八鋼歐冶爐TRT運行實踐

張福平

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐TRT運行實踐

張福平

（寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司）

文章介紹了八鋼歐冶爐（COREX）煉鐵工藝中設計應用的余壓回收發電裝置(TRT)。COREX煉鐵工藝特點之一是產生大量高壓力、高熱值的煤氣。結合工藝特點，通過合理設備選型，優化工藝流程，解決頂煤氣壓力控制以及工廠壓力的控制和控制交接問題，使歐冶作業率不受TRT影響，實現TRT發電量最大化。

熔融還原工藝；余壓回收發電；輸出煤氣

1 前言

八鋼COREX爐TRT裝置利用煤氣余壓驅動透平旋轉，并拖動發電機組，將OY爐煤氣的剩余壓力和溫度合理利用，轉換成電能并向電網供電。該裝置具有以下優點∶（1）能量回收，可以將煤氣余壓和余熱轉換成電能，轉換能量后的煤氣再送至下一級用戶，這樣可以獲得一定的經濟效益；（2）工廠壓力控制品質得到提高。TRT一般為2～3級靜葉調節，因此通過TRT機組的靜葉來調整OY爐工廠，比減壓閥組控制效果更好，可以帶來更穩定的工廠壓力，而穩定的工廠壓力有利于OY爐生產，對高爐產量和出鐵的質量都有著積極的作用；（3）在產生電能的同時，也消除了減壓閥降低能量時的副作用-噪聲、振動等環境污染；（4）通過對控制過程的優化，合理設計復合控制功能，可將煤氣消耗降低至最低水平，發電功率盡量提高，做到既節能又環保，同時兼顧操作簡易性和控制的穩定性。

2 八鋼歐冶爐TRT運行的工藝流程

圖1 TRT工藝流程圖

TRT工藝流程如圖1所示。歐冶爐的輸出煤氣，一部分是過剩煤氣，另一部是經過重力除塵和布袋除塵后的頂煤氣。這兩部分混合后經過入口蝶閥、入口插板閥、文氏流量計和快切閥后進入透平機。高壓煤氣經過透平機的各級靜葉，不斷作功推動透平轉動，在轉動的過程中氣體膨脹(因此有時候透平機被稱做透平膨脹機)，同時溫度也逐步降低。透平轉動的能量經過聯軸器帶動發電機旋轉，發電機發出電能送至電網。

3 歐冶爐TRT運行情況

2015年7月24日21時TRT在歐冶爐生產中開始投入使用并發電，截止8月26日，TRT共投入使用34天，使用情況見表1。

表1 TRT故障統計

表1中TRT未投入使用時間為36小時，TRT作業率為95.6%，若休風時間不算，其作業率為98%，因此從作業時間上看，TRT的使用率較好，其故障率較低。

圖2 工廠壓力、豎爐頂溫、輸出煤氣壓力

圖3 工廠壓力、輸出煤氣壓力、輸出煤氣流量

圖4 工廠壓力、輸出煤氣壓力、輸出煤氣流量

圖2是因為布袋入口煤氣溫度超過安全溫度導致工廠跳機，工廠緊急休風導致TRT跳機，圖3和圖4，均是正常生產狀態下，由于工廠壓力波動大，TRT靜葉調節跟蹤不及時導致TRT跳機。

圖5 TRT天發電量

圖6 噸鐵發電量

TRT投入34天的時間，從圖5和圖6中可以出發電量呈上升趨勢，平均每天發電13.43MW，平均每天發電量平均每噸鐵發電44度，這對于歐冶爐生產來說，是一筆巨大的收益，因此如何進一步提高發電量，是歐冶爐以后努力的方向。

4 影響TRT發電量的因素

從TRT的工藝流程圖中分析知，影響TRT發電量的因素主要為∶輸出煤氣流量、輸出煤氣壓力、輸出煤氣溫度

（1）輸出煤氣流量。

圖7 輸出煤氣流量與發電量的關系

圖7中顯示隨著輸出煤氣量的增加，發電量也在增加，說明煤氣量是制約發電量的一個因素。

（2）輸出煤氣壓力。

圖8 輸出壓力與發電量的關系

圖8中顯示隨著輸出煤氣壓力的升高，發電量也在增加，說明輸出煤氣壓力是制約發電量的又一個因素。

（3）輸出煤氣溫度。

圖9 輸出煤氣溫度與發電量的關系

圖9中顯示隨著輸出煤氣溫度的緩慢升高，發電量也在增加，輸出煤氣溫度是對發電量存在影響。如何通過優化三者關系使其達到最大發電量將是以后努力的方向。

（4）輸出煤氣溫度、壓力、流量。

圖10 輸出煤氣溫度、壓力、流量與發電量的關系

圖10、圖11顯示出輸出煤氣溫度對發電量影響最大，輸出壓力達到TRT設計壓力（具體值），煤氣流量未達到設計流量。因此提升TRT的發電量可以通過提高輸出煤氣量，輸出煤氣溫度上解決。而煤氣量的大小與生產的狀況相關，所以在提升TRT發電量最大的因素就是煤氣溫度，而歐冶爐TRT前端是干法除塵，因此要提高輸出煤氣溫度就必須通過提升干法除塵器的除塵能力尋求突破，獲取最大TRT發電量。

圖11 輸出煤氣溫度、壓力、流量與發電量的關系

5 結語

八鋼歐冶爐TRT運行實踐表明，還存在一些問題急待解決∶（1）TRT入口煤氣壓力波動較大，壓差過大，TRT靜葉就會自動跳到手動，并且默認全開，操作人員不能及時發現就會影響工廠壓力，影響豎爐的爐況順行，同時影響TRT的發電量；（2）TRT設計最大煤氣流量為35萬m3/h，數據分析發現，目前輸出煤氣量未達到最大值。

歐冶爐TRT發電量具有提升的空間，而影響最大的因素是煤氣溫度，因此提高輸出煤氣溫度可以大大提高TRT發電效率，建議改進布袋除塵，通過提高煤氣溫度來增加TRT的發電量。

Operation Practice of TRT of OY Furnace in Bayi Steel

ZHANG Fu-ping
（Ironmaking Branch,Bayi Iron&Steel Co.,Baosteel Group）

This paper introduces the gas pressure recovery turbine system(TRT)of OY furnace.One of the characteristics of COREX furnace is to produce a large number of high-pressure and high heat value gas.Combining with technological features,it chooses reasonable equipment,optimizes the process and solves the problem of the top gas pressure control and factory pressure control as well as the handover so as to make the operation rate of OY furnace not be affected and achieve maximize TRT power generation.

ssmelting reduction process；pressure-recycled power generation；gas output

TF557

B

1672—4224（2015）04—0029—03

聯系人：張福平，男，29歲，大學本科，助理工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-mail：278585750@qq.com