BPRT装置是一种节能环保装置

高炉BPRT装置节能技术

BPRT装置是一种节能环保装置，它是把以往高炉减压阀组白白浪费掉的煤气余压余热能量加以利用，使其通过煤气透平转化为机械能，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的

损失，使驱动鼓风机的电机降低电流而节能。

主要科技内容：BPRT机组将煤气透平和高炉鼓风机作为同一系统来设计，使TRT原有的庞大系统简化合并，取消发电机及发配电系统，合并自控系统，润滑油系统，动力油系统等，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使驱动高炉鼓风机的电机降低电流而节能。

电动机与透平机间用离合器联接，透平转速升到3000r/min时离合器自动啮合，与电机一起驱动轴流压缩机。当透平机自身有故障时，透平转速降到2900r/min时离合器自动脱开，不影响轴流压缩机向高炉正常送风。

陕鼓集团已将此技术应用于为安阳永兴450m3高炉配套的BPRT机组中，填补了国内外空白，为世界首创。

技术经济指标：TRT回收功率：2465 kW；年回收能量：2465 kW X8000 h=1972 kW h；折合电费：1972 ×0.5元/ kW h=986 万元；透平主体部分投资：610万元；主体设备投资回收期：1年。这样的测算不含用户高炉生产所取得的经济效益在内。

该同轴机组的研制成功，不仅结束了我国国内没有独立开发同轴机组

的历史，填补了国内外空白，同时，在中国较大的冶金行业，回收煤气能量的同轴机组，应用有非常广阔的前景，不仅有效解决了煤气环保问题，同时取得了良好的回收效益。

高炉煤气余压透平发电装置（TRT）是利用高炉炉顶的余压，把煤气导入透平膨胀做功，驱动发电机发电的能量回收装置。TRT装置可回收高炉鼓风机能量的30%～50%，降低炼铁能耗，同时还能净化煤气，降低管网噪音污染。

随着节能意识的增强，钢铁企业高炉上马TRT项目的热情越来越高，我国自主开发研制TRT设备的技术水平也不断提高。“国字号”TRT设备不仅大大满足了国内钢铁企业的需要，还成功出口到巴西、印度、韩国等国家。据不完全统计，国内目前大约有400台（套）TRT 机组。每台若按平均发电8000千瓦时计算，年回收电能6912万千瓦时/台，电价按0.50元/千瓦时计算，可实现年总收益3456万元/台；如果生产成本按收益的10%计算，则每年的净收益达到3110万元/台。若按300台计算，则每年的净收益达到93亿元，节能增效明显。发展提高稳定性和可靠性的相关技术

高精度顶压智能稳定控制技术：整合了传统TRT装置稳定控制的实践经验，通过运用管网流体力学原理，建立起顶压波动量与控制调节量之间的高级数学模型和先进控制算法，同时采用了一种具有自我修正完善功能的混合式智能专家控制算法和高级切换算法。在柳钢、韶钢、太钢、宝钢不锈、天钢等生产现场进行实际应用时，TRT 正常运行时，高炉顶压波动范围为±1.5千帕～±2千帕（国际先进

水平为±5千帕）；TRT甩负荷时，高炉顶压波动范围为±2.5千帕～±4千帕（国际先进水平为±8千帕）。该技术提高了TRT装置运行的安全可靠性，提高了炼铁的冶炼强度及生铁产量，其控制技术处于国际领先水平。

