大型高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的开发
科技成果——大型高炉长周期高效运行的干式TRT装置
科技成果——大型高炉长周期高效运行的干式TRT装置适用范围钢铁行业高炉煤气余压余热发电行业现状冶金工业的持续发展需要采用高效、节能、环保的TRT装置，以节约能源，减少浪费，降低成本，提高效益。
干式TRT是为了适应冶金高炉干式除尘系统而研制的新一代产品，是钢铁产业发展的必然选择。
干式TRT发电功率比湿式高30%以上，吨铁回收电量约50kWh；提高煤气热值40-90℃；可使炉顶压力波动稳定在±2kPa以下；可实现全自动远程一键式自动控制模式。
目前该技术可实现节能量46万tce/a，减排约123万tCO2/a。
成果简介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。
干式煤气透平，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）TRT专用气动、强度计算程序TRT专用气动计算程序充分考虑到高炉煤气大流量、低压力、频繁波动及含尘等工况特性，提高透平效率；采用不平衡响应法等先进的强度设计理论，整个转子系统的计算结果能够真实模似转子在各种条件下振幅的变化情况，确保安全可靠运行。
（2）干式TRT专用叶型解决TRT通道积灰和磨蚀是叶型设计成败的关键，积灰往往发生在容易产生附面层分离及旋涡的部位，采用干式TRT专用叶型，可防止积灰又可增加气流膨胀通道长度，提高叶片强度，改善变工况特性。
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。
高炉煤气TRT工程施工组织设计方案书
高炉煤气TRT施工组织设计书1．1工程总包内容简介：1、余压回收透平发电装置成套设备设计及设备成套供货2、高炉煤气余压回收透平发电装置工程施工、安装调试投运总承包设备安装工程工程管道安装工程高、低压电控系统安装工程自控系统安装工程TRT装置系统设备静态调试、系统联调、热负荷试车工程施工、调试资料归档，1．2主要施工内容：⏹煤气管道系统：煤气管线制作及安装（含各设备放散管线的制作）；大型阀门安装；管道膨胀节安装。
⏹给排水系统：发电机、润滑油站和液压油站冷却水进排水管道的制作和安装；室内消防水的制作和安装；所有排水管道的支撑和吊架的制作安装。
⏹密封氮气管道系统：氮气密封系统管道、支架、吊架的制作和安装；调节阀安装和手动标准阀的采购安装；氮气吹扫系统管道、支架的制作安装。
⏹油系统管线：润滑油站、高位油箱、液压油站、控制阀台安装、管道以及管道支架、吊架的制作和安装；液压油管道以及管道支架和吊架的制作和安装；润滑油系统和液压油系统循环清洗达标；清洗油和第一次填充油的采购。
⏹发电机底部空气冷却器连接管道的制作和安装。
⏹高、低压电控系统：高压发配电设备安装调试；设备保护装置的调校、参数整定；380V电气设备的安装调试；直流供电电源的安装调试；发电机励磁系统的安装调试；盘、柜之间电缆桥架及电缆的敷设、标识、接线。
自控系统：仪表柜、控制柜、UPS电源柜、现场一次仪表的校验及安装；电缆桥架及电缆的敷设、标识、盘、柜之间的电缆敷设接线；接地极的制作与埋设、接地线的敷设、连接。
1．3本工程的重点和特点本工程的重点是装置选用的设备性能高、质量好；施工保质保量，装置调试要求专业性强，才能使装置按期投入生产运行，达到预期的设计目标，产生最大的经济效益。
本工程的特点是施工内容多，工期紧，施工时要做好土建及安装等专业配合协调工作，做好各专业的预留、预埋工作，及多工种协调配合施工，齐心协力，在预定的工期内完成本工程的施工任务。
二、施工布署及施工进度计划2．1项目施工管理组织框图本工程的工程管理机构如下：2.2、指导思想及遵循原则重在准备，方案优选；工序合理，交叉进行；两条主线，三个关键；协同作战，按期完成。
