1 　机组概况

1.1　 机组主要技术参数及运行参数

轴流压缩机 AV45-12
透平膨胀机 MPG2.1-215/100
透平啮合转速 3033r/min
3号高炉煤气流量正常值 8～13万Nm3/h
进口煤气压力正常值 235kPa
出口煤气压力正常值 112kPa
进口煤气温度正常值 145℃
出口煤气温度正常值 90℃

1.2 　机组介绍

　　同轴BPRT机组，是煤气透平与电动机同轴驱动的高炉轴流压缩机组三机组组合（Blast Furnace Power Recovery Turbine）的简称，特点是电能和煤气能双能源驱动，当透平正常工作时，离合器处于啮合工作状态，把透平回收的功率传递给高炉鼓风机；当炉况不顺煤气量小或高炉休风时，离合器自动将高炉煤气透平断开。
　　同轴机组在配置上比分轴机组少了一台发电机及其发配电系统，其他附属系统也可共用一套，设备投资可比分轴机组少20％～30％；厂房闷热 风机和控制室也只有一座,较后者占地面积能节省1/2，相应降低土建投资。
1.3 　同轴系机组运行要求
　　高炉炉顶压力不稳，会引起炉内反应的剧烈波动。炉压高于额定值时，会使炉内煤气气流分布不均，引起崩料，而当炉内压力低于额定值时，会引起炉内煤气体积增大，气流压力损失增大，煤气流速上升，使炉喉磨损严重，更有甚者会引起炉顶设备事故。
　　因此，作为能量回收设备，投入运行的先决条件是在任何情况下均能保证炉压稳定。
　　电动机提供透平机与鼓风机功率之间的差额，补充鼓风机所需的功率，从而保证高炉鼓风机正常运转。当透平机不运行时透平机的联轴器可随意脱开，不影响高炉鼓风机的运行。

1.4　 同轴系机组主机工艺布置
　　电动机+齿轮变速箱+高炉轴流压缩机+变速离合器+透平机（图1）。

　　按照施工和设备调试系统划分，除主机系统外，还包括：冷分管网系统、煤气管网与大型阀门系统、自动化仪表控制系统、高低压电气系统、液压伺服控制系统、润滑油控制系统、氮气系统、冷却水系统和煤气脱水系统。

 

图1 同轴系机组主机工艺布置

2　 TRT输出功率计算

2.1　 功率计算

 

　　式中Ｑ为透平机进口煤气流量，取平均值10.5×104Nm3/h ； C p 为高炉煤气定压比热 J/ m3；p1为透平机进口煤气绝对压力，MPa ； p2为透平机出口煤气绝对压力，MPa ；k气体绝热指数，高炉煤气k=1.38；T1为透平机进口煤气绝对温度，K；η为轴流反动式透平机效率。

　　我公司电压等级为6kV，不考虑各种损耗，TRT输出功率就带来电机电流下降250A,车间降温设备。从现场透平啮合前后来看，平均降低电流200～300A。

2.2 　影响TRT回收能量的因素

　　高压煤气管网阻力、透平机进口煤气压力和低压煤气管网压力，煤气流量、透平机煤气进口温度和透平机作业率等。

3 　BPRT比TRT的优越性
　　我公司在 5号、6号高炉上采用一套共用型TRT，目前使用情况良好。
　　（1）动车BPRT机组是将透平机和鼓风机联成同一系统，因此，与TRT装置相比，该装置取消了发电机及发配电系统，以及合并了自控系统、润滑油系统、动力油系统等设施。
　　（2）BPRT 机组中的高炉煤气透平回收能量不是用来发电，而是直接同轴驱动鼓风机，没有发电机的机械能转变为电能和电能转变为机械能的二次能量转换的损失，回收效率更高。
　　（3）采用TRT发电机需要并网，需通过电力部门审批与管理，上网电价也比下网电价低，差值就是电力部门的管理费。而对于同轴机组就无需电力部门的审批与管理，也可以节省一笔管理费用。
　　（4）不过，采用共用型TRT可以避免机组频繁启停，而BPRT机组受高炉生产情况影响，我公司每月有2～3次透平机掉速情况发生。

4 　经验和结论  

　　本台机组是济钢第二台BPRT鼓风同轴机组，这次工程施工过程中，吸取了过去经验和教训，从而保证了机组试车工作的顺利。
　　（1）以前的高炉调压阀组密闭性差，必须选用TRT专用高炉调压阀组，保证高炉煤气全部通过BPRT，其一能量回收率高，其二煤气流量瞬时变小时易使TRT自动退出。
　　（2）将布袋除尘器到机组的高压煤气管道全部做了保温，提高了机组进口煤气温度。
　　（3）针对高炉煤气析出的饱和水，在TRT进口煤气和出口煤气管道上都采取了相应措施。
　　（4）油管路增加阀门，保证透平机部分能够单独检修。
　　（5）以上工作有助于同轴机组提高节能效果，但是我公司利用同轴机组时间还比较短,负压风机工程，需要在实践中不断摸索，改进高炉生产工艺，在保障高炉顺行的前提下，充分利用同轴机组，达到节能降耗的目的。

　　（6）我公司3号508m3高炉BPRT鼓风同轴机组于2008年10月14日开始向3号高炉送风，运行后每吨铁同比节电32kW，节电率31％。对企业节能和降低噪声污染，减少生产成本，提高企业竞争力有着重要意义。 　　

    中国风机产业网  当前的风机监测系统是分散显示数据，而且仅对温度、电流、负压和电压等几项内容进行检测，最后才通过故障警铃来报警；为了能及时发现潜伏的一些题目，需要司机每小时巡查一次并统计风机的各项主要运行参数。

   ,工厂通风; 风机在线监控系统具备的典型特点有：

    ①由于测控系统（PLC）使用的是双CPU，所以它能快速且正确的完成实时监控和监测的功能；

    ②系统的伸缩性很强，能根据现场的实际需求进行更加灵活的配制；

    ③上位机使用的软件系统是冗余组态软件博山酒店，从而增加了系统的安全性可靠性；

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    煤矿中所应用透风机系统的功能主要体现在以下几个方面：

    ①为了保障系统的安全，具备自动闭锁控制的功能；

    ②具备手动、远力普变频器程和现场控制等控制方式；

    ③能很好地控制风机的启和停、风门的开和关；

    ④对风机启停状态、风门的位置、电机的编号、反风信号等风机运行时呈现出的各种信息状态进行检测；

    ⑤能实时有效的监测风机的电流、电压、电网、轴承温度、风量风速等风机运行时的各项参数。

 

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