【正文】 乳膠漆面；鋁合金窗，木門，內(nèi)外墻面為 混合砂漿粉刷 。 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)，鋼吊車梁，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。 地質(zhì)條件根據(jù) 安泰 提供的工程地質(zhì)勘察報(bào)告， 建議 地基 處理方式為：采用沉管灌注樁 。 土建 高爐煤氣余壓透平發(fā)電 (TRT)工程主要構(gòu)筑物有 TRT 主廠房、透平機(jī)發(fā)電機(jī)平臺(tái)、 TRT 控制室樓和煤氣管道支架及平臺(tái)等。 消防 鑒于站區(qū)周圍已設(shè)有消防設(shè)施，本設(shè)計(jì)僅考慮沿道路一側(cè)設(shè)消防給水管道，并設(shè)有 消火栓。 3 站區(qū)公輔設(shè)施 總圖 站區(qū)組成 TRT 站區(qū)主要由 TRT 主廠房、 TRT 控制樓和大型閥門操作平臺(tái)及外部管線等組成。 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。 TRT 主廠房為封閉廠房。 TRT 站區(qū)布置 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。 由以上系統(tǒng)對 TRT 機(jī)組進(jìn)行啟動(dòng)運(yùn)行，過程檢測控制。本控制系統(tǒng)應(yīng)保證能與整個(gè)高爐基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊。操作站具有足夠的能滿足用戶要求的實(shí)用直觀的監(jiān)視操作畫面，操作簡便可靠。操作站具有工程師編程功能及操作員操作功能。 23 自動(dòng)控制系統(tǒng) TRT 機(jī)組自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為在確保高爐 正常生產(chǎn)的前提下，盡量多發(fā)電；無論在任何情況下，保證 TRT 機(jī)組的安全和轉(zhuǎn)速不超過允許范圍；具有高自動(dòng)化程度，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。發(fā)電機(jī)可按自動(dòng)恒電壓、自動(dòng)恒功率因數(shù)或自動(dòng)恒無功調(diào)節(jié)方式運(yùn)行。 高低壓發(fā)配電系統(tǒng) 高低壓 發(fā)配電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)、高低壓配電系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及同期并網(wǎng)系統(tǒng)。為潤滑油站、動(dòng)力油站的油冷卻器和發(fā)電機(jī)空冷器供水，并且考慮 TRT 透平主機(jī)和發(fā)電機(jī)的消防用水。 煤氣管道吹掃也采用氮?dú)庾鳉庠础Ｍ钙捷S端密封用氮?dú)鈮毫σ话銥?～ 。這三部分共用 一 個(gè)動(dòng)力油站，通過三部分既各自獨(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)。 液壓伺服控制系統(tǒng) 液壓伺服控制系統(tǒng)由動(dòng)力油站、液控單元、伺服油缸及檢測儀表等組成。 就地儀表盤：設(shè)在油站上，設(shè)有壓力、溫度等測點(diǎn)顯示。潤滑油系統(tǒng)的功能是，給各軸承潤滑點(diǎn)提供一定量的潤滑油。 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。范圍內(nèi)游動(dòng)等功能，快關(guān)時(shí)間 ～ 秒可調(diào)，包括液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)和液壓閥臺(tái) 。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。 （ 3） 發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括勵(lì)磁機(jī)，勵(lì)磁屏，并具有恒電壓、恒無功、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)的功能 型號(hào)： QFJ32 額定電壓： 額定功率： 3000kW 額定電流： 206A 工作轉(zhuǎn)速： 3000r/min 功率因數(shù)： 效率： % 絕緣等級(jí)： F 級(jí)（ B 級(jí)檢測） 防護(hù)等級(jí)： IP54 冷卻方式：上水冷 發(fā)電機(jī)允許 超載 10%連續(xù)運(yùn)行。 軸瓦溫度監(jiān)測： 采用予埋在瓦塊內(nèi)的 Pt100 鉑熱電阻進(jìn)行測量；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。 19 安裝 4個(gè)轉(zhuǎn)速探頭，其中一個(gè)用于就地顯示，同時(shí)遠(yuǎn)傳 420mA信號(hào)到控制系統(tǒng)； 3個(gè)用于 PLC機(jī)組轉(zhuǎn)速控制。探頭配置保護(hù)罩，延長電纜配置保護(hù)管并接至前置器防護(hù)箱。提供推力盤處的軸位移信號(hào)；引出軸承箱體外的延長電纜配置保護(hù)管并接至前置器防護(hù)箱。 