高炉炉顶余压发电技术-TRT的应用

TRT——(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT) 是国际公认的钢铁企业很有价值的二次能源回收装置，高炉煤气余压透平发电装置(即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，从而驱动发电机发电。

提高高炉生产率的途径之一，是单位时间内向高炉鼓入更多的空气和氧气。但增加鼓风要引起高炉内煤气上升浮力的增加，这种浮力妨碍了炉料的正常均匀下降，限制了生产率的提高。若把炉顶压力提高，高炉工作空间的压力也相应提高，使煤气的体积缩小、流速降低，压头损失也随之降低，从而促进高炉顺行，可以减少悬料、崩料，以及提高产量，减少单位生铁的热量损失和焦炭消耗。同时，由于顶压的提高，使炉料和煤气之间的物理化学过程加快，加速2CO=CO2+C反应向体积缩小方向进行，有利于煤气的化学能得到充分利用。这就是所谓的高压操作，炉内压力是靠煤气系统的压力调节阀组来控制的。由此得到的煤气压力能如不加以利用，还会产生了大气污染和噪声公害。为了不浪费炉顶煤气的压力能和热能，从20世纪60年代开始开发了利用炉顶煤气能量的发电技术，现已广泛应用于高压高炉上。

所谓TRT就是炉顶余压发电透平机的简称。TRT煤气入口从文氏管后的煤气管接出，TRT 的煤气出口与调压阀组后的净煤气主管相接，所以TRT是与调压阀组并联在净煤气管道上的。高压煤气在透平机内膨胀做功，推动透平机叶轮转动，带动发电机发电。透平机有轴流向心式、轴流冲动式和轴流反动式3种，其中轴流反动式的质量小、效率高。在回收余压能量方式上有部分回收、全部回收和平均回收3种，平均回收的发电能力高，设备投资低，投资回收期短，而且还能保证高炉炉顶压力稳定,我国宝钢的TRT就采用平均回收方式。

炼铁生产中，高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时，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。根据炉顶压力不同，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35千瓦时～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℃，会使发电透平机效率提高10%，进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨铁。

一、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。

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。二、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、本钢等企业的部分高炉均采用了干法除尘。

宝钢高炉TRT（采用湿式除尘）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，平均吨铁发电量达47.2千瓦时/吨。

三、提高TRT系统发电量的途径

目前，全国已有220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。提高高炉炉顶煤气压力还可以带来产量的提高、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、及时排除各种设备故障；其次，要提高TRT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。一般TRT透平机出力与高炉有效容积比为

4.0～4.3。

四、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，我国现有150多套TRT设备在运行，约有近90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，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2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2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。如全国高炉全部采用干式TRT装置技术，年可节电120亿kWh，还可解决噪音、震动、粉尘污染等问题。

为了推进节能环保效益型创新技术的快速发展，国家今后将制定相关政策，从节能项目贷款、项目立项等方面给予大力扶持，争取全行业1000立方米以上高炉采用TRT技术达到100％，有条件的中型高炉要进一步加快TRT技术应用的步伐。全行业要在推广和应用节能环保效益型新技术方面加大力度，确保钢铁工业可持续发展。

中国钢铁产业网青语

高炉煤气余压发电TRT初步设计

1 总论 1.1 企业概况山西安泰集团股份有限公司经过十几年的发展，已成为集科工贸、产供销于一体，跨洗煤、焦化、冶炼、建材、发电等产业的国家级乡镇企业集团，公司被认定为山西省高新技术企业，获得ISO14001环境管理体系认证，主导产品获得ISO9002国际质量体系认证。炼铁厂现有3座450m3高炉、1座1080m3高炉，高炉煤气均采用干法布袋除尘工艺，目前生产正常。 1.2工程概况及建设进度为了节能降耗和提升经济效益，山西安泰集团股份有限公司委托思安新能源有限公司出资为3座450m3高炉配套建设高炉煤气余压发电装置，本项目在建设、运行和转让（EMC）的基础上实施。思安新能源有限公司提供项目设计、设备采购、建设、运行管理所需资金。山西安泰集团股份有限公司为余压发电项目提供项目建设所需的场地、余压资源、电站的生产生活用水、氮气等；计划自2011年12月开始，1年内建设完成。 1.3 设计依据（1）山西安泰集团股份有限公司3×450m3高炉的相关设计、运行资料；（2）山西安泰集团股份有限公司提供的建设地址区域的地形图；（3）国家现行的规程、规范及有关标准。 1.4 工程建设的意义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%，而高炉又是冶金企业中的能耗大户，约占冶金企业用电的40%左右。因此充分利用冶金企业的副产煤气（如高炉煤气），对节约能源具有重大意义。

高炉煤气的化学能一般工厂均能较好的利用（如作燃料使用），而对高炉煤气的余压和余热却未充分利用。常规的工艺流程是：高炉炉顶出来的高温（150～250℃）、高压（0.1～0.15MPa）煤气，经除尘处理后就送往减压阀组，在减压阀组里将煤气压力降至10kPa（0.01 MPa）左右。这样，不仅浪费了煤气大量的压力能，还在减压阀组附近产生非常大的噪音（可达120分贝以上），污染了周围环境。为了充分回收高炉煤气的压力能和潜热能，冶金企业采用高炉煤气余压透平发电机组（简称TRT），TRT的工作原理是：用透平膨胀机将原来损耗在减压阀组上的高炉煤气的压力能和潜热能转换成机械能，再通过发电机将机械能变成电能输送给厂内电网。这样既回收了高炉煤气的压力能和潜热能，又减少了噪声对环境的污染。另外采用TRT同时也改善了炉顶压力的调节品质，有利于稳定高炉生产。目前全国电力供应紧张，TRT发电符合国家能源政策。国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录》中，“高炉炉顶压差发电（TRT）”列为钢铁行业鼓励建设项目。由此可见，山西安泰集团股份有限公司新建高炉煤气余压透平发电（TRT）机组，是节能降耗和提升经济效益的好项目，既有企业的经济效益又有良好的社会效益，也合乎国家的建设方针。 1.5 工程建设的有利条件 1.5.1承办单位经验丰富思安新能源有限公司总部位于国家级西安高新技术产业开发区，主要从事新能源技术和产品研发、生产与工程项目实施，是集开发、设计、工程建设、运营服务与投资于一体的技术服务型企业。基于长期的发展积累，针对性地开发了多套余热余压资源回收利用系统，形成了余热余压利用工程总承包、设备成套、技术服务等多种业务运营模式。思安新能源有限公司秉承凝聚智慧，追求卓越的理念，以携手并

