逐渐得到重视。
本文将分析高炉余压发电市场的发展前景。
市场需求1.节能减排政策的推动：随着环境保护意识的增强，钢铁行业需要采取节能减排措施。
高炉余压发电作为一种利用废热资源的技术，能够有效减少钢铁生产过程中的能源消耗和二氧化碳排放，符合节能减排政策的要求。
2.能源供给紧张：我国能源供给紧张，电力需求不断增长。
高炉余压发电可以增加钢铁企业自身的电力供应能力，减少对外购电的需求，缓解能源供给紧张的问题。
3.经济效益：高炉余压发电技术可以将废热转化为电能，提高钢铁企业的自给能力，减少能源成本。
此外，高炉余压发电技术还可以通过售电获取收入，进一步提高经济效益。
技术发展1.技术成熟度提高：随着高炉余压发电技术的不断发展和应用，其成熟度逐渐提高。
传统的蒸汽轮机和发电机组已经得到广泛应用，并且不断有新的技术和设备问世，如透平发电技术、余压发电机组等，进一步提高了高炉余压发电技术的效率和可靠性。
2.投资成本降低：随着技术的成熟和市场规模的扩大，高炉余压发电设备的生产和安装成本逐渐降低。
此外，政府对于节能减排的政策和经济刺激措施也为企业投资高炉余压发电提供了支持，进一步降低了投资成本。
市场前景1.市场规模扩大：随着我国钢铁行业的持续快速发展，高炉余压发电市场规模不断扩大。
据统计，我国钢铁企业中有相当一部分已经采用高炉余压发电技术，但整体普及率还不高，有很大的市场潜力。
2.政策支持力度加大：我国政府高度重视节能减排工作，通过出台一系列的政策文件和经济刺激措施来推动高炉余压发电技术的应用和普及。
政策的支持力度加大将促进高炉余压发电市场的快速发展。
3.国际市场需求增加：随着全球对于环境保护和可持续发展的需求增加，高炉余压发电技术也得到了国际市场的关注。
高炉炉顶余压发电技术可行性研究报告
高炉炉顶余压发电技术可行性研究报告目录1概述 (1)1.1项目概况 (1)1.2项目建设的必要性、有利条件和意义 (2)1.3可行性研究的编制依据、原则及范围 (6)2工艺设计方案 (8)2.1高炉煤气余压透平发电装置（TRT） (8)2.2转炉煤气回收 (16)2.3转炉余热锅炉装置 (25)3总图运输 (31)3.1厂区概况 (31)3.2总平面布置 (32)3.3竖向布置 (32)3.4运输 (33)3.5绿化及消防 (33)3.6总图运输主要技术经济指标 (33)4电力 (34)4.1概述 (34)4.2高炉炉顶压差发电 (34)4.3转炉煤气回收及余热锅炉 (34)4.4照明 (35)5给排水 (37)5.1概述 (37)5.2高炉炉顶压差发电 (37)5.3转炉煤气回收 (37)5.4转炉余热锅炉 (38)5.5排水 (38)6采暖通风 (39)6.1当地气象资料 (39)6.2通风 (39)6.3采暖 (40)7自动化仪表 (41)7.1概述 (41)7.2设计原则 (41)7.3高炉炉顶压差发电系统 (41)7.4转炉煤气回收及余热锅炉系统 (44)8环境保护 (46)8.1设计依据及标准 (46)8.2工程概况 (46)8.3环境影响分析及治理 (47)8.4噪声 (49)8.5厂区绿化 (49)8.6环境监测和管理 (50)8.7本次技术改造的环境效益 (50)9劳动安全和工业卫生 (51)9.1编制依据 (51)9.2采用的标准与规范 (51)9.3工程概况 (52)9.4生产过程中职业危险、危害因素分析及防范措施 (52)10节能 (56)10.1编制依据 (56)10.2概述 (56)10.3综合节能情况 (57)10.4节能措施 (57)11消防 (59)11.1编制依据及采用的标准、规范 (59)11.2工程火灾因素分析 (59)11.3防范措施 (59)12投资估算 (62)2.1概况 (62)12.2编制依据 (62)12.3投资分析 (63)12.4投资估算表 (63)12.5说明 (63)13技术经济分析 (66)13.1资金来源 (66)13.2项目实施进度 (66)13.3流动资金 (67)13.4成本预测 (67)13.5销售收入 (67)13.6利润分配 (67)13.7评价指标计算 (68)13.8盈亏平衡分析 (68)13.9敏感性分析 (68)13.10评价结论 (68)1概述1.1项目概况1.1.1厂址地理环境集团有限公司厂（以下简称某企业）位于小兴安岭南麓的伊春市西林区。