高炉煤气余压回收透平发电装置发展综述
高炉煤气余压回收透平发电装置发展综述摘要：高炉煤气余压回收透平发电装置(TRT)是一种将高炉煤气压力势能与热能转化为机械能，再将机械能转为电能的成套节能装置，同时它具有调节、稳定炉顶压力，净化煤气的功能。
自1962年世界上第一台TRT装置问世以来，TRT已经发展出多种类型，主要包括TRT、共用型TRT及BPRT。
其中TRT技术最成熟，适用于各种容量的高炉；共用型TRT具有减少投资、运行稳定等优点，适合在中小型高炉上应用。
BPRT具有减少投资、提高能量利用效率等优点，也适合在中小型高炉上应用。
关键词：高炉煤气；轴流；TRT；共用型TRT；BPRT1前言高炉煤气余压回收透平发电装置（以下简称TRT）是与高压高炉配套的大型成套节能装置。
它是利用高炉炉顶的煤气压力能和气体潜热，通过膨胀透平做功，带动发电机发电，回收了过去在高炉减压阀组通过强制节流和形成噪声而白白消耗掉的能量，同时又起到调节、稳定高炉炉顶压力，净化煤气的功能。
目前已发展出三种类型TRT，包括TRT、共用型TRT及BPRT，这三种类型机组具有各自的优缺点，钢铁企业应根据自身情况灵活选择TRT类型，以取得最大的经济效益与环保效益。
2 TRT2.1 TRT发展简介TRT技术源于欧洲，发展成熟并普及于日本。
日本自1974年第一套TRT装置发电至今已有近五十年的历史。
在这期间，TRT技术得到了不断的发展。
从早期的径流式TRT发展到今天的轴流式TRT，从湿式TRT发展到干式、干湿两用型TRT。
2.2 TRT工作原理及特点在高炉工艺系统中，将减压阀组前的高炉煤气引出，经过入口蝶阀，插板阀等阀门后进入TRT入口，通过导流器使气体转成轴向进入叶栅，气体在静叶栅和动叶栅组成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(即转子和动叶片)使之旋转，工作轮通过联轴器带动发电机一起转动而发电(或驱动其它设备)。
叶栅出口的气体经过扩压器进行扩压，以提高其背压，然后经排气蜗壳流出透平，经过止回阀进入减压阀组后的管网。
TRT高炉煤气余压发电系统
TRT高炉煤气余压发电系统
摘要
TRT高炉煤气余压发电系统是一种同时有效利用余压和热能的新型发电系统，它利用煤气余压和温度差来发电，从而提高煤气余压利用率，产生大量的可再生能源，减少空气污染，减少能源浪费。
本文主要介绍TRT 高炉煤气余压发电系统的基本结构和原理，以及主要技术参数，并分析了其优点、缺点和适用范围。
一、基本原理及结构特点
TRT高炉煤气余压发电系统由煤气余压余热利用装置、发电机和控制系统组成。
通过利用煤气余压，将余压能量转换成机械动力，再转换成电能。
煤气余压余热利用装置由管式换热器、膨胀机、压缩机和冷凝器等组成，发电机利用各种燃料、空气的电动能量转换成机械动力，机械动力再转换成电能，控制系统则按照要求保持系统的正常工作。
二、主要技术参数
1、系统效率
2、利用余压。
高炉TRT_自动化控制系统的研究与应用
一、引言高炉TRT（高炉煤气余压透平发电装置）是利用高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过煤气透平膨胀机做功，将其转换为机械能，驱动发电机发电的一种二次能源回收装置，该装置既回收了减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力、改善高炉生产条件，不产生任何污染，是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。
二、工艺流程及自动化系统配置1.工艺流程。
高炉TRT主要机组配置有透平膨胀机，汽轮发电机，永磁发电机，交流无刷励磁机等，其工艺流程为高炉煤气经过布袋除尘后，经入口电动蝶阀、入口插板阀、快速切断阀后，进入透平机，然后经出口插板阀、出口电动蝶阀到煤气管网，在入口插板阀之前，透平出口之后并连着旁通快开阀组，旁通阀组在紧急停机时，进行高炉顶压控制。
