八钢欧冶炉TRT运行实践

张福平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

八钢欧冶炉TRT运行实践

张福平

（宝钢集团八钢公司炼铁分公司）

文章介绍了八钢欧冶炉（COREX）炼铁工艺中设计应用的余压回收发电装置(TRT)。COREX炼铁工艺特点之一是产生大量高压力、高热值的煤气。结合工艺特点，通过合理设备选型，优化工艺流程，解决顶煤气压力控制以及工厂压力的控制和控制交接问题，使欧冶作业率不受TRT影响，实现TRT发电量最大化。

熔融还原工艺；余压回收发电；输出煤气

1 前言

八钢COREX炉TRT装置利用煤气余压驱动透平旋转，并拖动发电机组，将OY炉煤气的剩余压力和温度合理利用，转换成电能并向电网供电。该装置具有以下优点∶（1）能量回收，可以将煤气余压和余热转换成电能，转换能量后的煤气再送至下一级用户，这样可以获得一定的经济效益；（2）工厂压力控制品质得到提高。TRT一般为2～3级静叶调节，因此通过TRT机组的静叶来调整OY炉工厂，比减压阀组控制效果更好，可以带来更稳定的工厂压力，而稳定的工厂压力有利于OY炉生产，对高炉产量和出铁的质量都有着积极的作用；（3）在产生电能的同时，也消除了减压阀降低能量时的副作用-噪声、振动等环境污染；（4）通过对控制过程的优化，合理设计复合控制功能，可将煤气消耗降低至最低水平，发电功率尽量提高，做到既节能又环保，同时兼顾操作简易性和控制的稳定性。

2 八钢欧冶炉TRT运行的工艺流程

图1 TRT工艺流程图

TRT工艺流程如图1所示。欧冶炉的输出煤气，一部分是过剩煤气，另一部是经过重力除尘和布袋除尘后的顶煤气。这两部分混合后经过入口蝶阀、入口插板阀、文氏流量计和快切阀后进入透平机。高压煤气经过透平机的各级静叶，不断作功推动透平转动，在转动的过程中气体膨胀(因此有时候透平机被称做透平膨胀机)，同时温度也逐步降低。透平转动的能量经过联轴器带动发电机旋转，发电机发出电能送至电网。

3 欧冶炉TRT运行情况

2015年7月24日21时TRT在欧冶炉生产中开始投入使用并发电，截止8月26日，TRT共投入使用34天，使用情况见表1。

表1 TRT故障统计

表1中TRT未投入使用时间为36小时，TRT作业率为95.6%，若休风时间不算，其作业率为98%，因此从作业时间上看，TRT的使用率较好，其故障率较低。

图2 工厂压力、竖炉顶温、输出煤气压力

图3 工厂压力、输出煤气压力、输出煤气流量

图4 工厂压力、输出煤气压力、输出煤气流量

图2是因为布袋入口煤气温度超过安全温度导致工厂跳机，工厂紧急休风导致TRT跳机，图3和图4，均是正常生产状态下，由于工厂压力波动大，TRT静叶调节跟踪不及时导致TRT跳机。

图5 TRT天发电量

图6 吨铁发电量

TRT投入34天的时间，从图5和图6中可以出发电量呈上升趋势，平均每天发电13.43MW，平均每天发电量平均每吨铁发电44度，这对于欧冶炉生产来说，是一笔巨大的收益，因此如何进一步提高发电量，是欧冶炉以后努力的方向。

4 影响TRT发电量的因素

从TRT的工艺流程图中分析知，影响TRT发电量的因素主要为∶输出煤气流量、输出煤气压力、输出煤气温度

（1）输出煤气流量。

图7 输出煤气流量与发电量的关系

图7中显示随着输出煤气量的增加，发电量也在增加，说明煤气量是制约发电量的一个因素。

（2）输出煤气压力。

图8 输出压力与发电量的关系

图8中显示随着输出煤气压力的升高，发电量也在增加，说明输出煤气压力是制约发电量的又一个因素。

（3）输出煤气温度。

图9 输出煤气温度与发电量的关系

图9中显示随着输出煤气温度的缓慢升高，发电量也在增加，输出煤气温度是对发电量存在影响。如何通过优化三者关系使其达到最大发电量将是以后努力的方向。

（4）输出煤气温度、压力、流量。

图10 输出煤气温度、压力、流量与发电量的关系

图10、图11显示出输出煤气温度对发电量影响最大，输出压力达到TRT设计压力（具体值），煤气流量未达到设计流量。因此提升TRT的发电量可以通过提高输出煤气量，输出煤气温度上解决。而煤气量的大小与生产的状况相关，所以在提升TRT发电量最大的因素就是煤气温度，而欧冶炉TRT前端是干法除尘，因此要提高输出煤气温度就必须通过提升干法除尘器的除尘能力寻求突破，获取最大TRT发电量。

图11 输出煤气温度、压力、流量与发电量的关系

5 结语

八钢欧冶炉TRT运行实践表明，还存在一些问题急待解决∶（1）TRT入口煤气压力波动较大，压差过大，TRT静叶就会自动跳到手动，并且默认全开，操作人员不能及时发现就会影响工厂压力，影响竖炉的炉况顺行，同时影响TRT的发电量；（2）TRT设计最大煤气流量为35万m3/h，数据分析发现，目前输出煤气量未达到最大值。

欧冶炉TRT发电量具有提升的空间，而影响最大的因素是煤气温度，因此提高输出煤气温度可以大大提高TRT发电效率，建议改进布袋除尘，通过提高煤气温度来增加TRT的发电量。

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

联系人：张福平，男，29岁，大学本科，助理工程师，乌鲁木齐（830022）宝钢集团八钢公司炼铁分公司第一炼铁分厂

E-mail：278585750@qq.com