余压余热简介

余热余压--是指企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能，这些副产热能、压差能在一定的经济技术条件下可以回收利用。余热余压回收利用主要来自高温气体、液体、固体的热能和化学反应产生的热能。利用余热余压是高耗能企业节能减排的重要举措，但目前在很多企业中仍未得到充分利用。本文研究余热余压利用现状和现有技术，并结合现场实例，提出了余热余压利用的实用性途径。余热余压利用工程主要是从生产工艺上来改进能源利用效率，通过改进工艺结构和增加节能装置以最大幅度的利用生产过程中产生的势能和余热。作为“十一五”期间国家十大重点节能工程和建设节约型社会重点工程之一的“余热余压利用工程”及相关技术应用正逐步推广。但是目前，钢铁、煤炭、建材、化工、纺织、冶金等行业的余热余压以及其他余能仍未得到充分利用，主要原因在于利用余热余压的装置一次性投资过高和投资回报率较低。随着能源价格的节节升高，余热余压利用的投资回报逐渐被人们认可，余热余压利用对企业节能减排工作也日趋重要。余热余热应用现状是除了一次性投资较高外，在余热余压利用过程中，使用的生产方法、生产工艺、生产设备以及原料、环境条件的不同，给余热余压利用带来很多困难。许多企业限于投资或技术等难题，余热余压利用节能减排工程未能得到实施。如钢铁企业的焦炉气、高炉气、转炉气，煤矿的煤层气，焦化企业的焦炉气等可燃副产气，大量放空，造成能源的严重浪费，同时也污染了环境。又例如，我国钢铁行业1000立方米以上高炉约110余座，有30座以上尚未配套炉顶压差(TRT)发电设备；有大型转炉的企业19家，中型转炉的企业42家，只有7家使用转炉负能炼钢技术。我国焦化炉干熄焦比例较低，干熄焦产量仅占机焦总产量的17.4%。低热值煤气燃气轮机可充分利用副产煤气，但一次性投资较大。我国现有日产2000吨以上新型干法窑水泥生产线225条，只有少数配装了余热发电装置。主要技术 1、在钢铁行业，逐步推广干法熄焦技术、高炉炉顶压差发电技术、纯烧高炉煤气锅炉技术、低热值煤气燃气轮机技术、转炉负能炼钢技术、蓄热式轧钢加热炉技术。建设高炉炉顶压差发电装置、纯烧高炉煤气锅炉发电装置、低热值高炉煤气发电－燃汽轮机装置、干法熄焦装置等。 2、在有色金属行业，推广烟气废热锅炉及发电装置，窑炉烟气辐射预热器和废气热交换器，回收其他装置余热用于锅炉及发电，对有色企业实行节能改造，淘汰落后工艺和设备。 3、在煤炭行业，推广瓦斯抽采技术和瓦斯利用技术，逐步建立煤层气和煤矿瓦斯开发利用产业体系。到2010年，全国煤层气（煤矿瓦斯）产量达100亿立方米，其中，地面抽采煤层气50亿立方米，利用率100%；井下抽采瓦斯50亿立方米，利用率60%以上。 4、在化工行业，推广焦炉气化工、发电、民用燃气，独立焦化厂焦化炉干熄焦，节能型烧碱生产技术，纯碱余热利用，密闭式电石炉，硫酸余热发电等技术，对有条件的化工企业和焦化企业进行节能改造。 5、在其他行业中，玻璃生产企业也推广余热发电装置，吸附式制冷系统，低温余热发电－制冷设备；推广全保温富氧、全氧燃烧浮法玻璃熔窑，降低烟道散热损失；引进先进节

2#高炉炉顶设备拆除安装专项工程施工设计方案

振昌工业废渣综合利用有限责任公司 2#高炉技术改造工程高炉炉顶设备拆除、安装专项施工方案方案编号：ZCGLGZ-001 宝冶建设工业炉工程技术有限公司总承包工程项目部（盖章） 2011年8月5日发布受控态：受控版本：A版发放编号：

编号：ZCXZCL- 工程项目实施策划文件审核单（QG/SBC TX 8-2009/D-3）工程名称：振昌工业废渣综合利用有限责任公司2#高炉技术改造工程文件名称振昌高炉炉顶设备拆除、安装专项施工方案项目部宝冶建设工业炉工程技术有限公司总承包工程项目部编制人蒋传星审核者审核意见签名/日期项目经理项目总工副经理部部部部说明：1、本表供各级项目部使用，由项目部负责组织形成； 2、参与审核的要素管理者由项目总工根据项目部职能分工确定； 3、栏目空格不够可加A4规格附页。

目录一、工程概况 (4) 二、编制依据/标准 (4) 三、作业围及工程量 (4) 四、所需具备的条件和工期以及施工进度计划 (5) 五、施工人员配备计划 (5) 六、施工主要机具及材料、设备 (5) 七、工艺流程图 (6) 八、施工技术 (6) 九、安全及文明施工 (10)