具体控制要求如图1所示：2.系统自动化控制的实现。
为了提高控制精度，保证TRT机组长期安全、稳定地运行，高炉TRT控制系统采用施耐德的Quantum系列PLC，采用冗余配置，两个CPU分别可以作为主控制器或者备用控制器，当主控制器出现故障时，可以迅速切换到备用控制器运行，这个切换是在一个执行周期内完成，对控制信号没有任何影响，这样的配置大幅度提高了PLC的可靠性，对于安全生产具有不可估量的作用。
整个PLC控制系统由2台监控工控机，1台控制站和2个远程站组成，每个工控机分别通过交换机和CPU进行通讯。
两个扩展机架用RIO电缆和适配器连接，采用Quantum的内部通讯协议，两个扩展机架的DROP地址分别是2和3，在主站和扩展机架之间用这个地址来联系。
RIO通讯网络也采用冗余配置，由两个总线组成（A总线和B总线），当一个总线出现故障时，会切换到备用总线，以保证总线通讯的畅通。
该系统PLC编程软件采用施耐德的Unity Pro进行程序设计，监控画面制作采用Wonderware公司的监控软件。
TRT装置的自动化控制，主要包括启动联锁、什速控制、正常调节顶压、正常停机控制、紧急停机控制等，而各过程中保持高炉顶压的稳定是装置实现自动化的关键。
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。
高炉煤气余压透平装置简要方案简介
TRT总包工程
2007.7
28
日照钢铁有限公司
GT60·D－RZ
TRT总包工程
2007.7
29
河北新金钢铁有限公司
GT60·D－XJ
TRT总包工程
2006.11
30
唐山不锈钢公司
GT60.D－TS
TRT成套
2006.10
31
河北前进钢铁
GT60.D－QJ
TRT成套
2007.1
高炉煤气余压透平（TRT）工程
2007.10
2007.5
2007.6
高炉煤气余压透平（TRT）工程
48
唐山清泉钢铁有限公司
GT60·D-QQ
TRT成套
49
唐山清泉钢铁有限公司
GT60·D-QQ
TRT成套
50
包头钢铁公司
GT120 W·D
湿改干
51
包头钢铁公司
GT90 W·D
湿改干
52
达州钢铁集团
GT60·D×2
二炉一机TRT成套
透平外廓尺寸
（r/min） 级数 （万 Nm3/h） 力（MPa） 口温度（℃）口温度（℃） 重量（t） （长×宽×高）mm
400~550
2600
1000~3000
3000
2
11
0.12
150
200
33 4350×2960×2960
GT60·W·D 750~1500 3200
1500~4500
3000
11 唐山不锈钢公司
12 邯郸钢铁公司
13 包头钢铁公司
14 包头钢铁公司
15 承德钢铁公司
16 天津荣程公司
高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的发展与创新
高炉煤气余压透平发电装置（TRT）的发展与创新发表时间：2016-03-23T16:09:21.320Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：陈娟[导读] 中天钢铁集团有限公司在现今钢铁企业中，高炉煤气余压透平发电装置是一项重要的生产设施。
中天钢铁集团有限公司江苏常州 213011摘要：在现今钢铁企业中，高炉煤气余压透平发电装置是一项重要的生产设施。
在本文中，将就高炉煤气余压透平发电装置（TRT）的发展与创新进行一定的研究。
关键词：高炉煤气；余压透平发电装置（TRT）；发展；创新1 引言近年来，我国的钢铁事业得到了较为快速的发展，并以此对我国经济发展起到了积极的带动作用。
而随着我国同世界接触的愈发紧密，我国钢铁市场也面临到了较大的挑战，需要能够通过节能降耗、技术创新方式的应用获得更强的市场竞争优势。
