【正文】 也采用氮?dú)庾鳉庠?。這三部分共用 一 個(gè)動(dòng)力油站，通過(guò)三部分既各自獨(dú)立又相互聯(lián)系的液壓伺服控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，以控制透平平穩(wěn)升速和控制高爐爐頂壓力波動(dòng)在允許范圍內(nèi)。 就地儀表盤：設(shè)在油站上，設(shè)有壓力、溫度等測(cè)點(diǎn)顯示。 ② 旁通液動(dòng)快開閥， TRT 緊急停車使用，避免 TRT 緊急停車時(shí)，高爐調(diào)壓組未打開前，高爐爐頂壓力升高。用于支撐排氣機(jī)殼和固定軸承箱；底座下表面與機(jī)組基礎(chǔ)之間設(shè)有調(diào)整斜墊鐵，并采用地腳螺栓將底座固定在基礎(chǔ)上。 軸瓦溫度監(jiān)測(cè)： 采用予埋在瓦塊內(nèi)的 Pt100 鉑熱電阻進(jìn)行測(cè)量；前、后徑向支撐軸承軸瓦分別在 1 塊下瓦上設(shè)置 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)；主、副推力軸承軸瓦分別在 2 塊瓦上各設(shè)置 1 個(gè)測(cè)點(diǎn)；鉑熱電阻由軸承引出后，經(jīng)軸承座體和軸承箱的引線槽進(jìn)入接線箱。探頭配置保護(hù)罩，延長(zhǎng)電纜配置保護(hù)管并接至前置器防護(hù)箱。 軸位移檢測(cè)： 主軸推力盤處，配置 2 個(gè)探頭檢測(cè)軸位移。該系統(tǒng)采用氮?dú)?，由氮?dú)猓?，常溫）管線引出，通過(guò)節(jié)流孔板閥組或密封空氣管線上的截止閥，將密封氮?dú)庾⑷胼S承箱前端的密封，以防止?jié)櫥托孤丁? 4 軸承箱 軸承箱由軸承箱體及軸承箱蓋組成，水平剖分結(jié)構(gòu)形式；軸承箱體用螺栓固定在底座上；底座與軸承箱體之間應(yīng)設(shè)有調(diào)整墊片，以便于調(diào)整和找正轉(zhuǎn)子與排氣底殼之間的位置；在軸承箱體上配置進(jìn)、回油法蘭接口；兩個(gè)進(jìn)油口，結(jié)構(gòu)形式為法蘭聯(lián)接；一個(gè)回油口，結(jié)構(gòu)形式為法蘭聯(lián)接；在軸 承箱前側(cè)設(shè)置獨(dú)立的密封氣氣密封系統(tǒng) ,以防止?jié)櫥拖蛲庑孤?；在軸承箱蓋上開設(shè)可供軸振動(dòng)、軸相位、軸轉(zhuǎn)速檢測(cè)的探頭安裝孔；在軸承箱蓋上設(shè)置油氣平衡管及呼吸帽罩。 進(jìn)氣機(jī)殼 由法蘭、殼體、導(dǎo)流錐等組成。 靜葉為可調(diào)結(jié)構(gòu)。 16 輪盤 實(shí)心結(jié)構(gòu)，采用高強(qiáng)合金鋼鍛件 30Cr2Ni4MoV，輪緣榫槽為棕樹型榫槽，動(dòng)葉片裝入棕樹型榫槽后，采用鎖緊銷鎖緊定位 。 1 轉(zhuǎn)子組件 雙級(jí)懸臂剛性轉(zhuǎn)子，由輪盤、主軸、動(dòng)葉片和拉桿螺栓、螺母、套筒、半聯(lián)軸器組成。 動(dòng)靜葉片采用了短葉片設(shè)計(jì)，葉片的自振頻率遠(yuǎn)高于工作轉(zhuǎn)速下的激振 頻率，在各種工況下，具有很好的強(qiáng)度。 TRT 裝置是高爐的從屬生產(chǎn)設(shè)施， 直接用其控制穩(wěn)定爐頂壓力，其運(yùn)行好壞，關(guān)系到高爐生產(chǎn)運(yùn)行，以 可調(diào)靜葉開度變化控制煤氣進(jìn)透平流速，可有效保證爐頂壓力波動(dòng) 控制在要求范圍內(nèi)。 煤氣在靜葉柵和動(dòng)葉柵組成的流道中不斷膨脹作功，壓力和溫度降低，并轉(zhuǎn)化為動(dòng)能作用于工作輪（即轉(zhuǎn)子及動(dòng)葉片）使之旋轉(zhuǎn)，工作輪通過(guò)聯(lián)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。 2 TRT 工藝 工藝流程 安泰 高爐煤氣凈化 均 采用干法布袋除塵工藝，凈煤氣溫度高、含水量少、含塵量低， TRT 工藝設(shè)計(jì) 采用全量回收法，并選用全干式 TRT 主機(jī)，使高爐所產(chǎn)生的煤氣能夠全量經(jīng)過(guò)透平膨脹機(jī)， TRT裝置不僅能全部回收高爐煤氣的壓力能，還能回收煤氣的顯熱，盡可能多發(fā)電。 （ 2）電氣室為消除室內(nèi)余熱 , 夏季采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣。在潤(rùn)滑油站和動(dòng)力油站采用感煙探測(cè)器與智能型纜式定溫探測(cè)器的組合； 電氣室 采用感煙探測(cè)器。 電訊設(shè)施 TRT 主控室內(nèi)，配備有電話和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。煉鐵廠區(qū)火災(zāi)次數(shù)按同一時(shí)間內(nèi)發(fā)生一次考慮，室外消防水量按20L/s 計(jì)。供水壓力為 ， 本工程中， 3 套 TRT 配套設(shè)施的 循環(huán)水量約為 300m3/h。 （ 1） 過(guò)程檢測(cè)和控制 范圍包括 煤氣系統(tǒng) 、 透平主機(jī)系統(tǒng) 、 發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 、 潤(rùn)滑油系統(tǒng) 、動(dòng)力油系統(tǒng) 、 氮?dú)饷芊庀到y(tǒng) 、 冷卻水系統(tǒng) 、 CO 濃度 等。 電氣室電氣照明采用日光燈，發(fā)電機(jī)主廠房采用防爆型燈具。 （ 2） 電纜選擇與敷設(shè) 10kV 電纜選用阻燃型交聯(lián)聚乙烯銅芯電力電纜，低壓電纜選用阻燃型聚乙烯銅芯電力電纜，控 制電纜按用途分別選用普通控制電纜、帶屏蔽控制電纜和計(jì)算機(jī)電纜。勵(lì)磁方式采用結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便、無(wú)火花、聲音小、并且運(yùn)行安全可靠的無(wú)刷勵(lì)磁方式。 （ 2）主要建筑物的建筑設(shè)計(jì) 1）廠房為封閉式，框架結(jié)構(gòu)，廠房采用保溫型鋼結(jié)構(gòu)墻皮，廠房柱為鋼筋混凝土 型 式。 8 （ 3） 站區(qū)煤氣進(jìn)、出口管道 根據(jù)煤氣流量， 每臺(tái) 透平膨脹機(jī)的煤氣進(jìn)口管道為 DN1400,煤氣出口管道為 DN1600。 （ 2） TRT 站區(qū)布置 3 臺(tái) TRT 機(jī)組布置在同一個(gè)主廠房?jī)?nèi)， 透平膨脹機(jī) 和發(fā) 電機(jī)采用單層 布置， 基礎(chǔ) 頂面 標(biāo)高 約 為 +。 6）給排水系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要供發(fā)電機(jī)空 氣冷卻器、液壓站、潤(rùn)滑油站的冷卻，本工程中，在 TRT 站區(qū)設(shè)有循環(huán)水站。 ● TRT 出口：敞開式電動(dòng)插板閥，電動(dòng)三偏心金屬密封蝶閥， 7 液動(dòng)旁通快開閥（快開時(shí)間≤ 2s）。 ● 動(dòng)靜葉片采用了短葉片設(shè)計(jì)，葉片的自 振頻率遠(yuǎn)高于工作轉(zhuǎn)速下的激振頻率，在各種工況下，具有很好的強(qiáng)度； 動(dòng)葉葉根采用了棕樹型葉根，具備了良好的強(qiáng)度。 TRT 正常運(yùn)行時(shí)，煤氣不經(jīng)過(guò)減壓閥組，爐頂壓力由 TRT 調(diào)節(jié)。 工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 TRT 工藝概述 TRT 工藝流程 （ 1） TRT 工藝流程的選定 ● 安泰 高爐煤氣凈化采用干法布袋除塵工藝，凈煤氣溫度高，含水量少、含塵量低， TRT 工藝設(shè)計(jì)宜采用全量回收法。 設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)范圍 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1） 3 套 3000kW 高爐煤氣余壓透平發(fā)電（ TRT）成套機(jī)組的站區(qū)布置和配管。 8kPa； 透平甩負(fù)荷時(shí)，爐頂壓力波動(dòng)≤177。 