一、工程概况振昌工业废渣综合利用有限责任公司2#高炉因存在大量问题致使高炉不能进行正常的生产活动，如冷却壁存在漏水现象、炉顶上料设备密封性能差，压力上不去、炉底炉缸温度高，已采取炉壳打水外冷、炉壳密封件煤气泄漏严重、粗煤气系统磨损并存在堵塞现象等，为此振昌公司决定对2#高炉进行停炉大修。本方案主要是炉顶设备的拆除、安装方案。二、编制依据 a)由业主提供的有关图纸和相关的技术要求。 b)国家及行业部门颁发的现行工程施工验收规、规程、标准以及有关安全、防火、环境保护卫生的规定； c)省市有关基本建设的方针、政策、法令、法规及有关的行业规章制度； d)施工现场场地情况，周围环境及现有设备情况。国家现行的建设工程法律、法规、规、标准等。机械设备安装工程施工及验收通用规 GB50231-2009 建筑安装工程质量检验评定统一标准 GB50300-2002 起重机械安全技术监察规程 TSG Q0002-2008 炼铁机械设备工程安装验收规 GB50372-2006 三、作业围及工程量主要作业围：高炉炉顶+37.5M平台/+34M平台、部分楼梯拆除，料钟式炉顶及附属设备拆除（至炉壳拐点），高炉无料钟炉顶设备安装及平台恢复等。四、所需具备的条件和工期以及施工进度计划高炉炉顶设备及平台的拆除必须在彻底停炉之后进行，计划工期7天。施工进度计划：日期工序1天3天5天7天施工准备 +37.5M平台拆除炉顶设备柱塞阀的拆除中间过渡平台拆除受料斗拆除 +34M平台、料罐拆除大小钟、密封阀及附属设备拆除收尾

煤气发电技术方案

汉钢实业股份有限公司高炉煤气发电站工程可行性报告广州梓越工程管理有限公司 2014年03月

目录第一章概述 1.1 建设单位 1.2 项目概况 1.3 高炉煤气发电站建设的必要性和合理性 1.4 设计依据及基础资料 1.5 设计范围 1.6 主要设计技术原则第二章热负荷第三章电力系统 3.1 当地电网现状 3.2 电力、电量平衡 3.3 发电站发电机接入电力系统方案第四章燃料供应第五章机组选型 5.1 机组选型 5.2 机组参数及主要技术数据第六章厂址条件 6.1 自然地理概况 6.2 工程地质 6.3 交通运输 6.4 发电站水源第七章总体方案 7.1总图运输 7.2 煤气及低压蒸汽输送 7.3 燃烧系统 7.4 热力系统 7.5 主厂房布置 7.6 暖通部分

7.7 电气部分 7.8 水工部分 7.9 化学水处理系统 7.10 热工控制 7.11 土建部分 7.12 电讯设施第八章环境保护 8.1 设计依据 8.2 环境概况 8.3 工程概况 8.4 主要污染源、污染物 8.5 污染控制方案 8.6 厂区绿化 8.7 环境监测和环保管理机构 8.8 环保投资 8.9 环境影响简略分析第九章劳动安全与工业卫生 9.1 设计依据 9.2 工程概况 9.3 生产过程中职业危险、危害因素分析9.4劳动安全卫生防范措施 9.5辅助用室设置 9.6 劳动安全卫生机构 9.7 劳动安全卫生投资 9.8 劳动安全卫生预期效果分析第十章节能与综合利用资源 10.1节能 10.2 综合利用第十一章消防 11.1设计依据

11.2工程概况 11.3工程火灾因素分析 11.4防范措施 11.5消防设施投资 11.6防范措施预期效果第十二章生产组织及劳动定员12.1 实施条件及轮廓进度12.2 劳动定员

高炉煤气余压透平发电装置

高炉煤气余压透平发电装置（TRT） 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(即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。工艺过程介绍高炉产生的煤气经重力除尘、净化除尘后，两级文氏管，压力为140kPa左右，温度低于200℃。含尘量小于10mg/Nm3的带一定能量的煤气，经过TRT的进口蝶阀、启动阀、全封闭液压入口插板阀、紧急切断阀和可调静叶进入透平膨胀做功，透平带动发电机发电。膨胀后的煤气经过全封闭液压出口插板阀，送到减压阀组后的煤气主管道上，进入低压管网。这样，TRT与减压阀组就形成并联关系，实现对高炉顶压的控制。在入口插板阀之后、出口插板阀之前，与TRT 并联的地方，有一旁通管及快开慢关旁通阀(简称旁通快开阀)，作为TRT紧急停机时TRT与减压阀之间的平稳过渡之用，以确保高炉炉顶压力不产生大的波动，从TRT和减压阀组出来的低压煤气再送到高炉煤气柜和用户。 TRT的运行工况有启动、正常运行、电动运行、正常停机、紧急停机，能量回收方式分为部分回收方式、平均回收方式和全部回收方式，操作方式分为手动、自动(半自动)、全自动。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。 TRT装置由透平主机，大型阀门系统，润滑油系统，液压伺服系统，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部分组成。控制系统工作原理高炉炉顶压力不稳，会引起炉内反应的剧烈波动。炉压高于额定值时，会使炉内煤气气流分布不均，引起崩料，严重时会损坏设备。而当炉内压力低于额定值时，会引起炉内煤气体积增大，气流压力损失增大，煤气流速上升，使“炉喉”磨损严重。因此，作为能量回收的TRT设备，投入运行的先决条件是在任何情况下均能保证炉压稳定，即在TRT设备启动、运行和紧急停车时都不能引起炉压过大的波动。 1.炉顶压力调节及控制高炉炉顶压力控制系统从控制系统的结构上来看，可分为TRT设备启动时、运行时和紧急停车时的控制系统。正常投运过程———压阀组控制回路，只在原有系统上并联一个调节回路来控制TRT系统中的可调静叶，在不改变高炉操作的情况下，利用可调静叶实现自动控制炉顶压力。正常机组投运-并网-升功率过程中的炉顶压力，由高炉煤气侧计算机控制；升功率结束后，TRT与减压阀组并列运行时，送入TRT侧的炉顶压力测量值与高炉顶压控制回路的测量值为同一信号；将高炉顶压控制回路的设定值减去一个允许的偏差(0～3kPa)后，作为TRT炉顶压力调节回路能自动跟踪高炉的设定值，高炉顶压的设定权仍在高炉，高炉操作同往常一样。高炉炉顶压力可由TRT控制，也可由减压阀组控制。正常停机过程———正常停机时，与启动过程相反，TRT侧炉顶压力调节回