高炉炉顶余压透平发电(TRT)机组运行简析
动力油最低压力
Ｍ Ｐａ
润滑油最低压力
ｋＰ ａ
氮气密 封 压 力
ｋ ａ Ｐ
３ ０
￣ ５ ０
转 速 ／ ｒｍｉ） （／ ｎ
炉 顶压 未有 波动 ， 但较大 的煤气 流量将透平 机主轴 向正 方
全称 为 ： Ｔ ｇ ｓｐ ｅｓ ｒ ｅｏ ｅｙ Ｔ ｒｉｅｕ ｉ” 简 称 “ ＯＰ ａ ｒｓｕｅＲ ｃ ｖｒ ｕｂｎ ｎｔ 。
（） 因 分 析 ： ３原 当煤 气 温 度 、 力 和 流 量 值 比较 高 时 ， 压 静
ｌ Ｉ ｒ
叶开度维持在 ６ ～８ ％之间 ， 平机 同时消化热能 和压 Ｏ Ｏ 透 力能做功， 且功率已接近饱和 ， 当温度 和流量有任一 条件发
流 量 ４ 万 ｍ。ｈ左 右 Ｏ ／
该 问题 的发生 ， 强 Ｔ Ｔ 岗位与 高炉控制室的信 息交流 ， 加 Ｒ
在 高 炉 出现 悬 料 、 料 等 炉 况 不顺 的前 兆 时 ， 前退 出 崩 提
２ Ｔ Ｔ 发 电机 组 运 行 中异 常 状 态 及 对 策 Ｒ
向推动 ， 造成轴位移超标报警停车 。 （） ４ 解决办法 ｔ 检查止推 瓦并进 行修理 ， 同时为 了预 防
２ １ 异常状 态一 ．
（） １工况 ： 高炉煤 气温度 ２ ｏ ０ ℃以上 ， 压力 ２ ０ Ｐ 左 右 ， ２ｋ ａ
２ ２ 异 常 状 态二 ．
莱 钢 １８ ｍ 高 炉 顶 压 为 ２ ０ Ｐ ， 气 发 生 量 达 ３ ８０ ５ｋ ａ 煤 ７万
ｍ ｈ以上 ， ／ 干法布袋除尘系统阻损 ２ ５Ｐ ， 气温度 １０ ～ ｋ ａ煤 ０
高炉炉顶气体余压发电技术
162管理及其他M anagement and other高炉炉顶气体余压发电技术赵 铮（唐钢国际工程技术股份有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：本文主要向大家讲述了一下高炉炉顶气体发电技术的发展历程。
分析了高炉炉顶气体发电技术所需要的工艺流程以及技术要求，并探讨了如何才能更好的探讨利用该工艺更好的增加发电能力。
关键词：TRT 节能；余压发电；高炉气体；高炉炉顶压力；透平机；发电能力中图分类号：TM619 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）09-0162-2收稿日期：2019-09作者简介：赵铮，男，生于1984年，研究方向：钢厂余热、余压发电。
高炉炉顶余压发电装置(以下简称‘`TRT" )是开始是在大约上世纪60年代开始研究，在这些年发展过程中不断地研究，实践，现在发展已经很完备了。
TRT CTop Gas Pressure Recovery Turbine 是“高炉煤气余压透平发电装置”的缩写，它的主要原理是利用高炉炉顶气体产生的热以及压力，这些都是势能，然后通过透平机做功将其转化为机械能，从而带动发电机进行发电。
如果咱们使用的高炉气体经过干法除尘技术之后，我们还可以将发电量提高很多。
其实这种方式看上去是发电，其实是换一种方式回收能量，因为这些能量不加以回收的话也是浪费掉，这样的话就是满足绿色循环的发展理念。
不要小看这个回收能力，每次发电之前我们可以回收全部所需能量的30%，可想而知利用这种发电方式我们不会消耗燃料，而且也不会白白浪费能量，对环境造成不必要的污染，这种低成本，高回报的发电模式受到了各大工厂的喜爱，所以也作为高炉生产过程中重要的节能减排项目，受到国家和企业的大力推崇[1]。
