建龙集团TRT培训

日创效益 （万元）
备注
430 450 1260 2500 2500 4300
3000 3000 4500 12000 18000 25000
干法 干法 湿法 湿法 干法 干法
2200 2400 3300 8200 11000 18000
2.6 2.9 3.9 9.8 13.2 21.6
0.5元 /KWh
增大进口压力，提高透平膨胀比都可以提 高发电量。但一台机组按照一定的介质参 数设计好了以后，提高上述参数是不可能 的，高炉也不能牺牲其它的条件来满足 TRT发电。提高发电量途径： （1）提高机组的作业率，延长机组连续作业 时间。
（2）提高控制质量，炉顶压力波动小，保发 电量平均值大。
（3）湿法除尘控制喷雾水量，无论干式或湿 式都要做好进、出口排水。
TRT系统构成
TRT包含机械、电力、电气、仪表（控制）、液压、润滑、水、 土建、结构、总图等专业，见下图：
工艺流程：
高炉
重 除尘
力器
除
尘 器
启动阀
入口插板阀
均 压 阀
减压阀组
低压管网
入口碟阀 旁通阀组
快切阀 TRT
出口 碟阀 出口插 板阀
发电机
2、TRT发展史
做早研制TRT的是原苏联，1960年研制 出第一台TRT，由于没有解决除尘问题，静 叶粘灰严重，实用不成功。1962年，制成半 干式TRT（6000KW），燃烧5%的高炉煤气
加热，解决了系统的冷凝水和灰尘堵塞问题。 1969年法国试验成功半净煤气径流反动式 TRT，装机容量都在500kw以下。1970年日本 川崎重工引进了这项技术，于1974年生产了 第一台8200kw TRT装置，叫做川崎---索夫莱 尔透平，安装在川崎水岛钢铁厂。
到1979年，日本研制成功具有静叶调顶压 功能的TRT，代替了调速阀调顶压，提高了发
4、基本参数 4半 .科1型号：
功学
M倍的 解决PXXXX-XXX/XXX
效问 果题
的 方 法 、 达 到 事
煤气回收透平
进气温度(℃) 进气压力（Kpa） 最大发电量(KWh） G:干式 S:湿式 L:干湿两用
4.2透平形式：干式（湿式）轴(径）流反动式， 一（二）级静叶 可调，径（轴）向进排气。
我国TRT的发展比较滞后，2000年 我国1000m3以上的高炉大约50座，安 装国产TRT只有5台（生产6台)。制约 我国TRT发展的原因很多，主要是影 响高炉生产和发电量相对较低。具体 表现在自动控制水平落后，静叶调顶 压不稳定；企业节能观念不强；运行 人员经验不足，操作水平低；企业综 合管理落后，导致TRT的作业率非常 低。
2.1设备初步设计审查要注意的几点：
（1）透平机的出力在同等规模的条件下是否 最大；
（2）设备和工艺是否按照建设方的设计委托 要求设计；
（3）操作室和机组之间、阀门的布置等工艺 布局是否合理。
（4）安全环保是否符合国家要求，安全设施 是否可靠。
（5）确定设备设计图纸提供时间和设备供货 时间（订货清单提供时间），到图数量。
2.2工厂初步设计审查要注意的几点 （1）确定TRT在总图上的位置，布局要合理； （2）确定设备资料的提供时间和到图计划，图
纸数量； （3）审核投资的合理性； （4）审核建设周期的合理性； （5）确定建设方提供煤气、电力、氮气、水等
接口的坐标和标高的时间；
（6）审查起重、排水、安全通道等设计是否有 漏项。
TRT功率计算公式：
N=QTCPη1η2[1-(P1/P2)(K-1)/K]10-3 式中：N—输出功率 ；Q—煤气流量 ；T— 煤气入口温度；CP--煤气定压比热；P1—排 气压力；P2—进气压力 ；K—比热系数； η1—透平效率 ;η2—发电机效率。 理论上提高进气温度，增大煤气流量，提高 发电机和透平机的效率，降低出口压力，
12800
KW
4.5发电机参数
项目
型号 额定功率 额定容量 功率因数 励磁电流
接法 定子电流 绝缘等级
转速
参数
吉钢
宁钢
QFW-15-2
QFR-2-18
15000 17.65 0.85 263.5
Y 970.4
F
18000
0.8 258 Y 825 F
3000
3000
单位
