八鋼歐冶爐TRT運(yùn)行實(shí)踐

張福平

（寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司）

八鋼歐冶爐TRT運(yùn)行實(shí)踐

張福平

（寶鋼集團(tuán)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(shè)計(jì)應(yīng)用的余壓回收發(fā)電裝置(TRT)。COREX煉鐵工藝特點(diǎn)之一是產(chǎn)生大量高壓力、高熱值的煤氣。結(jié)合工藝特點(diǎn)，通過合理設(shè)備選型，優(yōu)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(yè)率不受TRT影響，實(shí)現(xiàn)TRT發(fā)電量最大化。

熔融還原工藝；余壓回收發(fā)電；輸出煤氣

1 前言

八鋼COREX爐TRT裝置利用煤氣余壓驅(qū)動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)，并拖動(dòng)發(fā)電機(jī)組，將OY爐煤氣的剩余壓力和溫度合理利用，轉(zhuǎn)換成電能并向電網(wǎng)供電。該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)∶（1）能量回收，可以將煤氣余壓和余熱轉(zhuǎn)換成電能，轉(zhuǎn)換能量后的煤氣再送至下一級(jí)用戶，這樣可以獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益；（2）工廠壓力控制品質(zhì)得到提高。TRT一般為2～3級(jí)靜葉調(diào)節(jié)，因此通過TRT機(jī)組的靜葉來調(diào)整OY爐工廠，比減壓閥組控制效果更好，可以帶來更穩(wěn)定的工廠壓力，而穩(wěn)定的工廠壓力有利于OY爐生產(chǎn)，對(duì)高爐產(chǎn)量和出鐵的質(zhì)量都有著積極的作用；（3）在產(chǎn)生電能的同時(shí)，也消除了減壓閥降低能量時(shí)的副作用-噪聲、振動(dòng)等環(huán)境污染；（4）通過對(duì)控制過程的優(yōu)化，合理設(shè)計(jì)復(fù)合控制功能，可將煤氣消耗降低至最低水平，發(fā)電功率盡量提高，做到既節(jié)能又環(huán)保，同時(shí)兼顧操作簡(jiǎn)易性和控制的穩(wěn)定性。

2 八鋼歐冶爐TRT運(yùn)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(jīng)過重力除塵和布袋除塵后的頂煤氣。這兩部分混合后經(jīng)過入口蝶閥、入口插板閥、文氏流量計(jì)和快切閥后進(jìn)入透平機(jī)。高壓煤氣經(jīng)過透平機(jī)的各級(jí)靜葉，不斷作功推動(dòng)透平轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中氣體膨脹(因此有時(shí)候透平機(jī)被稱做透平膨脹機(jī))，同時(shí)溫度也逐步降低。透平轉(zhuǎn)動(dòng)的能量經(jīng)過聯(lián)軸器帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)發(fā)出電能送至電網(wǎng)。

3 歐冶爐TRT運(yùn)行情況

2015年7月24日21時(shí)TRT在歐冶爐生產(chǎn)中開始投入使用并發(fā)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(tǒng)計(jì)

表1中TRT未投入使用時(shí)間為36小時(shí)，TRT作業(yè)率為95.6%，若休風(fēng)時(shí)間不算，其作業(yè)率為98%，因此從作業(yè)時(shí)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?yàn)椴即肟诿簹鉁囟瘸^安全溫度導(dǎo)致工廠跳機(jī)，工廠緊急休風(fēng)導(dǎo)致TRT跳機(jī)，圖3和圖4，均是正常生產(chǎn)狀態(tài)下，由于工廠壓力波動(dòng)大，TRT靜葉調(diào)節(jié)跟蹤不及時(shí)導(dǎo)致TRT跳機(jī)。

圖5 TRT天發(fā)電量

圖6 噸鐵發(fā)電量

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

4 影響TRT發(fā)電量的因素

從TRT的工藝流程圖中分析知，影響TRT發(fā)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(fā)電量的關(guān)系

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

（2）輸出煤氣壓力。

圖8 輸出壓力與發(fā)電量的關(guān)系

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

（3）輸出煤氣溫度。

圖9 輸出煤氣溫度與發(fā)電量的關(guān)系

圖9中顯示隨著輸出煤氣溫度的緩慢升高，發(fā)電量也在增加，輸出煤氣溫度是對(duì)發(fā)電量存在影響。如何通過優(yōu)化三者關(guān)系使其達(dá)到最大發(fā)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(fā)電量的關(guān)系

圖10、圖11顯示出輸出煤氣溫度對(duì)發(fā)電量影響最大，輸出壓力達(dá)到TRT設(shè)計(jì)壓力（具體值），煤氣流量未達(dá)到設(shè)計(jì)流量。因此提升TRT的發(fā)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(chǎn)的狀況相關(guān)，所以在提升TRT發(fā)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(fā)電量。

圖11 輸出煤氣溫度、壓力、流量與發(fā)電量的關(guān)系

5 結(jié)語

八鋼歐冶爐TRT運(yùn)行實(shí)踐表明，還存在一些問題急待解決∶（1）TRT入口煤氣壓力波動(dòng)較大，壓差過大，TRT靜葉就會(huì)自動(dòng)跳到手動(dòng)，并且默認(rèn)全開，操作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)影響工廠壓力，影響豎爐的爐況順行，同時(shí)影響TRT的發(fā)電量；（2）TRT設(shè)計(jì)最大煤氣流量為35萬m3/h，數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，目前輸出煤氣量未達(dá)到最大值。

歐冶爐TRT發(fā)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(fā)電效率，建議改進(jìn)布袋除塵，通過提高煤氣溫度來增加TRT的發(fā)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(lián)系人：張福平，男，29歲，大學(xué)本科，助理工程師，烏魯木齊（830022）寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司第一煉鐵分廠

E-mail：278585750@qq.com