1 TRT发展历程上世纪60年代一些西方发达国家发现并开始进行TRT 技术的开发与研究，它们努力在研究什么样的设备和工艺能更好的利用能量。
首先法国它采用的是湿式幅流式透平机，这样可以防止气体进入TET 装置中，这样在机器内部就可以将能量全部回收，避免了损失。
高炉TRT发电
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的工作原理
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高炉煤气余压发电系统课件
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。
高炉炉顶余压发电技术
目前，全国已有130多套TRT系统在运行，但是其发电量有很大的差异，除采用干法除尘与湿法除尘所造成的差异之外，尚有多种因素存在。各企业要根据自身的具体情况进行技术分析，采取有效的措施，尽早让TRT发挥出应有的功效。提高TRT发电量的措施主要有以下几条：
一是积极采用高炉煤气干法除尘技术装备。
目前，我国380立方米以上容积的高炉有332座，1000立方米以上容积的高炉有108座。全国现有130多套TRT设备在运行，约有近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。
已有TRT设备运行的总体运行状态尚不理想，也是目前需要注意的一个问题。绝大多数高炉还在采用湿法除尘技术装备，发电潜力较大。一部分企业TRT设备管理和运作水平不高，致使TRT设备没有达到设计能力。我国高炉炉顶煤气压力水平与国外相比还存在较大差距，这也影响了TRT设备能力的发挥。据统计，2005年宝钢3号高炉（4350立方米）的炉顶压力为234千帕，是我国高炉炉顶压力最高的高炉，鞍钢6号高炉（3200立方米）顶压为232千帕，首钢3号高炉（2536立方米）顶压为197千帕，武钢1号高炉（2200立方米）顶压为209千帕，柳钢7号高炉（1080立方米）顶压为181千帕，均是同类型容积高炉顶压较高的高炉。
七是合理优化TRT工艺技术参数。优选TRT工作性能曲线，使TRT功能与高炉正常生产进行优化匹配，同时又能应对高炉运作变化。一般TRT透平机出力与高炉有效容积比为4.0～4.3。
高炉炉顶余压发电技术的发展前景
目前，我国高炉TRT技术装备发展不平衡，已有设备水平有待进一步提高，尚有一批高炉需要增添TRT设备。
高炉煤气干法除尘的优点
一般来说，采用高炉煤气干法除尘，设备投入为湿法除尘的60%～70%，从工艺上来讲完全可以取代湿法除尘设备。除此之外，干法除尘还具有以下优势：不耗新水，不会产生污水和污泥，吨铁可节水0.7～0.8立方米；除尘效果好，可以实现煤气含尘量小于3毫克/立方米；煤气温度高和含水量低，可使煤气发热值提高，同时使TRT发电能力增强36%，减轻煤气管道锈蚀；干法除尘装置占地少，仅为湿法除尘的50%，且建设周期缩短；采用氮气脉冲反吹技术，清灰效果好，减少了煤气泄露。莱钢、柳钢、通钢、韶钢、攀钢、首钢、邯钢、石钢、青钢、杭钢、太钢等企业的部分高炉均采用了干法除尘。
浅谈高炉煤气余压发电技术
装置和减压 阀组， 在减压阀组之前转Ａ ． Ｔ ＲＴ ｊ 拄１ ： ３ 管。 随后 ， 净煤气依次经过全 封闭液压插板阀、 紧急切断阀、 调速阀、 可调静叶， 进入透平膨胀做功， 透平带动 发电机发电。 同时， 上述膨胀后的煤气先经旋流板脱水器脱水， 再经出１ ３全封闭