KW WVA A A
rpm
备注 三项 两极
（4）精心操作，减少没有必要停机。
二、TRT设计阶段应注意的问题
1、设计方案
1.1总图布置：TRT与高炉距离要近，最好摆 放在除尘器的后面，距离高炉远了，管道 距离长，高压管道泄漏煤气的可能性大， 安全没有保障。管道长，煤气温度降低的 比较多，影响发电量，如果管道保温，增 加投资。管道长管道上的弯头、阀门等造 成压力损失大，控制顶压的过渡过程时间 加长，不利于顶压控制。
自2000年开始，随着控制水平的进步和 节能意识的提高，TRT在我国的发展迅速， 到2003年底国产TRT投产近30台，装机容 量达到250兆瓦。国产第一台全干式TRT于 2003年4月在杭钢投产，高炉容积420立方 米，TRT装机容量3000千瓦。到2010年全 国共安装TRT400多套，两座高炉共用一台 TRT技术，煤气透平给高炉鼓风的三机同轴 技术都应用到实际生产中。
5700 5450 4550
4.4透平机设计介质参数
项目
参数
吉钢
宁钢
单位
高炉容积
1800
2500
m3
煤气流量
19.68
43.1
万Nm3
入口煤气温度
180
150
℃
备注
吉钢 3280.6m3/mi
n
入口煤气压力
198
175
Kpa
பைடு நூலகம்
出口煤气压力
10.9
10
Kpa
煤气含尘量
≤10
≤10
mg/m3
输出功率
11270
建龙集团TRT培训教材
集团工程设备部设计处 王武军 2011年1月
目录：
一、TRT基础知识介绍 二、TRT设计阶段应注意的问题 三、TRT主要设备的作用和维护要点 四、TRT点检和检修的内容 五、TRT操作注意事项
一、TRT基础知识介绍
1、TRT定义：
TRT是“top gas pressure recovery turbine”的缩写，全称为高炉煤气余压透平 发电装置。是利用高炉煤气的压力能和热 能，通过透平机膨胀做功，驱动发电机发 电，实现压力和温度 动能 电能的能量 转换，回收能量的装置。
式中：
P1---静叶排气压力 P0---静叶进气压力 V1---静叶排气速度 V0---静叶进气气速度 T1---静叶排气温度 T0---静叶进气温度 A2---流道排气截面积 A1---流道进气截面积 ρ1---静叶排气密度 ρ0---静叶进气密度 R---气体常数 M---气体质量
6、提高TRT发电途径
TRT发电量指标
现在国内还没有TRT发电量标准,行业内常把湿法除尘 TRT发电量38~40KWh/tTe;干法除尘TRT发电量47KWh/tTe作 为发电量指标,这是行业的高水平,容积小的高炉指标略低。
几个有代表性高炉发电量：
高炉容积 （m3）
TRT装机容量 （KW）
除尘方式
实际发电量 （KWh/h）
干（湿）式轴（径）流：干（湿）法除尘煤气在透 平内部的流向 同轴的方向一致（同轴向垂直）。
一（二）级静叶 可调：有一（二）级静叶和动叶， 一（二）级静叶同时动作，调整高炉顶压。
反动式：是衡量透平机做功的程度。相对于冲动式 而言发电效率更高。
径（轴）向进排气：进、排气管道垂直于轴（平行
于轴）。
4.3转速：
3.4主机设备验收按照标准生产验收大纲执行 ，要参与出厂前的超速试验和动平衡试验 。
3.5电气、箱、柜设备由知名厂家集成，元器 件使用国内中高端产品，尽可能使用公司 内部使用广泛的厂家，节省备件储备，控 制系统验收按照标准通电试验。
3.6仪控设备选用知名厂家设备。轴系振动、 转速仪表使用进口仪表，伺服阀也选用进 口阀。
1.2 TRT发电介质是煤气，属于易燃易爆气体 ，在总图布置时要考虑煤气的特性，除操 作工外，附近不要有办公和休息室等场所 ，不要与煤气柜、油库等建筑物比邻。
1.3 TRT需要净环冷却水和氮气，冷却水和氮 气需要量根据TRT的装机容量确定。排水需 要有设计工业废水管道，废水管道需要无 压回水，水量很小，每天1~2吨，无毒。
电量，能够全部回收煤气。同年研究成功两台 高炉共用一台TRT。1982年世界第一台干式 TRT研制成功，日本对TRT的发展做出了巨大 贡献。
