钢铁企业干式TRT发电技术推广实施方案 - 余热发电论坛

钢铁企业干式TRT发电技术推广实施方案

　　钢铁工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的 15%，废水和固体废弃物排放量分别占工业排放总量的 14%和 17%，是节能减排的重点行业。当前，钢铁行业发展面临严峻挑战和新的发展机遇，传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业以节能减排为抓手，积极转变发展方式，利用高新技术改造、提升行业技术管理水平，走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。

　　高炉炉顶余压发电（简称TRT）是一项将高炉炉顶煤气的压力能和热能通过透平发电装置转变成电能的技术，是炼铁工序重要的节能措施之一。干式TRT发电技术能够充分利用高炉煤气压力能和热能，大幅提高发电效率，同时减少污水处理能耗，从而实现钢铁企业的节能降耗。本方案计划分两批实施（第一批：2010～2011 年；第二批：2012～2014 年），在重点大中型钢铁企业 1000m3以上高炉建设干式TRT 发电项目，预期最终形成 50 万吨标准煤的节能能力，为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低成本、实现节能降耗发挥积极作用。

　　一、技术发展及应用现状

　　（一）干式 TRT 发电技术概况

　　钢铁生产过程中，为降低焦比、提高生铁产量，高炉炼铁通常采用高压操作（炉顶压力 0.2～0.25MPa）。高炉炉顶余压透平发电（简称 TRT）是将高炉炉顶煤气的压力能和热能通过透平发电装置转变成电能的技术，是炼铁工序重要的节能措施之一。

　　近年来，大型及特大型高炉干式除尘煤气净化技术日趋成熟，高炉TRT已由传统的湿式改为干式，如首钢曹妃甸、宝钢、鞍钢的 4000 ～5000m3 级高炉以及近年国内建设的1000～2500m3级高炉均普遍采用干式TRT。目前，高炉干式 TRT技术已实现了自主集成创新和设备国产化，如鞍钢鲅鱼圈 4000m3级高炉所配 25MW机组、宝钢 5000m3高炉所配32MW机组均已实现国产化。根据高炉炉顶压力的不同，每吨铁可发电 20～40kWh。与湿式 TRT 相比，干式 TRT 发电量可提高 30%，节能效果更加突出，成为未来发展趋势。

　　干式 TRT 发展趋势：一是透平机组进气方向已从径流发展到轴流；二是透平叶片型式从冲击式（冲动式）发展到反动式；三是由 TRT 代替调压阀组控制高炉炉顶压力。

　　（二）应用现状

　　自 80 年代末期完成了工业试验后，梅钢TRT（3000kW 机组）、武钢、酒钢TRT（4500kW机组）相继建成投产。90 年代以后，实现了 1000m3高炉TRT设备的国内成套供应。近年来，国内钢铁企业TRT发电量大幅提高，2008 年与 2005 年相比，我国高炉炼铁工序能耗降低 29.07kgce/t，燃料比下降 4kg/t（其中焦比下降 16kg/t，喷煤比提高 12kg/t），风温提高 49℃。目前，全国运行的TRT设备有 530 多套，有力地促进了炼铁工序余能回收利用。

　　近年来，高炉煤气干法除尘和干式TRT发电技术获得快速发展，2000m3以上高炉配置干式TRT已成为发展的主流，减少了污染，降低了污水处理能耗，提高了TRT发电能力。2008 年底，我国重点大中型钢铁企业 158 座 1000m3以上高炉中，60 座高炉配有湿式TRT，91 座高炉配有干式TRT，尚有 7 座高炉未配备TRT。重点大中型企业湿式TRT配置率接近 38%，干式TRT配置率约 58%。

　　（三）存在问题

　　一是干式TRT发电的节能潜力尚未充分挖掘。目前，我国重点大中型钢铁企业 1000m3以上高炉如全部改造或配建干式TRT，可使重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗降低 1.35 千克标准煤。伴随着高炉大型化，企业需要充分重视干式TRT 发电项目的节能效果，实现企业的余压、余热利用效益最大化。

　　二是干式 TRT 发电技术推广需要循序渐进。高炉干法除尘是干式 TRT 发电技术的前提条件，而国内大型高炉干法除尘技术近几年内才逐渐走向成熟，30MW 以上发电机组以及大型、特大型透平机组叶片等近年才实现国产化。因此，国内在大型、特大型高炉上推广采用干式 TRT 需要一个循序渐进的过程。

　　二、指导思想、原则和目标

　　（一）指导思想

　　坚持以科学发展观为指导，积极落实钢铁产业发展政策和钢铁产业调整和振兴规划，以提高能源利用效率为核心，引导企业技术改造投资方向，积极推广干式 TRT 发电技术，提高钢铁企业能源利用效率，为实现钢铁行业节能减排目标奠定基础。

　　（二）基本原则

　　1．坚持企业主体原则。企业是节能降耗的责任主体、实施主体和受益主体，要通过加强政策导向和信息引导，发挥市场配置资源的基础性作用，调动企业自主实施节能技术示范和技术改造的积极性，推动干式 TRT 发电项目建设。

　　2．坚持大中型高炉优先原则。1000m3以上高炉炉顶煤气的压力和显热更集中，适合建设余压透平发电装置，能源回收和利用效率更高，应优先支持。

　　3．坚持整体推进与分年度实施相结合。方案的实施坚持统筹安排、整体推进，并结合资金安排、市场环境及企业生产经营情况，分年度、分步骤组织实施，确保干式 TRT 发电项目稳妥有序推进。

　　4．坚持技术推广与产业调整和振兴相结合。方案的实施将与落实钢铁产业调整和振兴规划相结合，把重点节能技术示范推广作为推动企业技术进步的重要手段，加快企业干式 TRT 发电项目建设并尽快形成稳定的节能能力。

　　（三）建设目标

　　至 2011 年底，重点大中型钢铁企业 1000m3以上高炉干式TRT配置率提高到 70%，预期形成 20.3 万吨标准煤的节能能力。

　　至 2014 年底，重点大中型钢铁企业 1000m3以上高炉干式TRT配置率提高到 100%，预期最终形成 50 万吨标准煤的节能能力，从而促进节能减排工作的深入开展。