随着 国 内钢 铁企 业的迅速 发展 ， 几乎 所有的 钢铁公 司都建 设有配套 的高 炉 炼 铁系统 目前 ， 节能 减排 已经成为 冶金企 业炙 手可热 的重要 课题 ， 很 多企业追 于 外部政 策 的影响和 自身 降本增 效的需 求 ， 开 始在 现有 的技术基 础上寻 找节 能 降耗 的突破 口。 对 于高炉 炼铁 系统 而言 ， 高 炉煤 气余 压发 电系 统无 疑是 首当其 冲 的 降本增 效途 径 ， 这 也是 当前 国 内高 炉最 为关 键的 节能 项 目。 随着 该 项技术 的推广 使用 ， 我国 已经 陆续 投入使 用 了很多 高炉 煤气 余压 发 电系统 （ 以下简称
一
步 优化 ， 系统 的稳 定性 和可 靠性 可 以进 一步 提高 。 本 文将 重点 介绍Ｔ Ｒ Ｔ核心
＝ Ｔ ＲＴ 工 艺 原理 介 绍
控 制系 统 的功 能和 各种 优化 控 制方 案 。
Ｔ Ｒ Ｔ 工艺系统的主要流程为： 高炉产出高压煤气 ， 首先经过重力除尘器除
尘器 输 送 到一 级文 氏管和 二级 文 氏管 （ 粗 煤 气在 文 氏管 内对 煤气 进行 喷 水冷 却， 目的在 于 降低温 度 ） ， 煤 气 经过初 步 清洗 和 除尘 处理 后 ， 送到 余压 透平 发 电
内各大钢铁公司都开始寻找降本增效的突破 １ ３， 而Ｔ Ｒ Ｔ 技术韵 出现， 无疑让建有高炉系统的冶金企业抓住了救命稻草。 本文主要介绍了Ｔ Ｒ Ｔ 技术的工艺原理 ， 以
国内外高炉炉顶煤气余压发电技术专利分析研究_
国内外⾼炉炉顶煤⽓余压发电技术专利分析研究_国内外⾼炉炉顶煤⽓余压发电技术专利分析研究王俊海张莹莹基于冶⾦⼯业信息标准研究院信息所承担的⼯信部的知识产权推进计划⼦课题——"钢铁⼯业节能减排、绿⾊改造升级专利技术分析及推⼴应⽤",本⽂以专利为切⼊点,从中请时间、专利布局、申请⼈、核⼼专利等⽅⾯对TRT技术进⾏了系统的分析,希望为相关科研⼯作、钢企节能规划发挥作⽤。
1前⾔钢铁⾏业的节能减排、绿⾊环保技术在钢铁⾏业的应⽤和推⼴受到越来越多的重视和关注。
⾼炉炉顶煤⽓余压发电装置(Top Gas Pressure Recovery Turbine,简称TRT)是利⽤⾼炉煤⽓的压⼒和流速驱动透平机发电的技术。
TRT装置是将⾼炉炉顶的煤⽓压⼒以及热能通过透平膨胀机膨胀做功,驱动发电机发电,回收能量并能代替⾼炉调压阀组调节并稳定炉顶压⼒的⼀种装置。
TRT装置将压⼒能转化为电能,中间不需要消耗其他能源,将原本燃烧放散的废⽓回收利⽤,有利于维持⾼炉炉顶压⼒稳定,只需要配备膨胀透平机、发电机等相关设备。
与传统发电设备相⽐,投资⼤⼤减少;减少了噪⾳和污染,创造了⼀种利⽤⾼炉煤⽓的清洁、绿⾊、⾼效的全新⽅式。
在全球范围内,TRT从研发到应⽤,已经经历了将近70年的发展变化,在⼏代钢铁⼈的共同努⼒下,TRT从径流式到轴流式,从湿式到⼲式、⼲湿两⽤,⾄今已经发展成为⼴泛推⼴和应⽤的成熟稳定的⾼炉炉顶煤⽓发电装置。
尤其在中国⼤⼒推进节能环保技术发展的⼤形势下,相关企业、⾼校、科研院所在TRT研究⽅⾯取得了突破的进展和卓越的成绩。
2⾼炉炉顶煤⽓余压发电技术(TRT)专利申请时间分布在全球范围内,TRT技术的试验研究从20世纪50年代就开始了,⾃1974年第⼀套TRT装置发电⾄今已有四⼗多年的历史。
从图1⾼炉炉顶煤⽓⼲式余压发电技术(TRT)专利申请时间分布可以看出,20世纪70年代到90年代是TRT技术的起步和研发阶段,专利数量相对较少,其中20世纪80年代TRT技术取得了较⼤的突破,专利数量相对增加,形成了⼀个⼩⾼峰。
TRT高炉煤气余压发电系统方案
煤气回收工艺
OG〔湿法工艺：冶炼中产生的近1450℃煤气,通过冷却烟道冷却到约900℃后进入溢流文氏管, 使煤气中80%左右的固体颗粒脱离后进人重力脱水器脱水,煤气温度降至约70℃.在风机的抽引 下煤气流速突增并继续进入R—D文氏管,经水雾处理去除8μm以上的固体颗粒后再水雾分离得 到纯净的煤气.系统设置有气体分析仪,当煤气合格〔CO > 35%、O2<2%时三通阀切换至回收状 态,煤气借助风机后的正压,经水封逆止阀、V型水封送入气柜.如煤气不合格则三通阀切换至放 散状态,经放散塔点火燃烧后排放到大气中.