在钢铁企业运行中，高炉运行需要消耗大量的能源，如果高炉煤气没有得到充分的利用，则可能会在污染环境的同时对大量的热能、化学能以及煤气压力能造成了浪费。
为了能够对该种情况进行有效的解决，我们则需要通过高炉煤气余压透平发电装置的应用与创新获得更好的运行效果。
2 TRT技术特点TRT为钢铁企业高炉运行附属设备，对高炉正常生产具有着非常重要的作用，即保证高炉在生产过程中的正常运行。
在高炉煤气生产中，具有着膨胀比小、流量波动大等情况，具有较大的含尘量，在实际生产中非常容易对管道产生磨损甚至是堵塞现象，且产生的有毒易燃易爆物质以及腐蚀性物质都会对TRT的设计与应用产生较大的困难。
主要技术特点方面：第一，其通过专用叶栅与叶型应用避免管道在生产中出现磨损以及积灰现象，并通过适当圆周速度的控制避免叶片出现磨损现象；第二，其通过三元流理论的应用，并在具体设计时对水蒸气凝结情况引起了充分的重视；第三，其通过静叶可调方式的应用在满足基本工况的基础上使工作效率得到了提升；第四，采用了全闭型静叶对顶压与升速进行控制，并装设有喷水装置负责对流道与叶片的清洗，以此最大程度降低积灰现象；第五，使用充氮式组合密封防止煤气泄漏。
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。
TRT相关资料及工作原理
的推广和应用对冶金行业节能降耗，对我国资源节约和综合利用都具有十分重要的战略意义。 四、预期目标（至2010 年）
1、应用数量目标我国已建和在建1000m3 以上高炉还有约25 座未配套TRT，300-1000m3 高炉还有近200 座未普及TRT
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。
余台套。如攀钢四高炉TRT 项目，于2000 年4 月30 日投运，2001 年发电量达4640 万KWh 。攀钢四高炉TRT
为日方无偿提供，后经估价为设备原值10,745.049 万元，国内设备4,908.64 万元，全干式、干灰外运及BDC
，急需推广普及TRT 装置，加上目前已经安装的80 余套，到2010 年TRT 装置应用数量预计达到300 套。 2、节能环保指标目标
.. 采用TRT 装置后，高炉煤气减压过程产生的噪声由原采用减压阀组的 110-140 分贝降低到80 分贝以下 .. 采用TRT
扩能等改造费用约790 万元；累计发电19560 万KWh 。 2、取得的技术指标、经济效益、节能环保效益、社会效益
高炉TRT技术方案
高炉煤气余压透平发电装置--TRT技术方案目录一、设计条件二、 TRT装置的主要技术性能1、透平主机2、发电机3、润滑油系统4、液压伺服控制系统5、给水系统6、大型阀门系统7、自控系统8、高低压发配电系统9、隔声罩三、供货范围四、设计制造验收考核标准五、设计分工六、机组各项工艺消耗指标（参考值）一、设计条件1.工厂条件1.1 高炉条件炉容:2000m3炉顶压力：最大点：200kPa（G）正常点：170kPa（G）最小点：150kPa（G）1.2 透平入口煤气条件煤气介质成份透平入口煤气量最大46 万Nm3/h最小40 万Nm3/h正常43 万Nm3/h透平入口压力最大185 kPa（G）最小135 kPa（G）正常170 kPa (G)透平出口压力正常18 kPa (G)透平入口煤气温度最大190 ℃最大160 ℃正常170 ℃透平入口煤气含尘量最大≤ 50 mg/Nm3正常≤ 10 mg/m3煤气除尘方式:采用全干式布袋除尘，无湿式除尘备用系统。
