TRT技术在吉林建龙发电中应用

TRT技术在吉林建龙发电中的应用
摘要：本文主要是trt技术在吉林建龙发电中为例，介绍了高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置（topgaspressurerecoveryturbine 简称trt ）应用，阐述了二次能源回收装置的使用情况，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。

得出该系统投入使用后的经济效益和社会效益都有所提高的结论。

关键词：trt技术节能环保能源回收
中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：
前言：2011年5月～11月，吉林建龙高炉两台trt发电机组相继成功并网，我有幸从事了电气安装调试的主要技术负责工作。

吉钢建龙的两台trt发电系统是陕西鼓风机公司总承包和设计的。

是该公司同中科院热物理所、成都庆华公司合作的一个项目，是目前生产周期最短、技术最先进、性能最好、质量最高的国产trt机组，该机组已被冶金工业厅列为示范机组，下面从炉顶煤气余压回收透平发电装置技术基本原理，工艺和装备流程，技术特点，以及所带来的经济效益和社会效益等方面trt技术的应用。

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（topgaspressurerecoveryturbine 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。

2）设计和制造厂家
吉钢建龙的两台trt发电系统是陕西鼓风机公司总承包和设计的。

是该公司同中科院热物理所、成都庆华公司合作的一个项目，是目前生产周期最短、技术最先进、性能最好、质量最高的国产trt 机组，该机组已被冶金工业厅列为示范机组。

二、技术特点
trt 工艺有干、湿之分，使用水来降低煤气温度和除尘并设置trt 装置的工艺称为湿式trt，而采用干式除尘（布袋或电除尘）并设置trt装置的工艺则称为干式trt 。

干式trt 工艺的主要特点：
（1）干式除尘不用水洗和冷却，生产每吨铁节省水约9 吨，其中节约新水2 吨。

（2）生产每吨铁时，干式电除尘耗电0.25~0.45kwh，较湿式的节电60~70%。

（3）干式除尘器的出口煤气温度高、压力损失小，故发电功率比湿式高30%~50%.
（4）干式trt 系统排出的煤气温度高，所含热量多、水分低，
煤气的理论燃烧温度高，用于烧热风炉，高炉热风温度可提
40~90℃，相应降低炼铁焦比8~16 公斤/吨。

生产吨铁回收电量约50kwh 。

一座2000m3 高炉如果稳定运行，其trt 系统的运行效率可以达到85%，年发电量可达0.5 亿kwh，相当于节能原煤3万t。

trt 技术，大幅度提高了干式运行率，湿式除尘系统大部分时间处于备用状态，节约耗电量和水，并彻底解决了原瓦斯泥处理工艺中存在的细颗粒处理困难，污环水悬浮物含量高、闭路循环难以为继，热水池及1、2 文淤泥严重、双文喉口喷嘴堵塞严重、保产困难等问题，杜绝了污水外排。

该项目的实施减少大量污水、二氧化硫、二氧化碳、粉尘等外排，此外， trt 全干式改造项目的社会效益还表现在以下方面：
1、通过trt 全干式改造项目的实施，彻底解决了污水处理系统存在的重力除尘器瓦斯灰板结堵塞、除尘效率差，后部工序负荷加重；原运行方式制约高炉高产、稳产的重大技术难题。

2、在国内众多trt 装置中，率先实现了全干式运行，在国内、外大型高炉采用trt 全干式运行技术方面居领先水平，具有良好的示范效益及巨大的推广价值。

3、通过干式效率的提高及进行干式煤气直送后，可大大提高煤气用户（如热风炉、热电锅炉、加热炉等）的热效率及燃烧温度。

4、解决了原湿式系统处理能力不足问题，节约了湿式改造费用。

在中国钢铁联合企业中炼铁系统所用能耗一般要占企业总能耗
的70%左右，其中大约55%消耗在高炉冶炼系统上。

因此，钢铁联合企业是该技术的主要应用对象。

中国是产铁大国，尚有很多大型高炉有条件建设trt 装置，但一直未能落实，使得高炉煤气余压被白白浪费。

这些高炉建设trt 装置后，其装机容量可达到数百万kw，预计年发电数十亿kwh ，相当于节能约几百万吨标煤；若采用干式trt 系统，年回收电力将提高到几百亿kwh，较湿式trt 系统节水，节电，减少污水排放，改善环境质量。

三、预计效益
trt 是一种二次能量的净回收装置，技术成熟先进，运行安全可靠，经济效益十分显著。

trt 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
1、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 发电，可减少等量燃煤火力发电的发电量，可以减少向大气中排放大量的二氧化碳气体，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。

2，环保目标：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85 分贝以下，防止震动造成管道破裂而产生煤气泄露。

采用trt 发电，可减少等量燃煤火
力发电的发电量，可以减少向大气中排放大量的二氧化碳气体，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。

可以大量节约日趋紧张的矿物燃料。

五改进意见
我个人认为trt的薄弱环节在于汽轮机组对煤气的一次温度要求较高，而生产过程中往往达不到要求，以至于对汽轮机的静叶损害较大，有时不得已需要停机，更换叶片。

能否在建设施工时，加装保温装置，以改善完备，也许是解决的一个方法。

结束语，在环保已经成为人类共识的当今世界，不但要多产能，更需多降耗。

很多大型高炉有条件建设trt 装置，但一直未能落实，使得高炉煤气余压被白白浪费。

如果高炉建设trt 装置后，其装机容量可达到数百万kw，预计年发电数十亿kwh ，相当于节能约几百万吨标煤；若采用干式trt 系统，年回收电力将提高到几百亿kwh，较湿式trt 系统节水，节电，减少污水排放，改善环境质量。

认识粗浅，请大家指正。