到1993年，日本2000立方米以上的高炉有 41座，全部安装了TRT。截止到2000年，世界 2000立方米以上的高炉有188座，共安装了85 台TRT，说明世界对TRT的认识还不够。
额定电压
10.5
10.5
KV
5、透平机工作原理
P0
P1
T0 T1
V0
V1
1
P2 V2
T2 2
3
1—静叶片 2—动叶片 3—轴
上图是透平的某一级，在静叶流道内， 气体的压力 由P0下降到P2，温度由T0下 降到T2,流速有V0上升到V2，这是将动能转 变成机械能的过程。这一过程根据：
理想状态方程：P0V0 A1=P2V2 A2=RT0=RT1 连续性方程：M=ρ0V0A1=ρ1V2A2 气体体积膨胀、压力降低，速度加快，释 放出能量同时对动叶施加一个反作用力， 动叶在压力能、速度能、热能的作用下产 生转动，输出机械功，这就是透平机做功 原理。
西安陕鼓动力股份有限公司在TRT研制 和开发方面做出了突出贡献。七十年代中 期从川崎引进了TRT专利技术，与苏尔寿的 轴流压缩机技术相结合，在整机配套，设 备设计等方面走在世界前列，产品出口印 度、韩国、巴西等国家，2005年开发出开 发出3H-TRT技术，陕鼓生产TRT300多台 套。
成都发动机公司也生产TRT，占有15% 的市场比例，在叶片和刚性轴研制方面有突 出贡献。产品价格比较低。
1.4需要有10KV变电站，为TRT发电提供并 网点，并提供高压保护装置。TRT是变功率 发电，不能单独带负荷，并网后才能使用 。
1.5有减压阀组的高炉，TRT要并联在减 压阀组上；没有减压阀组的高炉， TRT 设计时一定要有旁通阀组，TRT的出入 口要有安全切断煤气的阀门，要有保证 机组安全的快速切断阀。控制系统要安 全可靠，安保连锁要准确无误。
额定转速3000rpm, 一 般在运行时，考虑
到轴承的寿命，只允许超速到额定转速的 5~8%。
TRT转子有柔性和刚性的区别，柔性转子在工 作转数范围内有临界点，刚性转子没有临界点。
TRT
宁钢2500m3高炉 吉钢1800m3高炉 唐钢1260m3高炉
一阶临界转速 rpm
1750 1850 1250
二阶临界转速 rpm
3.2润滑系统要压力稳定，安全可靠，油泵工 作稳定，邮箱要有齐全的检测装置，过滤 器有差压报警装置，冷却器要做压力试验 ，高位油箱有安全的卸油机构，调压器要 灵活准确。
3.3液压系统使用进口的控制元件，油泵使用 恒压变量泵，伺服马达和油缸使用国内知 名品牌厂家的产品，阀台上要求有明确的 原理图，电液系统安全可靠。
3、为什么要安装TRT?
高炉炼铁产生的高炉煤气含有22%左右的CO， 热值 3000KJ/m3左右，是很好的工业燃料。但 高炉顶压高，不利于燃烧，需要减压使用。在 没有使用TRT前，煤气经过减压阀组减压，压 力能变成声能和热能放散掉了。 3.1TRT代替减压阀组，把高压煤气变成低压煤 气，供用户使用； 3.2在减压的同时把压力能变成电能，节能减排； 3.3减少噪音，防止噪音污染； 3.4投资少，效益高。
1.6建设单位要把准确的工艺参数提供给设 备设计单位，设备设计单位把设计好的设 备安装资料提供给工厂设计单位和建设单 位，建设单位按照设备设计订货后把设备 资料提供给工厂设计单位。主要的工艺参 数有：高炉容积；煤气发生量；煤气温度 ；厂区低压管网压力；煤气含尘量；煤气 成分。
2、初步设计审查
初步设计审查分两部分，设备设计审查和 工厂设计审查。设备设计有大包和只供设 备两种方式，如果是大包，设计审查需要 的专业比较多，机械、电气、电力、仪表 、水等专业都要参与，只供设备只有机械 人员参与就可以了。因TRT属于特种设备， 需要专业设备制造厂家作设备设计。
（7）确定设计分工界限。
3、设备订货
在设备初设审查结束后，按照设备设计提供 的订货清单及时订货，订货资料返给工厂 设计单位，满足工厂设计要求。
3.1大型阀门非常关键，订货时压力等级要略 高于设计等级，防止在压力作用下阀门打 不开，蝶阀使用三偏心的，北方地区插板 阀要有加热装置，防止结冰冻住，快切阀 要注意切断速度，旁通阀要有快开功能。