1.3 厂区公用工程条件1.3.1气象条件年平均温度:21.1℃极端最高温度:41℃极端最低温度:1℃历年平均降水量:760mm年最大降水量:1254.5mm一日最大降水量:90.5mm小时最大降水量:31.4mm主导风几:夏季:SE 冬季:S平均风速:夏季:2.2m/s 冬季:1.8m/s海拔高程:1104.0mm大气压力:89.06kPa大气含尘量:25mg/m3地震烈度:7度1.3.2 氮气压力:0.4MPa露点:-30°纯度:99.9%1.3.3 压缩空气压力:0.4MPa温度:40℃1.3.4 冷却水(工业新水)压力:0.4MPa温度:32°悬浮物含量:50-100mg/L硬度:7.84dIICa+2:37 mg/L Cl-1:26 mg/L Mg+2:11 mg/L 1.3.5 电高压电:10kV，50Hz低压电：两路可靠供电，380/220V，50Hz二、TRT装置的主要技术性能1.透平主机1.1透平各工况点设计参数1.2 透平主机型号:MPG14.6-264.1/170型式：干式两级轴流反动式、两级静叶可调透平主机振动值：正常值 0.05 mm报警值 0.08 mm停机值 0.16 mm透平轴位移值：报警值± 0.3 mm停机值± 0.5 mm外型尺寸：7740×4220×4330透平主机重量：138t主要件材质：机壳QT400-15A 转子25Cr2Ni4MoV最大件起吊重量：17.5t1.3 TRT技术采用先进的TRT设计、制造及成套技术。
600m_3高炉煤气余压回收透平发电_TRT_项目的设计与应用
600m_3高炉煤气余压回收透平发电_TRT_项目的设计与应用一、引言高炉煤气余压回收透平发电技术是一种能将高炉煤气中的余压能有效回收转化为电能的技术。
本文将详细介绍600m3高炉煤气余压回收透平发电（TRT）项目的设计与应用。
二、工艺流程1.高炉煤气进入余压回收透平机组前，首先经过预处理系统，包括除尘、除硫等工艺，以确保煤气的清洁度和稳定性。
2.预处理后的高炉煤气进入余压回收透平机组，通过透平机组将煤气中的余压能转化为机械能。
3.机械能通过发电机转化为电能，供给高炉厂内部使用或通过接入电网实现对外供电。
4.排放的尾气经过余热回收系统，回收其余热能，用于供热或发电。
三、设计要点1.透平机组的选型：透平机组的选型需要考虑高炉煤气的流量、压力等参数，以确保透平机组可在不同工况下运行稳定。
2.余压回收系统的设计：余压回收系统是整个TRT项目的核心部分，需要设计透平机组的布置、管道的连接、控制系统等，以确保高炉煤气能够顺利进入透平机组，并通过透平机组转化为电能。
3.预处理系统的设计：预处理系统需要考虑高炉煤气中的杂质含量，设计合适的除尘、除硫等工艺，以确保煤气的清洁度和稳定性。
4.余热回收系统的设计：余热回收系统需要设计合适的换热设备，将排放的尾气中的余热能回收利用，以提高能源利用效率。
四、应用前景1.节能环保：TRT技术可以将高炉煤气中的余压能有效回收转化为电能，提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，同时减少高炉煤气的排放，降低环境污染。
2.经济效益：TRT技术可以为高炉厂提供稳定可靠的电力供应，降低电费支出，同时通过余热回收系统，还可以进一步降低能源成本。
3.推广应用：TRT技术在高炉厂的应用已经取得了一定的成果，未来可以通过进一步的技术改进和提高，推广到更多的高炉厂，实现资源的高效利用和节能减排。
五、结论高炉煤气余压回收透平发电（TRT）技术是一种能够有效回收高炉煤气中的余压能并转化为电能的技术，具有节能环保、经济效益和推广应用等优势。
高炉煤气余压透平发电(TRT)装置及电机变频控制系统节能建设项目可行性研究报告
高炉煤气余压透平发电（TRT）装置及电机变频控制系统节能建设项目可行性研究报告目录1、总论 (1)2、TRT工艺及设备 (4)3、电机变频控制系统 (18)4、总图 (24)5、给排水 (26)6、土建 (28)7、通风设施 (29)8、电讯设施 (30)9、安全卫生与消防 (32)10、环境保护 (37)11、能源 (39)12、投资估算 (41)13、经济分析 (43)1、总论1.1概述某某公司拥有2250m3高炉，现拟定为高炉配套高炉煤气余压透平发电装置，同时对拥有热轧带钢固溶生产线配备电机变频控制系统。
1.2设计依据⑴福建某某有限公司的委托书。
⑵福建某某有限公司提供的建设地址区域的地形图。