➢ 对于1000-2000m3高炉配套湿法TRT 每年可回收2400-4800万度电
➢ 对于2000-3200m3高炉配套湿法TRT 每年可回收4800-9000万度电
➢ 对于3200-4300m3高炉配套湿法TRT 每年可回收9000-15000万度电
➢如果高炉工艺采用干法除尘,配套干法TRT,则可以较湿法TRT同比 提高25-50%的发电量.同时,每套机组年可节省320-640万吨除尘用 水,可以节约新水2-3万吨,减少污泥处理量约2万吨. ➢ 采用TRT发电,每年一套机组可避免由于燃煤发电而向大气排放 约2万吨的CO2气体量,这对改善日益严重的温室效应和酸雨的环境 污染都将发挥积极的作用.
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煤气净化回收与利用技术按净化方式分为湿法和干法2大类 干法系统包括烟气冷却净化系统与煤气回收系统.由活动烟罩捕集并经 汽化冷却烟道冷却至1600℃左右的转炉烟气,首先进入蒸发冷却器降温 和初除尘,温度降至180℃～200℃左右,进入静电除尘器进行精除尘.然 后根据CO含量、O2含量由阀门切换站进行煤气回收或放散操作.回收期 煤气需经冷却器二次冷却,温度降至70℃后进入煤气柜回收；放散期煤 气需点火燃烧,排放气体的含尘浓度≤15mg/Nm3.
高炉煤气余压发电(TRT)技术的研究与应用分析
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TRT发电工程介绍
高炉TRT发电工程介绍一、TRT工艺描述1、TRT概述TRT--(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit，以下简称TRT)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，驱动发电机发电的一种二次能源回收装置。
高炉产生的煤气，经除尘后进入TRT 装置。
经入口电动碟阀、入口插板阀、快切阀，进入透平机膨胀做功，带动发电机发电。
自透平机出来的煤气，进入低压管网，透平机组与煤气系统中减压阀组并联。
发电机出线断路器接于系统母线上，经变电所与电网相连，当TRT运行时，发电机向电网送电；当高炉短期休风时，发电机不解列作电动运行。
TRT装置既回收减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力，改善高炉生产的条件，不产生任何污染，可实现无公害发电，是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。
2、TRT主要功能1）、利用高炉煤气余压余热回收能量进行发电，降低综合生产成本。
2）、通过调节机组静叶控制高炉炉顶压力，提高生产效率。
减压阀组调压范围一般在15kPa左右，而TRT调压范围可稳定在3~5kPa，进一步提高了高炉利用系数。
3）、与减压阀组并联，替代其减压功能，降低减压过程的噪音。
高炉在安装TRT装置后，可使高炉原有的减压阀组140分贝带来的噪声污染降低至100分贝左右，有效的防止了因噪音带来的环境污染。
3、TRT的几种主要形式1）、“一拖一”TRT：适用于炉容在400m3以上的单座高炉配备。
2）、“二拖一”TRT：两座高炉共用一座TRT装置，适用于两座炉容相差不大（相差一般在150 m3左右）高炉配备，单座炉容在350~1200 m3之间。
两座高炉的高炉煤气经除尘后(<10mg/ m3)，分别从两侧进入共用型TRT，通过机壳导流使气体转成轴向进入叶栅，气体在静叶栅和动叶栅组成的各自独立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（即转子及动叶片）使之旋转，工作轮通过联轴器带动发电机一起转动而发电。
干式TRT技术
干式TRT技术一、所属行业：钢铁行业二、技术名称：干式TRT技术（高炉炉顶余压余热发电）三、适用范围：钢铁企业高炉炉顶余压发电四、技术内容：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。