高炉炉顶设备技术协议

文安县新钢钢铁有限公司 601m3高炉无料钟炉顶设备技术协议书项目名称：文安县新钢钢铁有限公司无料钟炉顶设备项目建设地点：河北省文安县新钢钢铁有限公司技术协议编号：合同编号：委托方（甲方）：文安县新钢钢铁有限公司受托方（乙方）北京中鼎泰克冶金设备有限公司签订地点：文安县新钢钢铁有限公司签订日期：2007年4月19日

附件一技术数据和动力介质①甲方的技术条件和要求 ②紧凑Ⅱ型无料钟炉顶技术数据

③上料参数 ④与炉顶设备配套的辅助系统包括 4．1 水冷系统 4.1.1 闭路水冷系统（下述两种方式可选其中之一）建立闭路水冷系统，由于气密箱的水冷系统（不锈钢水冷管组成的冷却模块，没有上、下水槽）与大气和高炉压力完全隔绝，如需要可对水冷系统增压，以强化冷却。为避免结垢，应定期对溜槽传动齿轮箱的冷却水管进行酸洗(详见乙方提供的维修手册)。 4.1.2开路水冷系统直接采用高炉冷却壁的冷却水，在气密箱入口处的压力应大于0.3MPa，为避免结垢，应定期对溜槽传动齿轮箱的冷却水管进行酸洗(详见乙方提供的维修手册)。 4．2 液压系统各个阀的开度是通过由中央液压站驱动的液压缸的动作实现的。该系统由油箱、主泵、液压蓄能器、液压阀和连接管线组成。系统工作压力为16-18Mpa，液压介质是N46耐磨液压油。 4．3中央润滑系统中央干油润滑系统是双路润滑系统，一路润滑系统为每45分钟润滑一次（溜槽传动齿轮箱、下密、料流调节驱动机构）。另外一路为每4小时润滑一次（其它）。该系统主要由油泵、油箱、换向阀、干油分配器和连接管线组成。 4．4 电控系统就地控制通过就地控制箱。自动和远程手动控制通过控制台和模拟盘或控制站上的PLC，CRT显示。PLC用于顺序控制和布料。

高炉工艺流程

高炉工艺流程炼铁是在高炉内进行还原反应过程，炉料-矿石、燃料和熔剂从无料钟炉顶装入炉内，从鼓风机来的冷风经热风炉后，形成热风从高炉风口鼓入，随着焦炭燃烧，产生热煤气流由下而上运动，而炉料则由上而下运动，互相接触，进行热交换，逐步还原，最后到炉子下部，还原成生铁，同时形成炉渣。积聚在炉缸的铁水和炉渣分别由出铁口和出渣口放出。由铁的生产过程可知，高炉除了反应炉本体系统，还包括了热风炉、上料、炉顶、炉前、喷煤、冲渣、给排水、除尘系统等。其中各系统的工艺流程如下： 1.本体高炉本体是利用铁矿石作原料生产铁水的主要设备，是生成铁反应的容器。高炉也是钢铁联合企业生产线中最重要的基础设备，铁水是转炉炼钢的主要原料，因此高炉生产的优劣直接关系到钢铁联合企业炼钢和钢材的生产，它主要包含了炉基，炉壁，炉喉冷却系统等，且都是利用循环水来冷却的。 2.热风炉热风炉的作用是给高炉提供热风，是炉内反应的必备条件。1#高炉热风炉采用4个内燃式热风炉为高炉送热风、2个顶燃式热风炉作为预热炉加热助燃空气，同时高炉煤气和助燃空气还通过换热器进行预热。热风炉是用各种特殊材料建成，可以耐受很高的温度。炉内砌有许多格子砖，对热风炉的加热，也就是加热

这些格子砖。在加热期间，也被称为“燃烧”状态，高炉煤气和大量的助燃空气混合燃烧，热气到达炉顶，然后通过格子砖，使热风炉被加热，废气从热风炉烟道排出。当热风炉被加热到一定温度时（顶温1300-1350℃,烟道温度350-400℃），结束燃烧状态，然后准备向高炉提供热风，也就是准备换到“送风“状态。在送风期间，冷风通过格子砖反向吹进。砖的热量传递给流过的空气，被加热的空气也称作热风，通过环管送入高炉。正常生产时，4个热风炉循环送风，一般为2个同时送风，其余2个为燃烧或隔断状态，这样就能满足为高炉提供连续热风的要求。 3.上料上料系统由料仓、输送、给料、排料、筛分、称量等设备组成。根据冶炼工艺要求，把矿、焦等原燃料配成一定重量和成分的“料批”，然后通过上料运输设备送至炉顶。1#高炉设计选择胶带机的上料方式。1#高炉上料系统设计遵循高效、紧凑、清洁、环保、节能、循环经济的技术思想，突破常规的上料模式，两座高炉共用一座联合料仓，焦、矿仓为并列布置。采用“无中继站”分散筛分和分散称量的直接上料工艺。采用烧结矿分级入炉技术，可以合理调整入炉原料粒度、控制炉内不同粒度原料的分布，从而提高煤气利用率和炉料的透气性，有利于高炉操作和控制炉墙温度，实现高炉长寿。5500m3高炉烧结矿选择在烧结厂分级。烧结矿、球团矿、块矿、杂矿、熔剂、焦炭等原、燃料通过供料系统的胶带机运送至供料转运站。高炉料仓仓上布置5条带卸料