优化中增强节能环保功效

3H-TRT技术：目前TRT的使用，仍然停留在节能发电、控制炉顶压力的一般使用上，能否在此基础上深挖潜力，发挥更大的节能效益成为相关装备制造企业和技术研发单位关注的重点。国内有关企业通过研发提出了一个新的观点，推出了提高高炉冶炼强度的顶压能量回收系统，简称3H-TRT。该系统通过安装TRT装置，不仅能回收高炉炉顶煤气具有的压力能和热能，而且通过采用具有国际领先水平的STPC技术（TRT顶压稳定性高精度控制技术）对高炉顶压进行高精度的智能控制，可升高高炉顶压的设定值，增大高炉送风的质量和流量，从而提高高炉的冶炼强度，降低焦比，实现高炉高效化。据报道，高炉高压操作可以达到强化冶炼、提高产量、降低焦比的效果。高炉炉顶压力每提高10千帕，可增加风量2%～3%；对于大型高炉来说，顶压每提高10千帕，可增产1.1%±0.2%，焦比下降0.5%～1.0%。同时高炉高压操作有利于冶炼低硅铁。3H-TRT系统不仅回收了以往在减压阀组浪费掉的能量，而且可提高高炉利用系数2%～3%，降低焦比1%～3%，从而增加高炉生铁日产量，降低高炉冶炼成本，进一步强化高炉冶炼。3H-TRT对进一步提高我国钢铁工业资源和能源的利用率、减少废弃物排放量、最大限度地降低产品的能源消耗量和提

高产品质量具有重要战略意义。

湿式转干式改造技术：某钢铁企业2500立方米高炉采用湿法两级文氏管系统对高炉煤气进行净化，由于湿法高炉煤气净化系统具有能耗高、净煤气含水量高（煤气热效率低）、高炉煤气余压发电设施出力低等缺点，决定改建干法布袋除尘设施代替原有湿法清洗设施，现有湿法作为干法布袋除尘的备用设施。经1年多的努力实践，5～6座高炉的湿转干改造已经完成。据不完全统计，一座2500立方米高炉由湿转干后，同比可提高20%～30%的发电量，每套每年可节约除尘用水数千吨，可增加产值6000万元～8000万元，为节能减排发挥巨大的功效。

高效低耗成为技术发展方向

BPRT技术：煤气透平与电机同轴驱动的高炉鼓风机组（简称BPRT装置），集成了高炉鼓风和能量回收两个机组的功能。它是由电能和煤气能双能源驱动的鼓风机组，在该机组中的高炉煤气透平回收能量不是用来发电，而是直接同轴驱动鼓风机，没有发电机的机械能转变为电能和电能转变为机械能的二次能量转换的损失，回收效率更高。当透平正常工作时，离合器处于啮合工作状态，把透平回收的功率传递给高炉鼓风机。当炉况不顺且煤气量小或高炉休风时，离合器自动将高炉煤气透平断开，既保证了高炉的正常生产，又保证了能量的充分利用。BPRT机组第一次将煤气透平和高炉鼓风机两套机组合并，而作为同一系统来设计，取消发电机及发配电系统，合并自控系统、润滑油系统、动力油系统等，简化了原有的庞大系统，并将回

收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失。随着成套技术的研制、应用和经验总结，BPRT同轴装置取得突破性的发展，已有40多台(套)应用于钢铁企业。

共用型TRT技术：两座高炉共用一套高炉煤气余压透平发电装置，共用型TRT是共用型高炉煤气余压透平发电装置的简称。国内有关企业开发了两座高炉共用一套透平的能量回收装置，利用两座高炉各自的大型阀门系统，把煤气导入同一透平的不同流道，驱动一台发电机发电，使用两套可调静叶同时控制两座高炉的顶压，该机组还可满足一座高炉运行、另一座高炉休风或没有生产的工艺要求。该技术可用于同等规格炉型，也可用于不同规格的炉型。

两座高炉的高炉煤气经除尘后，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、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，转化为动能使之旋转，带动发电机发电。叶栅出口的气体经过扩压器扩压，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。

经过科研攻关，此技术已成功应用于津西钢铁公司二合一高炉TRT装置中，这是第一套应用先进的控制技术且率先投运的国产全干式共用型高炉TRT。目前，实现应用的共用型高炉TRT达40多台(套)。

目前，我国自行生产的TRT设备，煤气流量为10万立方米/小时～80万立方米/小时，包括各种高炉除尘方式的干式、湿式及干湿两用TRT机组，具备了以下特点：自行开发了一级可调静叶及两级全静叶