軸位移檢測： 主軸推力盤處，配置 2 個(gè)探頭檢測軸位移。探頭分別安裝在與軸承箱水平中分面互為 45176。該系統(tǒng)采用氮?dú)猓傻獨(dú)猓?，常溫）管線引出，通過節(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? 推力軸承型式： LEG可傾瓦軸承，強(qiáng)制供油； 主、副推力軸承兩個(gè)瓦塊上分別設(shè)置一支 Pt100 型 鉑熱電阻。 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。 襯環(huán)和靜葉可調(diào)機(jī)構(gòu)機(jī)殼 襯環(huán)和靜葉可調(diào)機(jī)構(gòu)機(jī)殼裝配于進(jìn)氣機(jī)殼與排氣機(jī)殼之間，襯環(huán)兩側(cè)配合面上分別以止口定位，螺栓連接固定，配合面裝有密封環(huán)；靜葉可調(diào)機(jī)構(gòu)機(jī)殼內(nèi)部采用氮?dú)獗Ｗo(hù)； 排氣機(jī)殼 由法蘭錐體、擴(kuò)壓器及渦殼等組成。 進(jìn)氣機(jī)殼 由法蘭、殼體、導(dǎo)流錐等組成。 3 機(jī)殼 機(jī)殼由進(jìn)氣機(jī)殼、靜葉可調(diào)機(jī)構(gòu)機(jī)殼、襯環(huán)和排氣機(jī)殼組成，采用垂直剖分結(jié)構(gòu)形式。 靜葉為可調(diào)結(jié)構(gòu)。 主軸 采用合金鋼鍛件 30Cr2Ni4MoV，設(shè)置用于提供轉(zhuǎn)速、軸相位信號(hào)的凹槽（或孔）。 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 。拉桿螺栓、螺母用于將輪盤和主軸連接、拉緊固定。 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。 具備在線葉片狀態(tài)觀測條件。 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 系統(tǒng)和性能 工廠設(shè) 計(jì)條件 （ 1）高爐爐容： 450m3（ 3 座）； （ 2）煤氣凈化采用先進(jìn)的干法布袋除塵工藝； （ 3）透平入口煤氣條件（單座高爐） ● 入口煤氣流量 正常 ： 110000m3/h； 最大 ： 130000 m3/h ● 入口煤氣壓力 正常 ： 135KPa(G)； 最大： 150KPa(G) ● 入口煤氣溫度 正常： 150℃； 最大 ： 250℃； ● 出口煤氣壓力 正常 ： 8KPa(G)； 最大 ： 12KPa(G) ● 透平入口煤氣含塵量：≤ 10mg/m3 15 TRT 機(jī)組的組成 高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（ TRT）由以下八大系統(tǒng)組成： ● 透平主機(jī)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng) ● 高低壓發(fā)配電系統(tǒng) ● 大型閥門及煤氣管道系統(tǒng) ● 液壓伺服控制系統(tǒng) ● 潤滑油系統(tǒng) ● 氮?dú)饷芊庀到y(tǒng) ● 冷卻水系統(tǒng) ● 自動(dòng)控制系統(tǒng) 透 平主機(jī) 和發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 由透平主機(jī)、聯(lián)軸器及護(hù)罩、發(fā)電機(jī)、底座等組成。 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)。 當(dāng) TRT 發(fā)生故障時(shí)， TRT 進(jìn)口快速切斷閥在小于 1s 內(nèi)緊急切斷， TRT 主機(jī)停機(jī)，因調(diào)壓閥組不能及時(shí)開啟，在進(jìn)出口之間 設(shè)置兩根 DN600 旁通管，每根旁通管上設(shè)置一個(gè) DN600 液動(dòng)快開閥。 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)，工作輪通過聯(lián)軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。 高爐干法除塵凈化后的煤氣送至 TRT 發(fā)電系統(tǒng)，在 3 座高爐干法除塵系統(tǒng)與調(diào)壓閥組之間凈煤氣管道上開口 DN1400，分別接 至 3組 TRT 主機(jī)進(jìn)口； TRT 主機(jī)出口煤氣管道接入 廠區(qū)凈煤氣外部管網(wǎng)（ 調(diào)壓閥組后 ）。 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。 另外，從本項(xiàng)目財(cái)務(wù)指標(biāo)來看，項(xiàng)目總投資利潤率為 32%，項(xiàng)目稅前全部投資內(nèi)部收益率 (IRR)高達(dá) 41% ，稅后全部投資內(nèi)部收益率 13 (IRR)高達(dá) %，項(xiàng)目投資回收期為 年 (含建設(shè)期 1 年 ) ，上 TRT裝置的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)理想的，詳見表 86。 （ 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。