高炉炉顶余压发电技术

高炉炉顶余压发电技术作者:admin 日期:2009-05-26 字体大小: 小中大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，

2#高炉炉顶设备拆除安装专项施工方案

泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司 2#高炉技术改造工程高炉炉顶设备拆除、安装专项施工方案方案编号：ZCGLGZ-001 宝冶建设工业炉工程技术有限公司泰州总承包工程项目部（盖章） 2011年8月5日发布受控态：受控版本：A 版发放编号：

编号：ZCXZCL-021 工程项目实施策划文件审核单（QG/SBC TX 8-2009/D-3）

说明：1、本表供各级项目部使用，由项目部负责组织形成； 2、参与审核的要素管理者由项目总工根据项目部职能分工确定； 3、栏目空格不够可加A4规格附页。目录 (6) QAY200全地面起重机主臂起重性能表（部分）_单位:吨 (6) 65t吨配重,支腿全伸 (6) 图1 (7) 一、工程概况

泰州振昌工业废渣综合利用有限责任公司2#高炉因存在大量问题致使高炉不能进行正常的生产活动，如冷却壁存在漏水现象、炉顶上料设备密封性能差，压力上不去、炉底炉缸温度高，已采取炉壳打水外冷、炉壳密封件煤气泄漏严重、粗煤气系统磨损并存在堵塞现象等，为此振昌公司决定对2#高炉进行停炉大修。本方案主要是炉顶设备的拆除、安装方案。二、编制依据 a)由业主提供的有关图纸和相关的技术要求。 b)国家及行业部门颁发的现行工程施工验收规范、规程、标准以及有关安全、防火、环境保护卫生的规定； c)江苏省泰州市有关基本建设的方针、政策、法令、法规及有关的行业规章制度； d)施工现场场地情况，周围环境及现有设备情况。国家现行的建设工程法律、法规、规范、标准等。机械设备安装工程施工及验收通用规范 GB50231-2009 建筑安装工程质量检验评定统一标准 GB50300-2002 起重机械安全技术监察规程 TSG Q0002-2008 炼铁机械设备工程安装验收规范 GB50372-2006 三、作业范围及工程量主要作业范围：高炉炉顶+37.5M平台/+34M平台、部分楼梯拆除，料钟式炉顶及附属设备拆除（至炉壳拐点），高炉无料钟炉顶设备安装及平台恢复等。四、所需具备的条件和工期以及施工进度计划高炉炉顶设备及平台的拆除必须在彻底停炉之后进行，计划工期7天。施工进度计划：

高炉炉顶设备安装方案

青拓不锈钢新材料580m3高炉工程炉顶及粗煤气设备安装方案一：工程概况工程概述：青拓不锈钢新材料580m3高炉炉顶设备主要包括布料溜槽、炉顶法兰、垂直探尺、溜槽检修门、水冷齿轮箱、下阀箱、称量料罐、受料罐、上阀箱、头轮罩等。安装顺序自下而上跟随炉体结构框架的安装同步进行。粗煤气设备主要包括煤气放散阀、遮断阀、螺旋清灰机等工程特点：炉体设备施工最大的特点是要和炉体结构框架同步进行，且大部分安装位于高空。二、施工准备工程开工前必须作好充分的施工准备，这样才能保证工程施工的顺利实施和实现过程总工期目标。 1 技术准备 1.1根据施工图和设计有关文件，编制施工方案并报送监理审批。 1.2 收集以下国家或行业的施工及验收规《机械设备安装工程施工及验收通用规规》 GB50231-2009 《炼铁机械设备工程安装工程验收规》 GB50372-2006 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》 GB50236-98

1.3 施工前有关人员应熟悉施工图纸及有关技术文件、法规，通过图纸会审，明确建设工程相关专业配合要求。 1.4施工技术人员应根据现场实际情况和施工技术文件，编制有关针对性的、切实可行的施工技术方案。 1.5施工前应进行技术交底，技术交底包括项目技术总负责人向各专业技术负责人技术交底、专业技术负责人向施工技术负责人技术交底、施工负责人向施工班组技术交底。 1.6应明确设备安装的质量标准及检验方法、编制质量保证措施、准备各种计量器具及施工记录。施工机械选择

2.1施工人员配备三：安装工艺流程如下

四、设备安装技术 1、炉顶钢圈的安装炉顶钢圈的法兰面是以后安装炉顶设备的基准面，应严格控制安装精度。法兰平面的水平度偏差为0.3/1000，整个圆周方向的偏差为1/1000。为确保安装质量，必须采取可靠的技术措施和合理焊接程序。在顶部炉壳安装完毕后，检查上表面的相对高度差，偏差控制在0～±1mm之间。调整法兰水平偏差在允许围之后，用6～8颗螺栓固定螺栓焊接程序如下： 1)、炉顶钢圈调整好后，将炉顶钢圈点焊在炉壳上。 2)、将整个圆周等分成四份由四名焊工同时连续焊接，整个焊接工作完成之前不得中断。 3)、采用反向跳焊法进行焊接。第一道焊接应用小焊条进行，以便尽可能熔透。

高炉煤气发电项目可行性研究报告

高炉煤气发电项目可行性研究报告报告目录：第1章高炉煤气发电产品项目总论 1.1 高炉煤气发电产品项目背景 1.1.1 高炉煤气发电产品项目名称 1.1.2 高炉煤气发电产品项目承办单位 1.1.3 高炉煤气发电产品项目主管部门 1.1.4 高炉煤气发电产品项目拟建地区、地点 1.1.5 承担可行性研究工作的单位和法人代表 1.1.6 研究工作依据 1.1.7 研究工作概况 1.2 可行性研究结论 1.2.1 市场预测和高炉煤气发电产品项目规模 1.2.2 原材料、燃料和动力供应

