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TRT发电装置简介  

时间:2016-10-24 14:34 来源:未知 作者:admin

  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,驱动发电机发电或驱动其它装置的一种二次能量回收装置。

  一、几种TRT布置形式的适用范围:

  1、一拖一TRT:适用于单座高炉配备,炉容在400m3以上,机组占地面积在1200m2左右;

  2、 二拖一TRT:两座高炉共用一座TRT装置,适用于两座炉容相差不大(相差一般在150m3左右)高炉配备,单座炉容在350m3~1200m3之间,机组占地面积在1200m2左右; 两座高炉的高炉煤气经除尘后(<5mg/m3),分别从两侧进入共用型TRT,通过机壳导流使气体转成轴向进入叶栅,气体在静叶栅和动叶栅组成的各自独立的流道中不断膨胀做功,压力和温度逐级降低,并转化为动能作用于工作轮(即转子及动叶片)使之旋转,工作轮通过联轴器带动发电机一起转动而发电。叶栅出口的气体经过扩压器进行扩压,以提高其背压达一定值,然后经排气蜗壳从中间排出,进入管道。即两侧进气,中间排气。

  3、同轴TRT:透平主机、电动机及风机在一个轴系上,适用于单座高炉配备,炉容在350m3~530m3之间,高炉没有配备主风机或现有主风机的电动机为双出轴,功率不大于6800kW,,机组占地面积在1500m2左右;同轴TRT可以使风机的能耗节约48%左右。

  二、TRT项目的经济意义

  1、开辟新的投资渠道,为企业提供新的经济增长点 TRT项目是国家大力推广并发展的新型科技项目,并得到行业的大力支持。2005年4月,国家将其列为冶金行业重点推广应用的节能环保型新技术。

  2、社会、经济效益显著 冶金企业是全国最大的能源用户,单以用电来说,约占全国总用量的13~15%,而炼铁又占整个冶金企业用电的40%左右。如果冶金企业所有的高炉都装上了高炉煤气余压膨胀透平,则可节省整个企业用电的6~8%,效益明显。 到2003年底,全国有1000立方米以上高炉近80座;中型高炉有200多座。1000立方米以上高炉有20多座未采用干式TRT装置;还有少数正在建设,其余都未采用。随着钢铁企业项目的增加,2004年中小高炉座数达到了近800座;我国现如能普及TRT,每年可发电约120亿kW?h,相当于节省了一座150万kW装机容量的发电厂,经济、社会效益也相当可观。

  3、适应竞争需要 近两年国内新上钢铁项目多,使钢铁市场竞争更加激烈。激烈的市场竞争使各钢铁企业更加注重节能降耗,而高炉煤气余压透平发电是降低综合生产成本、提高竞争力的有效手段。

  4、满足高炉生产需要 安装煤气余压透平发电装置后的高炉,可稳定炉顶压力,减少炉况波动,使高炉更易稳定高产。

  5、降低生产成本,提高资源利用效率 总体上看,目前我国能源利用效率低,能源经济效益差,能源利用系统的技术和管理落后的局面没有得到根本转变,如1994年火电单机在30万千瓦及以上机组仅占火电机组的25%,热电仅占11%;显然比国外先进国家规模经济效益差。很多产品的单位能耗与发达国家相比差距很大,如钢铁、发电、建材、化工等行业的主要工业产品单位能耗高出20%~80%,有很大的节能潜力。在安装TRT装置后,企业可向多用煤、少用电的方向发展,降低了成本,提高了资源利用效率。

  6、为富余的高炉煤气提供高效的利用途径钢铁企业所购入的煤炭能值有34.12%在生产过程中转变为可燃气体(包括高炉、转炉、焦炉煤气)。在正常生产状态下,每吨铁可产生1700m3~2000m3的煤气,每吨钢可回收80 m3~120 m3煤气,每吨焦可产生350 m3~430 m3煤气。在联合钢铁企业中,可燃气体产生量是很大的。充分回收和合理利用这些煤气,对钢铁企业的节能影响是巨大的。