本設(shè)計(jì)線纜全部采用阻燃型。在潤滑油站和動(dòng)力油站采用感煙探測器與智能型纜式定溫探測器的組合； 電氣室 采用感煙探測器。在 TRT 控制室設(shè)置區(qū)域報(bào)警控制器 1 臺(tái)。 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)。生活用水量為 1m3/h，可直接接自 TRT 區(qū)域附近的生活給水管道。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)。 （ 2）生產(chǎn)消防給水系統(tǒng) TRT 區(qū)域的消防給水由煉鐵廠區(qū)現(xiàn)有 的消防給水提供。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。 （ 3） TRT 機(jī)組與高爐中控室往來信號(hào) TRT 機(jī)組與高爐中控室往來信號(hào)發(fā)出側(cè)采取隔離措施，通過硬接線的方式完成（并預(yù)留適量的空余點(diǎn)位）。 （ 1） 過程檢測和控制 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。 自動(dòng)控制部分 本設(shè)計(jì)為 3 座高爐 采 用 3 套 TRT 裝置，高爐的爐頂壓力由其對應(yīng)的 TRT 可調(diào)靜葉 調(diào)節(jié)。 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。低壓配電系統(tǒng)接地采用 TNS 系統(tǒng)，接地電阻不大于 4?。 （ 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。 （ 1）電氣布置 TRT 電氣室設(shè)在 TRT 控制樓的 一 層，高、低壓開關(guān)柜及變壓 9 器均布置在 TRT 電氣室內(nèi)。勵(lì)磁方式采用結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便、無火花、聲音小、并且運(yùn)行安全可靠的無刷勵(lì)磁方式。 3）控 制 樓建筑裝修 : 一層地面為 30 厚防滑釉面磚面層； 二 層樓面 采用 防靜電地板； 二 層頂棚為輕鋼龍骨吊平頂，一層頂棚為乳膠漆面；鋁合金窗，木門 ， 內(nèi)外墻面為 混合砂漿粉刷 。 （ 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。 本工程建筑物、構(gòu)筑物地震烈度按 8 度設(shè)防。 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。為檢修方便，主廠房內(nèi)配置 1 臺(tái) 16t 防爆 電動(dòng)橋式起重機(jī)，并留有檢修通道。 （ 2） TRT 站區(qū)布置 3 臺(tái) TRT 機(jī)組布置在同一個(gè)主廠房內(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 +。 8）自動(dòng)控制系統(tǒng) 系統(tǒng)采用 PLC 控制系統(tǒng)，完成機(jī)組的過程控制、邏輯控制和監(jiān)視、故障報(bào)警顯示功能，保證 TRT 系統(tǒng)的正常運(yùn)行和不影響高爐的正常生產(chǎn)。 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、潤滑油站的冷卻，本工程中，在 TRT 站區(qū)設(shè)有循環(huán)水站。主要通過液壓元件控制可調(diào)靜葉、緊急切斷閥、旁通閥等的動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，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)。 ● 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）。 ● 同時(shí)設(shè)有高位油箱系統(tǒng)，以確 保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 ● 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。 177。 TRT 正常運(yùn)行時(shí)，煤氣不經(jīng)過減壓閥組，爐頂壓力由 TRT 調(diào)節(jié)。 ● 3 座 450 m3 高爐 對應(yīng) 采 用 3 臺(tái) TRT 機(jī)組。 工程設(shè)計(jì)簡介 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。 （ 2）與高爐煤氣余壓透平發(fā)電（ TRT）成套機(jī)組配套的公 輔設(shè)施： 1） 建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： TRT 主控樓、 TRT 廠房、設(shè)備基礎(chǔ)、管道支架和操作平臺(tái)； 2）高低壓發(fā)配電系統(tǒng)工廠設(shè)計(jì)； 3）自動(dòng)化儀表系統(tǒng)工廠設(shè)計(jì)； 4） 站區(qū)內(nèi) 、外 煤氣管道 設(shè)計(jì)； 5） 站區(qū)內(nèi)消防和 循環(huán) 冷卻水 站 設(shè)計(jì)； 6）