工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 雖然全干式 TRT 裝置不僅回收了高爐煤氣的壓力能和潛熱能，又改善了高爐頂壓調(diào)節(jié)品質(zhì)，另外又減少了原減壓閥組的噪聲污染，盡管如此， TRT 仍然是高爐的輔助設(shè)施， TRT 機(jī)組在設(shè)計(jì)、運(yùn)行中必須遵循以下原則： (1) 在正常啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)過(guò)程中，不得影響高爐正常生產(chǎn)。干法除塵后的煤氣溫度高，因此 TRT 的發(fā)電量要較以往的濕法除塵提高 25～ 40% 。 工程建設(shè)的 有利條件 承辦單位經(jīng)驗(yàn)豐富 思安新能源有限公司總部位于國(guó)家級(jí)西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，主要從事新能源技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與工程項(xiàng)目實(shí)施，是集開發(fā)、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)與投資于一體的技術(shù)服務(wù)型企業(yè)。另外采用 TRT 同時(shí)也改善了爐頂壓力的調(diào)節(jié)品質(zhì)，有利于穩(wěn)定高爐生產(chǎn)。常規(guī)的工藝流程是：高爐爐頂出來(lái)的高溫（ 150～ 250℃）、高壓（ ～ ）煤氣，經(jīng)除塵處理后就送往減壓閥組，在減壓閥組里將煤氣壓力降至 10kPa（ MPa）左右。 工程建設(shè)的意義 冶金企業(yè)是全國(guó)最大的 能源用戶。 工程概況及建設(shè)進(jìn)度 為了節(jié)能降耗和提升經(jīng)濟(jì)效益， 山西安泰集團(tuán)股份有限公司 委托思安新能源有限公司出資為 3座 450m3高爐配套建設(shè)高爐 煤氣余壓發(fā)電裝置，本項(xiàng)目在建 設(shè) 、運(yùn)行和轉(zhuǎn)讓（ EMC）的基礎(chǔ)上實(shí)施。 煉鐵廠 現(xiàn)有 3 座 450m3 高爐、 1 座 1080m3 高爐 ， 高爐煤氣 均 采用干法 布袋 除塵 工藝 ，目前生產(chǎn)正常。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 山西安泰集團(tuán)股份有限公司 3450m3 高爐的相關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行資料； （ 2） 山西安泰集團(tuán)股份有限公司 提供的建設(shè)地址區(qū)域的地形圖； （ 3） 國(guó)家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 2 高爐煤氣的化學(xué)能一般工廠均能較好的利用（如作燃料使用），而對(duì)高爐煤氣的余壓和余熱卻未充分利用。這樣既回收了高爐煤氣的壓力能和潛熱能，又減少了噪聲對(duì)環(huán)境的污染。由此可見， 山西安泰集團(tuán)股份有限公司 新建高爐煤氣余壓透平發(fā)電（ TRT）機(jī)組，是節(jié)能降耗和提升經(jīng)濟(jì)效益的好項(xiàng)目，既有企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益又有良好的社會(huì)效益，也合乎 國(guó)家的建設(shè)方針。 山西安泰集團(tuán)股份有限公司 建設(shè) TRT 工程的有利條件 (1) 安泰 3 座 450 m3 高爐的煤氣凈化 均 采用干法 布袋 除塵工藝。 設(shè)計(jì)原則 (1) 嚴(yán)格遵守國(guó)家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； (2) 設(shè)計(jì)采用先進(jìn)、適用、安全、可靠的技術(shù)，有利于集中管理、減少定員和提高經(jīng)濟(jì)效益； (3) 充分利用現(xiàn)有設(shè)施和場(chǎng)地以節(jié)省投資，并使工程實(shí)施過(guò)程盡量做到不影響或少影響現(xiàn)有生產(chǎn)； (4) 重視安全、消防 和能源計(jì)量，提高節(jié)能效益，注意環(huán)境保護(hù)。 