  7、减少污染物排放、改善环境 未安装高炉煤气余压透平发电装置的高炉通过减压阀组将高压煤气转换成低压煤气,既浪费了能源,又有巨大的噪声而污染了环境。而在安装高炉煤气余压透平发电装置后,既回收了能源,又大大降低了噪声,是二者兼得的好事。高炉在安装TRT装置后,可使高炉原有的减压阀组140分贝带来的噪声污染降低至85分贝以下,有效的防止了因噪音带来的环境污染;同时,本项目高炉煤气主要成分一氧化碳占25%,二氧化碳占16%,氮气占56%,含尘量小于10㎎/Nm3,此类燃料具有燃烧效率高,污染物排放低的特点,并采用袋式除尘、石灰石炉内脱硫等技术措施,可大大降低污染物的排放。

  8、是建立节约性社会的有效措施节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。为推动全社会开展节能降耗,缓解能源瓶颈制约,建设节能型社会,促进经济社会可持续发展,TRT技术则为此项目标提供了基础条件。能源是国民经济发展的物质基础,从长期供需预测看,供需矛盾仍很突出,从消耗能源产生“温室效应”导致全球气候变暖的现实,我国更面临环境问题的新挑战。因此,促进能源的合理和有效利用,对我国经济发展和环境改善有着重要的意义。 TRT技术则是用先进适用性技术改造了传统产业,对传统产业技术上的升级,有效的降低了能源的浪费,回收并节约了能源,实现经济增长方式从粗放型向集约型转变,形成有利于节约资源、降低消耗、增加效益的企业经营机制,贯彻了“坚持开发与节约并举,把节约放在首位”的方针。

  9、是解决我国电力紧张的可行方式 2004年我国电力消费保持快速增长态势。全国全社会用电量达到21735亿kW?h。2004年我国电力供需形势是自上世纪九十年代以来最为严峻的一年,先后共有24个省级电网、25个省市区出现拉闸限电。全国最大电力缺口已上升至4000多万kW,电量缺口达到650多亿kW?h。 据初步预测,2010年全国用电量将达到30920亿kW?h,“十一五”年均增长6%左右,发电装机需要6.8亿kW左右:2020年需要46000亿kW?h,相应发电装机达到10亿千kW左右。我国现有高炉座数达800座,而安装率仅为17%左右,其效果目前并不明显。现若普及TRT装置,则每年可发电120亿kW?h左右,则为缓解电力紧张局面贡献了不可多得的力量。

  三、TRT的特点:

  1、产生新的能量:利用高炉产生的煤气余热、余压,通过透平(TRT)膨胀做功带动发电机发电,不消耗煤气也不降低煤气品质;

  2、环保:在透平工作过程中,煤气通过透平机组,替代减压阀组,减少气流噪音(TRT主机噪音一般在100dBA左右,减压阀组一般在120~150dBA左右);

  3、净化煤气:煤气流经透平时由于离心作用以及压力降低,煤气中的粉尘在透平机体内沉积;

  4、提高高炉产量:煤气流经透平时,其流量、压力是经过透平静叶角度无级调节改变的,可以随时控制煤气压力在一个很小的波动范围内(一般可以控制高炉炉顶压力正常时在±3kPa左右,甩负荷时在±3kPa左右;一般减压阀组控制高炉炉顶压力在10~20kPa左右)使得炉顶压力相对稳定,提高高炉利用系数从而提高高炉产量;

  5、前期一次性的资金投入:透平机组的设备及工程设计、建设投入一般需要——整个工程一拖一需要2800万元左右,二拖一整个工程需要3000万元左右,同轴机组整个工程需要3200万元左右;

  6、电能不能直接利用:由于透平机组是高炉的附属设备,绝对不能影响高炉的生产,只能利用高炉煤气的余热、余压发电,进入透平的煤气参数很不稳定,所发的电也不稳定,不能直接利用,需要并入电网。

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