TRT湿式改干式的运行实践

李俊星

（本钢板材股份有限公司能源总厂，辽宁本溪 117000）

1 设备技术概况

TRT(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT)即高炉煤气余压透平发电装置,是利用高炉冶炼的副产品--高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能，再将机械能转化为电能。该装置既回收减压阀组泄放的能量，又降低噪音、稳定炉顶压力，改善高炉生产的条件，不产生任何污染，可实现无公害发电，是钢铁企业公认的节能环保装置。

本钢板材能源总厂的7#TRT 于2017 年将原有的湿式TRT更换为干湿两用型TRT。更换后的TRT依旧处于湿式运行。随着7#高炉煤气净化系统由环缝洗涤塔改为干法布袋除尘工艺后，TRT 也随之改为干式运行。湿式和干式TRT 运行工况对比见表1。

表1 湿式和干式TRT运行工况对比

2 改造内容

2.1 对透平机组原喷雾、排水装置改造

（1）拆除进气导流盆外侧的喷雾装置，对进气壳体外侧的喷雾进水套管封堵，封堵面涂耐高温密封胶，具体如下：

（a）对进气导流盆安装喷雾管的孔进行封堵，封板应安装牢靠，避免螺栓、封板脱落后进入流道打伤叶片；

（b）上、下壳体外侧的进水口法兰用法兰盖进行封堵。

（2）拆除静叶内壳体下半外侧、进气壳体下半外侧的级间排水管组件，相应的接口进行封堵，封堵面涂耐高温密封胶。

（3）随着静叶喷雾系统及入口、级间水位罐检测的拆除，删除喷雾装置、水位罐水位控制系统操作程序。

2.2 对高炉炉顶压力控制方式进行调整

随着环缝的取消，干法除尘的投入，减压阀组（由4 个阀组成，1×DN500，3×DN800）要代替环缝调节顶压的功能。减压阀组和TRT 处于并联位置。TRT未投入时，高炉选择到减压阀组调顶压，设定压力为炉顶设定压力。TRT 投运时，由原先的静叶控制TRT 入口压力改为TRT 静叶调节高炉顶压，减压阀组辅助调顶压，程序将减压阀组的设定压力改为炉顶设定压力+5 kPa。

3 故障问题分析及处理措施

3.1 煤气泄漏

故障问题：TRT 运行中TRT 入口盲板阀及透平机壳体出现煤气泄漏。

原因分析:7#TRT 改造后由于运行工况的变化，尤其是温度的大幅增加，对设备的耐高温性提出更高要求，原先湿式时的密封不能满足改造后的高温环境是导致煤气泄漏的直接原因，入口盲板阀密封圈受高温融化粘连，致使阀门密封圈出现煤气泄漏；透平机壳体密封面密封胶被高温煤气击穿、引起煤气泄漏，因此湿改干后相关设备的密封胶条必须更换为耐高温的材质。

处理措施：将TRT 停机，将盲板阀的密封全部更换为耐高温的密封胶圈。透平机检修后壳体安装时采用耐高温密封胶，封装机完成后，待密封胶风干固化（24 h 以上）后再进行启机，以防止密封胶被击穿、引起煤气泄漏。

3.2 电气元件过热

故障问题：7#TRT 发电运行中检查发现高压柜内电气件温度较高，超过60 ℃。

原因分析：7#TRT 在改造时高压发配电系统没有进行更新，湿改干运行后由于发电量明显增加，电流加大，出现高压柜内电气件温度较高，超过60 ℃。TRT 改造后对高低压发配电系统确认不足，没有意识到由于发电量的增加，电气元件不能满足运行需要，是电气元件出现过热的直接原因。

处理措施：将原有的柜内铜排80×8 更换为100×10 的铜排，并增加空调通风，实施后电气元件温度明显下降，符合电气运行要求。

3.3 启机过程中出现轴振动报警

故障问题：TRT启机升转速过程中，在转速达到2 000 r/min 时，TRT 后轴振动迅速达到90 μm 报警值，随即将转速降到1 500 r/min，振动值开始逐渐下降，稳定30 min后轴振动降到50 μm左右，后续分别在2 000 r/min、2 500 r/min 转速分别稳定30 min，后轴振动值始终保持在50 μm左右，后并网发电，振动始终处于正常范围内。

原因分析：TRT 湿式运行时，煤气温度始终在60 ℃以内，属于常温范围之内。而干式运行后，透平机组由常温状态转为高温状态，机组轴瓦、转子等部件需要一个从冷态到热态逐渐过渡的过程，所以透平机组的暖机过程就必不可少。

处理措施：利用TRT 并网前升转速的过程执行暖机，启机时间控制在2 h 以上，暖机过程一般达到机组轴瓦的温度、振动、轴位移等各参数稳定，透平排气侧温度接近正常运行温度，使其各部件均匀受热膨胀并达到稳定为暖机最佳状态。TRT 停机后，透平机组将从高温状态转到常温状态，避免转子变形启机时出现轴瓦振动增加的隐患，所以TRT 停机后立即对机组进行盘车，直至轴瓦温度完全冷却为正常温度也是至关重要。

4 运行效果

7#TRT 由湿式运行改为干湿运行后，同样的炉顶压力、煤气流量下，由于环缝的取消，静叶直接调节高炉的炉顶压力，相当于TRT 入口压力比湿式增加40 kPa，煤气温度升高100 ℃，随之TRT 发电量大幅增加约是湿式时发电量的1.5 倍（见表2）。干式除尘运行后，高炉煤气的除尘效果好于湿式除尘且煤气中机械水含量减少，透平机组的静、动叶片基本不存在结垢的情况，TRT 检修频次由湿式时的每年4次，改为现在的每年一次，为TRT多发电提供了时间上的保障。

表2 相同工况下TRT干式和湿式运行对比

5 结束语

TRT湿式改干式主要围绕着湿式运行时给排水设施的取消，静叶调节方式的变化，TRT干式运行后由于煤气温度、发电量的提高对设备设施的影响，TRT设备启停机过程中对设备稳定性的满足进行改造和调整。结合7#TRT 湿式改为干式运行的实践，本钢板材能源总厂5#TRT 于2020 年11 月完成湿式改干式改造工作并投入运行，目前设备运行稳定，已经达产达效。