5kPa； 4 透平緊急停車時(shí)，爐頂壓力波動(dòng)≤177。 (5) 本工程的裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平；本工程投產(chǎn)后應(yīng)達(dá)到投資省、質(zhì)量好、見效快、效益高的優(yōu)質(zhì)工程。 設(shè)計(jì)范圍 本次建設(shè)我 公司 承擔(dān)的設(shè)計(jì) 范圍 以技術(shù)協(xié)議為準(zhǔn)。 （ 2） TRT 工藝流程 TRT 機(jī)組與高爐減壓閥組并聯(lián)布置， 即 TRT 的進(jìn)口管與每座高爐干法除塵系統(tǒng)的高壓管道 （減壓閥組前） 連通 ， TRT 的出口管與 高爐減壓閥組后的低壓 凈煤氣管道 或廠區(qū)凈煤氣管道 連通 。 （ 2） 高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（ TRT） 的組成 高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（ TRT）由以下八大系統(tǒng)組成： 1）透平主機(jī)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng) (a) 透平主機(jī) ： ● 透平膨脹機(jī)型號(hào)： CYLⅡ 3000 ● 雙級(jí)軸流式，軸向進(jìn)氣、向上徑向排氣，懸臂結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。 3）大型閥門系統(tǒng) ● TRT 入口：電動(dòng)三偏心金屬密封蝶閥，敞開式電動(dòng)插板閥，緊急切斷閥（快關(guān)時(shí)間≤ ）。 5）氮?dú)饷芊庀到y(tǒng) 透平軸端密封，采用 碳環(huán)組合 密封。 高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（ TRT）的站區(qū)布置 （ 1） TRT 站區(qū)擬建地點(diǎn) 擬建在煉鐵廠與燒結(jié)廠之間的 空地。 TRT 控制樓為 兩 層磚混結(jié)構(gòu)，一層為 高低壓 配電室， 二 層為電氣儀表控制室。 （ 1）設(shè)計(jì)主要數(shù)據(jù) ● 基本風(fēng)壓： kN/m2 ● 灰荷載： 按工藝專業(yè)委托或按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值。 電氣部分 每臺(tái) TRT 發(fā)電 機(jī)額定功率 3000kW，端電壓 ，頻率 50Hz，功率因數(shù) 。 TRT 控制室設(shè)在 TRT 控制樓的 二 層，布置有 TRT 系統(tǒng)的 PLC柜、微機(jī)綜保屏等，為儀電合用。避雷及防靜電接地電阻不大于 10?。 TRT 機(jī)組自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)確保高爐正常生產(chǎn)，盡量多發(fā)電；無(wú)論在任何情況下保證 TRT 機(jī)組的安全和轉(zhuǎn)速不超過(guò)允許范圍；具有自動(dòng)化程度高，能自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)調(diào)速、自動(dòng)調(diào)功率、自動(dòng)調(diào)高爐頂壓、自動(dòng)停機(jī)功能。 給排水系統(tǒng) （ 1）循環(huán)冷卻給水系統(tǒng) 循環(huán)冷卻給水系統(tǒng)，為 TRT 潤(rùn)滑油站、動(dòng)力油站和發(fā)電機(jī)提供生產(chǎn)用冷卻水。廠區(qū)現(xiàn)有的消防給水系統(tǒng)采用生產(chǎn)凈水 —— 消防給水管網(wǎng)，為低壓消防制。 （ 4） 排水系統(tǒng) TRT 區(qū)域的排水就近排入廠區(qū)的排水系統(tǒng)。 