⑶设备生产厂家资料和文件。
1.3工程建设意义冶金行业是全国最大的能源用户，用电量约占全国总用量的13～15%，而高炉又是钢铁企业的能耗大户，占钢铁企业用电的40%左右。
国内外钢铁企业高炉煤气余压透平运行情况看，节能效率和环保效果良好，经济效益和社会效益显著，不但能回收煤气的余压进行高效发电，而且有效地解决了减压阀组减压时产生的噪音污染和管道振动，对高炉的稳定生产也有益处。
福建某某有限公司现有高炉的煤气净化均采用脉冲布袋干法除尘工艺，干法除尘TRT发电量较湿法提高20%以上，故高炉上建设1套全干式TRT，不但将煤气压力能转换成电能，还可充分利用煤气显热，提高发电效率，降低炼铁工序能耗及成本，减少噪音污染，是一项收效十分显著的节能和环保项目。
1.4工程建设范围高炉煤气余压透平发电（TRT）成套设施，主要内容包括TRT透平主机和发电机系统、高低压发配电系统、大型阀门系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动化控制系统，以及TRT主控楼、TRT厂房、煤气管道、支架和操作平台。
热轧带钢和固溶电机变频控制系统对带钢轧制和固溶生产线的电机采用变频器调速。
1.5工程建设指导思想全干式TRT装置是将透平膨胀机将原来损耗在调压阀组上高炉煤气的压力能和潜热能转换成机械能，再通过发电机变成电能，同时又代替了煤气调压阀组控制炉顶压力，改善了高炉顶压调节品质，更利于高炉生产，又解决了原调压阀组的噪声污染，但TRT仍然是高炉的辅助设施，TRT机组在设计、运行中必须遵循以下原则：⑴在正常启动、运行、停机过程中，不得影响高炉正常生产。
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。
TRT发电透平机静叶改造及创新
TRT发电透平机静叶改造及创新2河钢集团邯钢公司邯宝热轧厂，河北邯郸 056000摘要：TRT是一种二次能量回收装置，利用高炉煤气的余压和余热将动力传递给汽轮机，驱动相关设备，期间的压力能在透平膨胀机的作用下转化为机械能，并将能量传递给同轴发电机，发电机发出电能输送电网。
随着材料科学和机械制造技术的发展，TRT透平机得到了广泛的应用。
本文分析了TRT透平机的工作原理，结合我公司的实际，总结了TRT汽轮机的维护保养措施。
关键词：TRT发电；透平机静叶改造；创新引言在过去的一个世纪里，工业技术的发展极大地提高了人们的生活水平，各种机械也朝着低速、小型化、低压、低温、低功耗的方向发展。
透平机是工业领域的核心设备，被称为工业生产的“心脏”。
在过去的三十年里，材料科学和机械制造技术的发展推动了透平机技术的进一步发展。
为了保证透平机投入使用后的正常运行，必须严格掌握安装和维护环节。
1 项目背景钢铁企业所生产的高炉煤气在经过除尘净化以后，通过减压阀组将约220kPa的压力降至合适的压力，再输送给了用户。
这一个过程造成了高炉煤气残余压力的浪费。
目前，TRT可以将高炉煤气的残余压力转化为机械能，然后再转化为了电能。
减压以后的气体再输送给最终的用户，将未使用的气体残余压力转化为电能，从而获得了一定的经济效益。
一般情况来说，通过TRT机组的静叶片调节高炉炉顶压力比控制减压阀组更加有效。
2 原因分析在TRT生产过程中，由于气体中存在一些灰尘和冷凝液，静叶片可能会被卡住，静叶片调整过程频繁。
在日常生产中，如果静叶片卡住，连接静叶片和液压缸的手枪板固定销生锈断裂，仪表和控制测量显示错误，就会产生以下结果：首先，如果出现静叶片卡住的情况，会造成静叶片调整困难或静叶片不动事故。
当情况严重时，高炉顶部的压力会持续上升到250kpa，这将导致顶部安全阀打开，从而减少高炉内风事故的发生，会造成叶片静止。
如果一侧断裂，高炉顶部压力会频繁波动，仪表控制和测量显示不准确，导致差异很大，对高炉顶压调节造成影响。
TRT透平发电技术