煤气干式透平，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）零部件材质选择、耐温等问题。
（2）温度高，热焓降大（设计不当对出力有很大影响）。
（3）主机机壳材质选择、耐温、防积灰问题。
（4）叶片材质选择、耐温、防腐、耐磨损问题。
（5）机组的过温保护问题。
（6）升速、并网、调功率、调炉顶压力。
3.工艺流程高炉煤气经重力除尘器、干式除尘器（一般为布袋除尘器）两次除尘后，在减压阀组前经过入口蝶阀、入口插板阀、快速切断阀进入透平膨胀机膨胀做功驱动发电机发电，膨胀后的高炉煤气压力约为10kPa，经过出口插板阀、出口蝶阀进入减压阀组后的煤气总管道去工艺。
高炉炉顶压力通过改变透平静叶的工作角度来控制，满足机组变工况的要求。
五、主要技术指标：1.与该节能技术相关生产环节的能耗现状14目前我国重点大中型钢铁企业炼铁工序能耗456.79kgce/t。
2.主要技术指标生产每吨铁时，干式除尘耗电0.25～0.45kWh，较湿式节电60%～70%。
；生产吨铁回收电量约50 kWh，发电量更大。
高炉余压发电 (3)
高炉余压发电高炉煤气余压透平发电装置(即TRT)，TRT——(Blast Furnace Top 自动控制系统 本系统仪表，主要采用西门子、施耐德以及AB、ABB等小型PLC控制系统。
透平轴运动的测控仪表采用ENTEK/派利斯/BENTLY公司的3500仪表等。
电液伺服控制器一般使用北京航天634所产品。
系统组成 由反馈控制系统、转数调节系统、高炉顶压复合调节系统、超驰控制系统、电液位置伺服控制系统、氮气密封压差调节系统、顺序逻辑控制系统等组成。
由以上系统对TRT机组进行启动运行，过程检测控制。
在保证高炉正常生产、顶压波动不超限的前提下，顺利完成TRT装置的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行、正常运行等项操作及控制。
TRT工作原理 TRT是利用高炉煤气所具有的压力能、热能，通过透平膨胀做功，驱动发电机发电，来进行能量回收的一种节能装置。
TRT与减压阀组（或环缝）的关系 减压阀组（或环缝）是高炉顶压控制的重要手段，根据高炉炉容大小的不同，减压阀组中阀门的口径和数量亦有区别，但其作用是相同的。
减压阀组一般由一台自动阀、一部通管、两台或三台开关量阀等组成。
TRT装置与高炉减压阀组在煤气管网配置中既有串联也有并联的。
TRT串联在减压阀组之后，正常运行时，减压阀组全开。
优点：适合泄漏量大，不易改造的减压阀组。
缺点：整个系统的安全性较并联来说较差。
将TRT与减压阀组进行并联，正常运行时，减压阀组全关。
并联运行对减压阀组进行改造 为配合TRT工程，对减压阀组进行如下改造： 设置一台自动阀，接受来自顶压调节器的控制信号，自动调整炉顶压力。
设置一台量程阀，根据自动阀阀位进行自动调整，保证自动阀在线性区工作。
设置两台快开阀，一用一备，当TRT发生故障紧急停机时，该阀能够自动开启，保证炉顶压力的波动范围在允许值之内。
减压阀组一般归炼铁使用，TRT一般划归动力厂，为简化两所属单位之间的关系，可不对减压阀组进行改造，采用透平机并联旁通快开阀的方案。
高炉余压发电 (3)
高炉余压发电高炉煤气余压透平发电装置(即TRT)，TRT——(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT) ，TRT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，驱动发电机或其它装置发电的一种二次能源回收装置。
现在是作为节能减排以及CDM倡导的环保产品。
该装置既回收减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力，改善高炉生产的条件。
不产生任何污染，可实现无公害发电。