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域 : 潤(rùn)滑油站、動(dòng)力油站、 TRT 控制室 、電氣室等場(chǎng)所。 通風(fēng)及空調(diào)設(shè)施 （ 1） 為 改善控制室操作環(huán)境，室內(nèi)設(shè)置立柜空調(diào)進(jìn)行夏季降溫，主廠房 設(shè)防爆軸流通風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng) 。 綜上所述，安泰公司建設(shè) 3 450m3 高爐煤氣余壓發(fā)電裝置（ TRT）， 經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。 由高爐布袋除塵器出來(lái)的高壓高溫、干燥潔凈的煤氣經(jīng) DN1400電動(dòng)三偏 心蝶閥、電動(dòng)敞開式插板閥、快速切斷閥， 進(jìn)入透平主機(jī)進(jìn)口，透平靜葉為可調(diào)，用其調(diào)節(jié)進(jìn)入透平機(jī)的煤氣流量，并控制對(duì)應(yīng) 高爐爐頂壓力。當(dāng)出現(xiàn)重大故障時(shí)，緊急切斷閥在小于 1s 的時(shí)間內(nèi)關(guān)閉，此時(shí)聯(lián)鎖相對(duì)應(yīng)的旁通快開閥（ 約 1s）打開，使高壓煤氣 短時(shí)間內(nèi)快速泄壓至煤氣管道低壓側(cè)，避免爐頂壓力突然升高，同時(shí) 高爐調(diào)壓閥組控制閥自動(dòng)打開，在旁通快開閥慢關(guān)時(shí)（一般約 40s），調(diào)壓閥組 自動(dòng)閥逐漸 開大，自動(dòng)調(diào)節(jié)爐頂壓力，爐頂壓力轉(zhuǎn)至高爐側(cè)控制，使 高爐 TRT 系統(tǒng)安全脫離高爐煤氣系統(tǒng)，保證高爐正常運(yùn)行。 （ 1） 透平主機(jī) 透 平膨脹機(jī)型號(hào)： CYLⅡ 3000 雙級(jí)軸流式，軸向進(jìn)氣、向上徑向排氣，懸臂結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。 靜葉可調(diào)，采用電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)靈敏。半聯(lián)軸器用雙鍵安裝在主軸軸端。 2 靜葉組件及固定環(huán) 靜葉組件由靜葉片及靜葉持環(huán)組成。機(jī)殼能承受的力及力矩符合 NEMA Sm23 標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)殼承受最高允許的進(jìn)口溫度（連續(xù)）： 400℃ 。碳鋼材料組焊結(jié)構(gòu)，為方便 17 排氣機(jī)殼的安裝與調(diào)整，排氣機(jī)殼四個(gè)支耳與機(jī)座支撐之間設(shè)置調(diào)整墊片；為了保證排氣 機(jī)殼的熱脹自由，四個(gè)支耳上開設(shè)與膨脹相同方向的長(zhǎng)圓孔，孔中裝有套筒、墊圈及固定螺栓；根據(jù)套筒的限位，墊圈與支耳之間留有必要的熱膨脹間隙；在排氣機(jī)殼（法蘭錐體）兩側(cè)支耳和底座的支撐之間設(shè)置橫向?qū)蜴I；在排氣機(jī)殼后端下方與機(jī)座之間設(shè)置和垂直導(dǎo)向鍵。 6 密封與冷卻系統(tǒng) 冷卻氣系統(tǒng) 利用少量的入口煤氣冷卻輪盤； 軸端密封 18 碳環(huán)組合封，緩沖氣（氮?dú)猓┩ㄟ^(guò)孔板閥組進(jìn)入氣封環(huán)組Ⅱ與氣封環(huán)組 I 之間的空腔，少量氮?dú)饨?jīng)密封環(huán)組Ⅱ的間隙排放大氣，另一部分少量氮?dú)饨?jīng)氣封環(huán)組Ⅰ的前端進(jìn)入氣封與輪盤之間的空腔，防止煤氣的泄漏； 軸承箱密封系統(tǒng) 軸承箱的前端設(shè)有軸承箱密封系統(tǒng)。角的軸承箱蓋的探頭座上；探頭與延長(zhǎng)電纜、前置器連接，分別提供前、后徑向軸承處 X、 Y 方向上的軸振動(dòng)信號(hào)；探頭配置保護(hù)罩，延長(zhǎng)電纜配置保護(hù)管并接至前置器防護(hù)箱。探頭與延長(zhǎng)