1.2.3 厂址 1.2.4 高炉煤气发电产品项目工程技术方案 1.2.5 环境保护 1.2.6 工厂组织及劳动定员 1.2.7 高炉煤气发电产品项目建设进度 1.2.8 投资估算和资金筹措 1.2.9 高炉煤气发电产品项目财务和经济评论 1.2.10 高炉煤气发电产品项目综合评价结论 1.3 主要技术经济指标表 1.4 存在问题及建议第2章高炉煤气发电产品项目背景和发展概况 2.1 高炉煤气发电产品项目提出的背景 2.1.1 国家或行业发展规划 2.1.2 高炉煤气发电产品项目发起人和发起缘由

2.2 高炉煤气发电产品项目发展概况 2.2.1 已进行的调查研究高炉煤气发电产品项目及其成果 2.2.2 试验试制工作情况11 2.2.3 厂址初勘和初步测量工作情况 2.2.4 高炉煤气发电产品项目建议书的编制、提出及审批过程2.3 投资的必要性第3章市场分析与建设规模 3.1 市场调查 3.1.1 拟建高炉煤气发电产品项目产出物用途调查 3.1.2 产品现有生产能力调查 3.1.3 产品产量及销售量调查 3.1.4 替代产品调查 3.1.5 产品价格调查 3.1.6 国外市场调查 3.2 市场预测 3.2.1 国内市场需求预测 3.2.2 产品出口或进口替代分析 3.2.3 价格预测 3.3 市场推销战略

BPRT余压发电

BPRT余压发电时间：2011-4-25 15:44:27 来源：添加人：wangwei 一总论 1.概述榆中钢铁公司高炉（高炉的运行特性分析）于2003年建设，12月投产。自2007年显现出高炉入炉风量不足的问题，严重影响了高炉产能及各项经济指标的进一步提高和挖潜。 2.高炉鼓风机现状高炉的风容比（鼓风机供风能力与高炉有效容积的比值）。一般规定风容比在4.2以上。因榆钢海拔高度约1550m，造成鼓风机高原降效（降效500m3/min），同时也因夏季气温升高产生的气温降效，实际入炉风量仅有1100m 3/min，风压只能达到0.210MPa，高炉实际风容比只有2.89。由于风机能力限制，单机送风入炉风压低（0.210MPa），冷风压力不能克服高炉炉内料柱阻力，入炉风量不能满足生产要求。目前针对鼓风机出力不足（预设为两开一备），榆钢采用提高系统压力和风机并联运行（两开一并，3台机组运行）的办法来弥补风量，但是常引起鼓风机喘振保护经常动作，机组运行存在安全隐患。高炉鼓风机实际运行参数统计剖析。2007年11月~2008年7月3台风机运行电流（A）、进风流量（m 3/min）、出口压力（kPa）月平均参数统计参，各参数随季节变化趋势。可以看出，电流、进口风量及出口风压受气温影响较大。在冬季，鼓风机电机电流较高，经常超出额定电流运行，说明冬季空气密度大，电机做功较多，入炉风量和风压也相应增加，出口压力基本可以满足高炉生产要求。但是，在夏季由于气温升高，空气相对稀薄，电机电流低于额定电流运行，电机做功少，入炉风量和风压也相应降低。为提高入炉风量，2007年9月开始3台鼓风机组并联运行，2008年1月~11月3台鼓风机组生产。经过两年的摸索，一般在每年5月至11月这7个月期间两座高炉入炉风量不足，需要3台鼓风机并联供风。统计得出4月至11月单台鼓风机平均日耗电量为127547kWh，与2台风机分别供一座高炉相比，有244d因多开1台风机（电动机功率5 600kW），耗电量明显增加。如按除税电价0.42元/度计算多支出电费： 127547kWh&244&0.42=1307.102万元。平均每天多耗电费5.36万元。 3.提高入炉风量的办法进行高炉鼓风机革新，同时应用BPRT能量回收利用技术，以有利节能降耗，挖潜增效。二 BPT能量回收系统简介 1.设施组成轴流压缩机组、透平主机、润滑系统、液压伺服系统、氮气密封系统、给水冷却系统、高低压电控系统、自控系统、大型阀门系统、煤气管道系统组成。此技术早已在化工行业应用多年，是高炉TRT能量回收技术的发展，尤其适用中小高炉，与TRT技术相比省掉了机-电转换环节。BPRT能量回收技术的应用，有利用节能降耗，挖潜增效。 2.设施布置

高炉施工方案

目录一、工程概况二、管理目标三、资源准备四、编制依据五、工程进度计划六、工序流程图七、施工方法及主要技术措施八、质量控制措施九、安全控制措施十、相关文件及记录清单

一、工程概况安阳市新普钢铁有限公司493M3高炉工程，其建设地点位于安阳市殷都区北蒙工业园。高炉有效容积380M3，筑炉工程主要施工任务有高炉本体、热风炉、热风管道等内衬耐火材料的砌筑。整个高炉筑炉施工工艺复杂，技术要求较高，且正值高温雨季，其影响工期进度的不确定因素较多，筑炉工程预计有效期110天。其主要耐材砌筑工作量如下：高炉本体T；一座热风炉 T，四座共计T以及热风管道等内衬耐火材料的砌筑。二、管理目标根据公司管理方针和管理目标，并针对本工程特点，特制定如下质量、环境、职业健康安全管理目标： 1、质量目标： A、分项工程质量一次交验合格率75%； B、工程质量合格率100%； C、严重质量事故为零。 2、环境目标： A、施工废水、固体废物定点排放，分类管理； B、最大限度地节约水、电。 3、职业健康安全目标： A、重伤及其以上事故为零； B、陷患整改率100%； C、安全教育培训率100%； D、特殊工种持证上岗率100. 三、资源准备（一）技术准备

