450 m3高炉共用型TRT发电量降低的原因及处理措施

任明山

文章编号：2095-6835（2016）07-0135-01

摘 要：450 m3高炉共用型TRT投运后，前期发电量较为可观，但是，一年后，发电量降低。经过综合分析，阐述了发电量降低的原因，并提出了相应的解决方法，以期不断增加其发电量。

关键词：450 m3高炉；TRT；发电量；发电装置

中图分类号：TM31 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.135

1 概述

TRT发电装置分为二托一型和一托一型，二托一型就是2座高炉配套1座TRT发电；一托一型就是1座高炉配1座TRT发电，而二托一型又被称为“共用型TRT”。TRT发电就是把高炉产生的副产物——煤气通过透平机、膨胀机做功，将其转化为机械能带动发电机，并将机械能转化为电能的一个过程。该装置最大的优点就是实现了能量回收，降低了噪声，稳定了高炉顶压。河北纵横钢铁TRT发电装置是由陕西鼓风机厂制造的，它共分为八大系统，即2×450 m3高炉透平机系统、发配电系统、润滑油系统、氮气密封系统、液压控制系统、给排水系统、煤气管道及大型阀门系统和自动调节系统。

TRT发电装置是2006-08开始筹建的，2007-10投产，投产后机组运行平稳，平均发电量在5 000 kW·h，有时会更高。2008-11，TRT发电装置出现了发电量下降的情况，由原来的5 000 kW·降到了4 000 kW·h，有时更低。鉴于此，分厂设备科和车间技术管理人员综合分析目前的情况，积极查找发电量降低的原因，并制定了一些整改措施，以期进一步提高发电效率。

2 共用型TRT发电量降低的原因

2.1 工艺流程

炼铁厂1#高炉、2#高炉在减压阀前并入河北纵横钢铁1#TRT，经过膨胀做功后，将煤气送入低压管网，具体工艺流程如图1所示。

影响TRT发电量的主要因素是通过高炉的煤气流量。从具体工艺入手分析，通过高炉的煤气流量减少的原因有2点：①减压阀组关闭不严，煤气直接进入了低压管网；②由于TRT快开慢关旁通阀门长期运行，关闭不严，或阀板冲刷内漏造成煤气流失，使得高压煤气经过快开阀门直接进入了低压管道，减少了TRT做功的发电量。

2.2 发电流程

TRT发电主要依靠的是高炉中生成的煤气，它经过布袋除尘系统净化后进入了TRT透平机，经过静叶调节，冲击透平机动叶带动转子做功。如果除尘系统出现问题，就会增加煤气的含尘量。这时，如果煤气进入透平机，就会黏附在叶片上，造成叶片冲刷，从而降低透平机的工作效率。另外，如果煤气中的含尘量过高，经过一段时间后，入口管道的灰尘就会越积越多，进而减少管道的设计流量，降低发电效率。

2.3 高炉工况影响

TRT发电是将高炉煤气的热能、压力能通过透平机转化为机械能，再将机械能转化为电能。在此过程中，TRT发电装置可以回收高炉鼓风机能量的30%左右。TRT发电量与高炉煤气的压力、温度、流量有直接关系。一般情况下，吨铁发电量为30 kW·h左右。如果高炉采用干式除尘，其发电量可以提高36%，并且煤气温度每升高10 ℃，透平机出力就会提高10%.因此，如果高炉工况发生变化，将直接影响TRT发电。

2.4 TRT发电运行方式

一般情况下，并网发电运行方式分为恒压运行、恒无功运行和恒功率因数运行3种。由于高炉煤气流量波动比较大，而纵横钢铁TRT发电是与邯郸电力公司纵横站并网运行的，所以，采用的运行方式是恒无功运行。

恒无功调节最大的优点就是有功负荷或电网电压波动时调节励磁电流，发电机输出无功功率会保持不变。在该运行方式下，发电机具有良好的稳定性。发电机的有功功率为：

PN=1.732×UN×IN×cos??N. （1）

QN=1.732×UN×IN×sin??N. （2）

S2=P2+Q2. （3）

式（1）（2）（3）中：PN为发电机的有功功率；UN为额定电压，它是发电机额定运行时定子三相绕组的线电压；IN为额定电流，它是指发电机额定运行时定子三相绕组的线电流；cos??N为功率因数，发电机额定运行时的功率因数具有滞后性，即定子电流相位落后于定子电压相位1个?角；S为发电机视在功率；Q为发电机无功功率。

从式（1）（2）（3）中可以看出，发电机的无功功率越大，有功功率就越小。因此，在恒无功运行时，无功最低不能低于1 500 kW，功率因数不能超过0.95，要尽可能减少无功消耗。如果调节不当，就会影响发电量。

3 停车检修时发现的问题

2008-11，开盖检查TRT发电装置。检查发现，部分动叶冲刷较为严重，同时，叶片上附垢较多，导致透平机效率降低。另外，在检查1#炉A＼B阀门、拆检管道时发现，管道积灰较多，阻塞了通过的煤气，导致流量降低。因为阀门积灰，管不到位，使得煤气不经过透平机直接由高压管网进入了低压管网。这些都是导致发电量减少的原因。

4 改进措施

受本厂条件限制，因为没有修复叶片和做动平衡设施，所以，经公司研究决定，将转子返厂进行叶片修复，以保证做动平衡，同时，清理管道积灰。另外，建议公司更换炼铁布袋，加强对其的维护和管理，杜绝煤气粉尘超标等。

5 结束语

TRT发电装置经过此次大修后，设备运行平稳，平均发电量在4 500～5 000 kW·h。在此期间消缺检查均无发现大问题。

〔编辑：白洁〕