是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。
TRT工艺流程高炉产生的煤气，经重力除尘器（部分工艺为环缝），进入TRT装置。
经调速阀（并联入口电动碟阀），入口插板阀，过煤气流量计，快切阀，经透平机膨胀作功，带动发电机发电，自透平机出来的煤气，进入低压管网，与煤气系统中减压阀组并联。
发电机出线断路器，接于10.5或6.3KV系统母线上，经当地变电所与电网相连，当TRT运行时，发电机向电网送电，当高炉短期休风时，发电机不解列作电动运行。
TRT装置由透平主机，大型阀门系统，润滑油系统，液压油系统，给排水系统，氮气密封系统，高、低发配电系统，自动控制系统八大系统。
缓蚀阻垢和远程在线两个可选系统组成。
TRT的主要功能：1.与减压阀组并联,替代其减压功能2.通过调节机组静叶,控制高炉炉顶压力3.煤气只是从TRT里流过,不消耗煤气,不改变煤气的化学成分4.降低减压过程的噪音自动控制系统本系统仪表，主要采用西门子、施耐德以及AB、ABB等小型PLC控制系统。
透平轴运动的测控仪表采用ENTEK/派利斯/BENTLY公司的3500仪表等。
电液伺服控制器一般使用北京航天634所产品。
系统组成由反馈控制系统、转数调节系统、高炉顶压复合调节系统、超驰控制系统、电液位置伺服控制系统、氮气密封压差调节系统、顺序逻辑控制系统等组成。
由以上系统对TRT机组进行启动运行，过程检测控制。
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高炉炉顶余压发电技术
作者:admin 日期:2009-05-26
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高炉炉顶余压发电技术
炼铁生产中，高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时，称为高炉高压*作。
高炉煤气在高压*作下具有一定的压力能。
采用煤气余压发电技术装备（TRT）可将这部分压力能回收，其设备的工作原理是煤气的余压使煤气在透平机内进行膨胀做功，推动透平机转动，进而带动发电机转动，发出一定的电量。
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。
高炉炉顶余压发电的工艺流程
高炉荒煤气经重力除尘器后的半净煤气管道进入布袋除尘器的进气总管。
在布袋除尘器进气总管和布袋除尘器之间设有一个旁路，在旁路上设有冷热交换器，用于煤气的升温和降温。
布袋除尘器的布袋是氟美斯化纤制品，其工作温度为80℃～250℃，瞬间不允许超过500℃。
煤气温度低于80℃易产生结露现象，布袋内有露水会与灰尘结球，造成布袋除尘的除尘效果下降，严重时会导致煤气流流动不畅；煤气温度高于250℃会使布袋变脆，甚至烧损。
所以，设置旁路冷热交换器来应对煤气温度的变化，是干式布袋除尘器能够正常工作的条件。
下一步，从干式布袋除尘器出来的净煤气将进入透平机。
这时的净煤气温度在120℃～180℃之间，含尘量为1.2～4.6毫克/立方米。
从透平机出来的净煤气进入企业的净煤气管网。
一些炼铁企业高炉煤气采用湿式除尘方法，即在重力除尘器之后采用文式管除尘设备，出来的净煤气仍可进入透平机去发电。
从工作原理上看，TRT装置代替了原来煤气系统的高压阀组，不同的是，原煤气系统的高压阀组将煤气的压力能白白泄漏掉了，而TRT装置可以回收高炉鼓风能量的30%左右。
高炉煤气干法除尘的优点
一般来说，采用高炉煤气干法除尘，设备投入为湿法除尘的60%～70%，从工艺上来讲完全可以取代湿法除尘设备。
除此之外，干法除尘还具有以下优势：不耗新水，不会产生污水和污泥，吨铁可节水0.7～0.8立方米；除尘效果好，可以实现煤气含尘量小于3毫克/立方米；煤气温度高和含水量低，可使煤气发热值提高，同时使TRT发电能力增强36%，减轻煤气管道锈蚀；干法除尘装置占地少，
仅为湿法除尘的50%，且建设周期缩短；采用氮气脉冲反吹技术，清灰效果好，减少了煤气泄露。