1、组织图纸学习和专业图纸会审，进行技术交底等。 2、制订详细的施工作业计划。 3、对新材料、新工艺的性能做充分的熟悉和掌握。 4、对不定形耐火材料，提前了解性能、凝固时间、强度等技术指标，并制定施工方法和施工技术措施。（二）材料准备 1、工程开工前，按材料计划表核实，甲方所供材料到货种类、数量，并把所缺材料的数量、种类及时上报给主管部门，以便及时上报给主管部门，以便及时采取措施，保证材料按时供应。 2、工程开工后，由甲方负责把筑炉材料按照施工的先后顺序依次送到施工现场50M以内。由于材料采用集装箱包装，为保证筑炉施工的正常顺利进行。需再用5T叉车运至施工进料口装车处。 3、由于此次施工是在高温雨季进行，为保证肆筑质量，加快施工进度，进入现场的耐火材料，要做好防潮、防雨淋措施。（三）热风炉筑炉施工准备 1、热风炉施工，应在炉壳安装完毕，各层平台安装完毕后，经检查验收合格后开始砌筑。 2、平整场地，施工现场做到“水、电、路”三通，搭设和泥棚、卷扬机棚等临时设施。 3、炉体中心线垂设及炉篦子检查验收。 4、燃烧器、热风出口等模具制作所用木板材均属一次性摊销，结算进无法收回，所用木板材约需13M3，应由甲方提供。 5、每套（4座）热风炉立设龙门架一台，搭设脚手架及各层平台，切割进料孔。 6、各种筑炉用设备、机具进入现场，各种耐火材料按施工顺序分批进

高炉炉顶设备安装方案

福建青拓不锈钢新材料580m3高炉工程炉顶及粗煤气设备安装方案一：工程概况工程概述：福建青拓不锈钢新材料580m3高炉炉顶设备主要包括布料溜槽、炉顶法兰、垂直探尺、溜槽检修门、水冷齿轮箱、下阀箱、称量料罐、受料罐、上阀箱、头轮罩等。安装顺序自下而上跟随炉体结构框架的安装同步进行。粗煤气设备主要包括煤气放散阀、遮断阀、螺旋清灰机等工程特点：炉体设备施工最大的特点是要和炉体结构框架同步进行，且大部分安装位于高空。二、施工准备工程开工前必须作好充分的施工准备，这样才能保证工程施工的顺利实施和实现过程总工期目标。 1 技术准备 1.1根据施工图和设计有关文件，编制施工方案并报送监理审批。 1.2 收集以下国家或行业的施工及验收规范《机械设备安装工程施工及验收通用规范规范》 GB50231-2009 《炼铁机械设备工程安装工程验收规范》 GB50372-2006 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98

2.1施工人员配备三：安装工艺流程如下

xx钢厂高炉煤气发电利用初步方案

xxxxx高炉煤气发电利用初步方案一焦钢高炉煤气技术条件 1.1 总煤气产量：5.5－6万立方米 1.2 放散量：3－3.5万立方米 1.3 CO含量 33％ 1.4 S含量：600－1000mg/立方米 1.5 1.9吨焦炭/吨铁 1.6 7吨铁/h 1.7 热值：4000－5000kj、1000大卡以上 1.8 送风量38000－40000立方米/h 1.9 企业每年生产最低产量27万吨，最高产量为30万吨。 1.10 每年正常生产时间不低于330天。 1.11 该高炉年设计生产时间为350天。二煤气发电方案的比较燃气发电技术成熟的工艺有：燃气、蒸汽联合循环发电、蒸气轮机发电、燃气内燃机发电，下面针对三种发电方式进行比较。（一）蒸汽轮机发电这是一个非常传统的技术，也是大家比较熟悉的工艺方式。它是采用锅炉来直接燃烧燃气，将燃气的热能通过锅炉内的管束把水转换为蒸汽，利用蒸汽推动蒸汽轮机再驱动发电机发电。系统的主要设备是燃气燃烧器、锅炉本体、化学水系统、给水系统、蒸汽轮机、冷凝器、冷却塔、发动机、变压器和控制系统，工艺流程比较复杂。蒸汽轮机发电机组运行热效率较低，但运行可靠、机组寿命长、

燃气不需特殊的净化处理是其优点。它所需要的是对锅炉用水的软化处理，锅炉房较大的土建投资加大了土建投资。只有当产气量特别大，且供气年限长的情况下，才选择汽轮机发电。优点是：对于燃料气体品质要求比较低，只要燃气燃烧器能够承受的气体，一般都可以适应，燃气只需要有限的压力，因而燃气处理系统投资比较简单。缺点是：工艺复杂，建设周期比较长，难以再移动，必须消耗大量的水资源，占地比较多，管理人员也比较多，小机组能源利用效率太低，发电效率通常不到15％。（二）燃气、蒸汽联合循环发电从工作原理上看，燃气轮机无疑是最适合燃气利用的工艺技术之一。燃气轮机是从飞机喷气式发动机的技术演变而来的，它通过压气机涡轮将空气压缩，高压空气在燃烧室与燃料混合燃烧，是空气急剧膨胀做功，推动动力涡轮旋转做功驱动发电机发电，因为是旋转持续做功，可以利用热值比较低的燃料气体。燃气轮机自身的发电效率不算很高，大功率的一般在30％～35％之间，小功率（单机功率4000KW）的一般低于24％，产生的废热烟气温度高达450～550℃，然后进入燃气轮机后部的余热锅炉产生蒸汽，在通过蒸汽轮机发电。联合循环的发电效率可以接近40％。燃气轮机是最常用的燃气动力机械。其优点是运行可靠，燃料混合气在燃气轮机的燃烧室里燃烧，利用涡轮机动力驱动，带动发电机发电；结构简单、紧凑，较小功率的整套机组可以装在一个大型集装箱内；比之燃煤或燃气锅炉占地少，节省基建投资。