TRT技术简介TRT——Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit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，驱动发电机发电或驱动其它装置的一种二次能量回收装置。
一、几种TRT布置形式的适用范围：1、一拖一TRT：适用于单座高炉配备，炉容在400m3以上，机组占地面积在1200m2左右；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150m3左右）高炉配备，单座炉容在350m3~1200m3之间，机组占地面积在1200m2左右；两座高炉的高炉煤气经除尘后(<5mg/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。
叶栅出口的气体经过扩压器进行扩压，以提高其背压达一定值，然后经排气蜗壳从中间排出，进入管道。
即两侧进气，中间排气。
3、同轴TRT：透平主机、电动机及风机在一个轴系上，适用于单座高炉配备，炉容在350m3~530m3之间，高炉没有配备主风机或现有主风机的电动机为双出轴，功率不大于6800kW，，机组占地面积在1500m2左右；同轴TRT可以使风机的能耗节约48%左右。
二、TRT项目的经济意义1、开辟新的投资渠道，为企业提供新的经济增长点TRT项目是国家大力推广并发展的新型科技项目，并得到行业的大力支持。
2005年4月，国家将其列为冶金行业重点推广应用的节能环保型新技术。
2、社会、经济效益显著冶金企业是全国最大的能源用户，单以用电来说，约占全国总用量的13~15%，而炼铁又占整个冶金企业用电的40%左右。
如果冶金企业所有的高炉都装上了高炉煤气余压膨胀透平，则可节省整个企业用电的6~8%，效益明显。
宝钢大高炉TRT的开发投运
宝钢大高炉TRT的开发投运
柳黎光;牛卫民;贾江平
【期刊名称】《通用机械》
【年(卷),期】2009(000)009
【摘要】对国产第一套5 000m3大高炉TRT--上海宝钢1号高炉TRT机组的研发及投运过程进行了介绍,对TRT并网全部过程实现一键式操作,控制全部过程实现无人值守以及无人操作的全自动控制模式进行了分析探讨.使大家对大高炉TRT研发经过、关键点创新以及远控、远操等技术有较深的认识和了解.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】柳黎光;牛卫民;贾江平
【作者单位】西安陕鼓动力股份有限公司研发部,陕西,710075;西安陕鼓动力股份有限公司研发部,陕西,710075;西安陕鼓动力股份有限公司研发部,陕西,710075【正文语种】中文
【中图分类】TE6
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大型高炉煤气余压透平发电装置(TRT)的开发
郭玲丽，陈勇
(成都发动机集团有限公司科能公司，四川成都610503)
摘要：高炉煤气余压透平发电装置(TOP GAS PRESSURE ENERGY RECOVERY TURBINE 简称TRT)是利用高炉炉顶煤气的压力，让煤气通过透平膨胀做功，带动发电机发电的节能设备，因为它不消耗任何燃料，能够减少环境污染，而且能为企业增加电力能源，因此TRT 是发展潜力巨大的节能降耗产品，是钢铁工业的一项重大节能技术。
关键词：大型TRT；气动设计；静叶调角机构
1 工艺流程
高炉产生的煤气，经重力除尘器，两级文氏管(或环缝洗涤)，进入TRT装置，经入口电动碟阀、入口插板阀、调速阀、快切阀，经透平机膨胀做功，带动发电机发电，自透平机出来的煤气，进入低压管网，与煤气系统中减压阀组并联。
发电机出线断路器，接于10kV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。
见图1。
2 技术应用现状