莱钢、柳钢、通钢、韶钢、攀钢、首钢、邯钢、石钢、青钢、杭钢、太钢等企业的部分高炉均采用了干法除尘。
2003年，宝钢高炉TRT（采用湿式除尘）年平均吨铁发电量为35.2千瓦时，所回收的电力占吨铁电耗的64.55%，设备运行1年半就可以将投资全部收回。
攀钢4号1350立方米高炉的TRT设备经过改造后平均发电量可达405.25万千瓦时/年，年可创效益1100万元。
韶钢2500立方米高炉TRT（采用干法除尘）透平要为干式轴流两级反动式，两级全静叶自动可调，发电机为无刷励磁发电机，2005年11月平均吨铁发电量达47.2千瓦时/吨。
提高TRT系统发电量的途径
目前，全国已有130多套TRT系统在运行，但是其发电量有很大的差异，除采用干法除尘与湿法除尘所造成的差异之外，尚有多种因素存在。
各企业要根据自身的具体情况进行技术分析，采取有效的措施，尽早让TRT发挥出应有的功效。
提高TRT发电量的措施主要有以下几条：
一是积极采用高炉煤气干法除尘技术装备。
二是提高高炉炉顶煤气压力，减少煤气从炉顶到透平机的压力损失。
提高炉炉顶煤气压力还可以带来产量的提高、高炉*作稳定、可以冶炼低硅铁等方面的好处。
三是保持高炉煤气稳定地以最大发生量供给透平机，这就要求高炉生产要稳定地处于高水平状态。
这样就可以关闭煤气系统的高压阀组，使高炉煤气全量通过TRT透平机。
四是适当提高TRT煤气入口温度。
高炉正常生产状态下炉顶温度应小于250℃，在超过350℃时就要采取打水降温措施。
在煤气压力不变的条件下，煤气温度高，煤气压透平机内体积膨胀大，就会使发电量提高。
优化处理好高炉炉顶煤气温度和TRT发电能力，寻找好*作的最佳点是提高发电量的有效方式。
五是调整好TRT入口的静叶角度。
在煤气管网中设置能进行煤气压力调节的设备，通过调整静叶片的角度，来控制煤气的压力和输出功率，可以使高炉炉顶压力波动小，同时TRT的输出功率也可以处于稳定状态，这可以用小型计算机来进行控制。
六是提高TRT 设备运行率。
首先，要提高TRT设备的开工率，延长TRT稳定运行的时间，并力争在高水平状态下工作，同时加强对TRT设备的维修、保养、合理*作，及时排除各种设备故障；其次，要提高TRT*作人员的技术水平，维修水平等。
七是合理优化TRT工艺技术参数。
优选TRT工作性能曲线，使TRT功能与高炉正常生产进行优化匹配，同时又能应对高炉*作变化。
一般TRT透平机出力与高炉有效容积比为4.0～4.3。
高炉炉顶余压发电技术的发展前景
目前，我国高炉TRT技术装备发展不平衡，已有设备水平有待进一步提高，尚有一批高炉需要增添TRT设备。
首先，高炉炉顶压力大于120千帕的高炉均应配置TRT设备。
从动力学角度出发，煤气压力大于120千帕时推动透平机发电会产生经济效益，并不是以高炉炉容大小来划分。
我国个别380立方米容积的高炉炉顶压力已达到120千帕。
新修订的《高炉炼铁工艺设计规范》中已明确指出：高炉（指《钢铁产业发展政策》中规定的容积大于1000立方米的高炉）必须设置高炉炉顶煤气压余发电装置，余压透平发电装置应与高炉同步投产。
目前，我国380立方米以上容积的高炉有332座，1000立方米以上容积的高炉有108座。
全国现有130多套TRT设备在运行，约有近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。
已有TRT设备运行的总体运行状态尚不理想，也是目前需要注意的一个问题。
绝大多数高炉还在采用湿法除尘技术装备，发电潜力较大。
一部分企业TRT设备管理和*作水平不高，致使TRT设备没有达到设计能力。
我国高炉炉顶煤气压力水平与国外相比还存在较大差距，这也影响了TRT设备能力的发挥。
据统计，2005年宝钢3号高炉（4350立方米）的炉顶压力为234千帕，是我国高炉炉顶压力最高的高炉，鞍钢6号高炉（3200立方米）顶压为232千帕，首钢3号高炉（2536立方米）顶压为197千帕，武钢1号高炉（2200立方米）顶压为209千帕，柳钢7号高炉（1080立方米）顶压为181千帕，均是同类型容积高炉顶压较高的高炉。