高炉炉顶余压发电技术-TRT的应用

高炉炉顶余压发电技术-TRT的应用 TRT——(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT) 是国际公认的钢铁企业很有价值的二次能源回收装置，高炉煤气余压透平发电装置(即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，从而驱动发电机发电。提高高炉生产率的途径之一，是单位时间内向高炉鼓入更多的空气和氧气。但增加鼓风要引起高炉内煤气上升浮力的增加，这种浮力妨碍了炉料的正常均匀下降，限制了生产率的提高。若把炉顶压力提高，高炉工作空间的压力也相应提高，使煤气的体积缩小、流速降低，压头损失也随之降低，从而促进高炉顺行，可以减少悬料、崩料，以及提高产量，减少单位生铁的热量损失和焦炭消耗。同时，由于顶压的提高，使炉料和煤气之间的物理化学过程加快，加速2CO=CO2+C反应向体积缩小方向进行，有利于煤气的化学能得到充分利用。这就是所谓的高压操作，炉内压力是靠煤气系统的压力调节阀组来控制的。由此得到的煤气压力能如不加以利用，还会产生了大气污染和噪声公害。为了不浪费炉顶煤气的压力能和热能，从20世纪60年代开始开发了利用炉顶煤气能量的发电技术，现已广泛应用于高压高炉上。所谓TRT就是炉顶余压发电透平机的简称。TRT煤气入口从文氏管后的煤气管接出，TRT 的煤气出口与调压阀组后的净煤气主管相接，所以TRT是与调压阀组并联在净煤气管道上的。高压煤气在透平机内膨胀做功，推动透平机叶轮转动，带动发电机发电。透平机有轴流向心式、轴流冲动式和轴流反动式3种，其中轴流反动式的质量小、效率高。在回收余压能量方式上有部分回收、全部回收和平均回收3种，平均回收的发电能力高，设备投资低，投资回收期短，而且还能保证高炉炉顶压力稳定,我国宝钢的TRT就采用平均回收方式。炼铁生产中，高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时，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。根据炉顶压力不同，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35千瓦时～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℃，会使发电透平机效率提高10%，进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨铁。一、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。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。二、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

高炉煤气发电

1.高炉煤气的特性高炉煤气其组成成分中惰性气体（N2、CO2等）占大部分，且可燃成分主要为CO；因而它的低位发热值极低，一般情况下，其发热值仅为2930KJ/Nm3～3550KJ/Nm3。由于高炉煤气中含有大量的惰性气体，可燃成份少，每立方米煤气燃烧时参与燃烧的空气也少，但要产生一定量的热量，所需要的煤气量就要大，每吨蒸汽产生的烟气为燃煤锅炉烟气量的1.7倍；煤气中极少含硫，加上CnHm含量也极少，烟气的露点较高，即使在点火初期也不会结露，无需考虑低温腐蚀等问题。高炉煤气中的可燃成分主要为CO，混合气中的CO浓度及着火环境是决定高炉煤气的着火温度的两要素；实验证实高炉煤气于空气的混合气中高炉煤气的着火浓度为35%～71%，着火温度为530℃～660℃，这种着火条件要求较高，但因其燃烧为气气单相化学反应，只要技术措施组织正确，燃烧效率也能达到满意程度。高炉煤气的特性决定了其理论（绝热）燃烧温度低（理论燃烧温度仅为1250℃～1300℃），这个温度仅为燃煤的理论燃烧温度的60%左右，在运行的物理特性是火焰的中心温度较低、化学反应速度也低。设计时就要考虑给予煤气足够的燃烬时间，同时要解决燃烧火焰不易稳定、易产生脉动现象、易脱火等问题，保证燃烧安全。 2.1合适的热风温度由于煤气的着火温度较高，有关研究表明，当煤气与空气的混合气从室温升高到着火温度所吸的热量占煤气总放出的热量的37%左右，因而提高入口混合气的温度，使混合气的温度及早地升高到着火温度，能使煤气及早地着火。提高混合气的温度有两种方法：一是采用较高的高炉煤气温度；二是采用较高的空气的温度。较高的高炉煤气温度，因其体积量大效果最明显，其加热方式多采用热管换热器，但热管换热器易堵灰（即使灰份很少）、腐蚀后安全性不好、造价较高、检修不方便，考虑到这些因素，一般不用这种方法。采用较高的空气的温度，虽然因其体积量小，效果差一些，温度高也可使混合气达到较高的温度，且这种方法最为方便、安全，造价也低。设计时空气预热器出口空气温度一般定为370℃左右。另外提高了混合气的入炉温度，同时也提高了炉膛的吸热量比，把尾部的热量移至炉膛内，降低了尾部省煤器的吸热量比，降低了省煤器出口的沸腾度，省煤器运行更安全，锅炉有更足的出力。 2.2燃烧器强烈的气气混合高炉煤气的燃烧为扩散燃烧。前面已讨论了每立方米煤气完全燃烧所消耗的空气量少，量少的空气要在短时间内穿透量大的煤气，及早地使混合气体达到着火浓度是比较困难的，因而在燃烧器的预混段加强煤气与空气的混合有着现实的意义。在燃烧器的出口设置一旋流度不算大的旋流叶轮，配合空气侧的旋流叶片，使煤气和空气在出口处强烈混合，实践证明在燃烧器出口70mm的距离内煤气就可混合好，同时火焰在后期又有一定强度的刚性，加强了火焰后期的扰动，后期也能混合较好。这种设计先进，使气气及时达到着火浓度，且不易堵灰，即使堵了，其清理也较容易。 2.3优越的稳焰器