TRT高炉煤气发电透平装置 - 余热发电论坛

                                                                     TRT高炉煤气余压透平发电装置

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.

TRT工艺流程
高炉产生的煤气，经重力除尘器，两级文氏管，进入TRT装置。经入口电动碟阀，入口插板阀，调速阀，快切阀，经透平机膨胀作功，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。
  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。
1，高炉煤气透平机
特点；高炉煤气透平主机，通过的煤气和压力均不高，但流量颇大，虽然多次除尘，仍含有不少炉灰粒子，并且水蒸汽呈饱和状态。据此透平设计不能完全衔用燃气轮机方法，而是采用大通流面积，底圆周速度，平直粗壮叶型等新设计方法而特殊设计。
  结构：由定子、转子、静叶可调、轴承、底座等组成。
  部件功能：
轴承：支撑轴承  四油叶滑动轴承  制供油润滑  推力轴承  金斯贝雷式强制供油润滑
调节：二级全静叶可调  伺服调节
密封：充气氮气密封  根据顶压波动自动连续调节
清洗：低压喷雾水  间断或连续喷水
定子：由静叶可调扩压器盘车装置等机构组成
转子：由主轴  二级动叶珊  危急保安器  盘车装置等组成
方向：从进口方向看，转子旋转方向为顺时针
盘车：电动盘车超6r/min时自动脱开
超速保护：超10%转速
电气系统：先迅速打开调压阀组快开阀，同时关快速切断阀、调速阀及静叶。
机械系统：危急保安器油门动作，关闭快速切断阀。
2．大型阀门系统
2．1 入口电动二次偏心阀  D947H-3
公称通经  DN1800mm
公称压力  PN0.3MPa
介质温度  ≦250℃
适用介质  高炉煤气
结构原理
结构：主要由阀门、电动机、一级电动装置、二级传动装置和控制器等部分组成。
原理：本阀动作时通过控制器或点动按纽启动发电机，驱动一、二级传动装置并带动阀杆转动，使蝶阀实现0～90℃范围内的旋转，从而完成阀门的起闭或在某一角度上停止，从而达到隔断管道内介质或调节截止流量的目的，由于阀体采用了弹性阀座及偏心密封结构，使得阀门在关闭状态越关越紧，保证了阀座虽有少量磨损而仍能可靠密封条件。
2．2       入口液压插板阀  YZG749AX—2c
公称通径：DN  1800mm
公称压力  PN 0．2MPa（G）
适用介质  高炉煤气
介质温度  250℃
驱动方式  全液压
结构原理：
阀门由主阀体和左`右侧阀体形成骨架，在主阀体内设有阀板及阀板执行机构（包括阀板夹紧、松开机构和阀板运行机构）。
在主阀体顶部设有放散管及取样管，底部设有N2管，排水管及清灰孔，左右侧与左右侧阀体用螺栓固定在设定位置上
液压传动系统的组成
由球塞马达、弹簧返回缸、离合器用油缸、齿轮油泵、控制调节装置、单向阀、顺序阀、溢流阀。三位四通阀、油箱、冷却器、滤油器、电加热器、压力表等组成。
出口电动二次偏心阀  YZG749AX—0.3
公称通经  DN2400mm
公称压力  PN0.03MPa
介质温度  ≦250℃
适用介质  高炉煤气
驱动方式：全液压
阀门结构及原理同入口插板阀油站，阀门液控装置各自自成系统，独立操纵。
2．5快速切断阀  KD743—2
公称通经  DN（mm）1800
公称压力  PN（bar）2
泄漏量：（Nm/h）5000
阻损：
快关时间：
适用温度：
适用介质：含尘烟气、空气、煤气。
结构及原理
结构：快速切断阀主要由阀门、传动装置‘液控箱、电控箱组成。阀门采用双偏心碟阀型式，阀座堆焊有不锈钢。耐腐，耐磨，提高了密封付的寿命，液控箱用高压胶管与传动装置连接，
控制油使油缸活塞动作达到阀门开启和关闭，液压元件安装在液控箱内。
  电控部分设就地手操和控制室远控分别在两地独立地实现慢开、慢关、快关、游动功能操作。
  原理：采用弹簧液压衡型、双偏心碟阀、工作状态液压油压紧弹簧，阀门打开，在TRT装置异常时（动作信号一路来自系统控制信号，一路来自透平机危机保安器的液压信号）电磁阀动作，快速泄油弹簧松开，阀门紧急关门，切断时间0.5~1sec可调。
  3．润滑油系统
3．1系统的作用
大型透平机，压缩机都是靠轴承支撑进行旋转工作的，要保证机的组安全可靠的运，其重要的一个环节，就是要给个各轴承润滑点及时提供一定量的稀油循环润滑，以满足机组在正常工况下及事故状态下润滑油供给，这种系统就是润滑油系统。
3．2系统的构成
  系统由润滑油站、高位油箱、油泵、阀门及检侧仪表等组成。
  润滑油站，是把一定压力、一定流量
的润滑油，经过油箱冷却器散热、滤油器过滤干净后的润滑油送到轴承各润滑油点润滑。
  高位油箱，是在停电、紧急事故状态下、停车时，靠自然位差维持机化组惰走油流时间润滑油的供给。
  检测仪表，分就地仪表及远传仪表。就地表在现场设控制盘，显示各测点的压力、温度值。远传表，在重要的测点处安装变送器，把测量信号值送到主控室记录、显示、报警连锁满足透平机组正常运行时的控制需要。
3．3系统的控制原理
  当机组在正常运行中，操作员只需观控制盘上各测点的温度、压力显示数值，就可掌握油系统的运行情况。
  当油泵阀门元件有小故障时，或油脏虑油器压差超限时，润滑油供给的压力逐渐将降低，当最远点的压力降低时78．4KPa时，主控室表盘上光字牌灯亮，蜂鸣器响，不管操作员是否观察到，此时已提醒他开始检查并处理，同时另一台油泵自动投入供油。当短时期故障排除，辅泵可自动或手动停，若短时期故障无法排除，即系统将转入重故障的处理方式。
  当报警、辅泵投入后，操作员不能及时排除设备问题，但油压仍降继续下降，压力达到49KPa时自动报警、停机,来保证机组的安全,避免重故障的发生。
  当设备停电或油泵发生重故障不能供油时,机组的停机,靠高位油箱自然位差维护机组的供油,即旋转惯性所需的油流润滑。
  4. 电液伺服控制系统
  4.1 系统的作用
  电液伺服控制系统,在TRT装置中,属于八大系统之一的分系统。根据主控室的指令,来实现TRT的开,停,转速控制,功率控制,炉顶压力以及过程检测等系统控制,要实现以上系统的功能控制,最终将要反映在控制透平机的转速上,就要控制透平静叶的开度,而控制静叶开度的手段就是电液位置伺服系统。控制系统的精度,误差,直接影响TRT系统各阶段过程的控制。由此可见,该系统在TRT中的地位,作用是十分重要的。
  4.2系统的构成
  系统由液控单元、伺服油缸、动力油站三大部分组成。
  液控单元包括调速阀控制单元和透平静叶控制两单元，每一单元均由电液伺服阀、电动用电磁阀、快关用电磁阀、油路块及底座等组成。
  伺服油缸为双活塞杆结构，摩擦力很小，密封性能好。
  动力油站由油箱、变量油泵、滤油器、冷却器、管道阀门、检测器表等组成。