TRT是一种余能回收的节能装置，它充分的利用了高炉煤气中的压力能，而且煤气还能回收利用，故TRT既能提高能源利用率，还能缓解企业电力供应紧张的矛盾，同时还改善了炼铁厂周围环境污染，噪声污染，对环境保护和利用再生能源、节能、清洁生产及资源综合利用起到了积极的促进作用。
目前，发达国家现有的炼铁高炉已普遍安装使用TRT，我国自20世纪90年代开始，在大中型高炉上安装TRT装置收到了较好的经济效益、社会效益和环境效益，为此，国家经贸委明确提出1000m3以上高炉都要安装TRT装置，1000m3以下的高炉也要推广使用TRT 装置。
国家发改委等部门颁发的《“十一五”十大重点工程节能工程实施意见》中将TRT技术列入第三类余热余压利用工程。
国家已明确提出，今后新上高炉必须同步配套建设TRT，已投产的高炉要尽快补上TRT装置。
3 关键技术
1.气动设计(含强度、振动验算)
TRT叶片的工作环境恶劣，煤气参数(压力、流量、温度)随时在发生变化，且含有少量粉尘，它的运行需要满足高炉的以下需求：
第一、优异的气动性能，效率尽可能高，要求不小于88%；
第二、高炉煤气在叶片通道内不易积灰、不易堵塞；
第三、叶片长寿命的工作要求，需要对叶片进行严格的强度、振动验算，考虑叶片的疲劳问题，必须具有很高的安全系数。
采用航空发动机气动设计流程，运用全三维有粘流场分析技术，经多轮迭代计算，使得流场内流速均匀，气流不分离。
对关键零部件(叶片、主轴)进行强度和模态分析，对转子进行转子动力学分析，避免转子在运行转速下出现共振，影响机组平稳运行。
图3、图4分别为叶片的应力分析结果和转子的临界转速。
2.进、排气通道的设计
目前在国内鞍钢4200m3高炉上，首次采用成发轴向排气的TRT，沿袭航空发动机的设计思想，改变了国内原有的模式，形成独有的技术特点，其TRT的容量比原中型TRT大许多。
这就要求有效解决整个壳体刚性、热疏导等问题，要求气流平稳，气动效率高，噪音小、结构轻便，维修方便，故障检测容易，易损件少，生产、维护成本低。
3.齿轮齿条的静叶调角机构
成发集团TRT采用的调角器是通过伺服机构控制力偶式齿轮付机构，灵敏度高，精确度高，可靠性高，控制同步性好，寿命长和无故障间隔时间长。
目前其他单位均采用简单的四连杆伺服执行机构，对制造和装配精度要求极高。
实际使用中，四连杆机构进入死点，动作不同步产生卡死的现象时有发生，严重影响了设备的正常运转，甚至危及到高炉生产。
4 转子的设计
转子是整个TRT装置最核心的部件，直接影响机组的性能和安全。
成发集团大型TRT 机组仍然采用刚性轴设计思路，因为刚性轴设计让透平在启、停机过程中避开了临界转速，使机组不受过临界转速引起的共振影响，同时削弱了机组在一个循环中的应力峰值，提高了叶片、轴承等重要零部件的疲劳寿命，确保机组运行稳定、安全。
刚性轴设计还降低了透平机组的操作难度和控制难度。
根据国家规范要求，刚性转子只需要进行低速动平衡，为用户在使用过程中的维修提供很大的方便，也显著地降低维修成本。
5 轴承的设计
由于TRT整个轴系的质量很大，支承轴承采用可倾瓦摆动支承轴承，其承载力大，轴承的高速稳定性好、寿命长、工艺性好。
推力轴承采用金斯伯利轴承，各推力瓦块能随载荷的变化自动调节倾斜度，保证每个瓦块上的载荷均匀分布，延长瓦块的寿命。
主付推力面均可承受100%的轴向推力。
6 试验验证
进行叶片测频、壳体打压、危急保安器动作精确度的测试、转子动平衡、传动组件试运转等多项试验，验证设计技术，检查制造和装配质量。
7 总结
随着国际能源危机的加剧及对环境保护的呼声，市场对大型、特大型TRT的需求也随之而来，成发集团充分利用航空发动机核心技术，积极研发出大型TRT，填补了国内空白，提高了国际市场竞争力。
目前国内4500m3～5600m3高炉所使用的TRT均从日本、美国进口，成发GT200W·D
型TRT在鞍山4200m3高炉上的成功使用，说明成发TRT技术已达到国际先进水平，完全能够取代进口TRT，满足国内不同炉容高炉的使用要求，可为国内钢铁企业节约大量资金。