1、新钢铁新钢铁“提高提高TRTTRT发电吨铁发电量发电吨铁发电量”专题汇报材料专题汇报材料抚顺新钢铁抚顺新钢铁1 1TRT发电简介2 2目目 录录“提高TRT吨铁发电量”的系统整改3 3TRT发电的总结、检讨TRT发电简介1 1 新钢铁TRT发电系统于2008年11月建成，2009年1月6日正式投运。是580m3高炉配套设施。透平机为二级干式轴流反动式，输出功率 3.2MW，发电机额定功率为4.5 MW。2009年至2011年平均吨铁发电量为25.6KWh/t.Fe，说明新钢铁高炉煤气的余压余能利用处于较低水平。TRT发电简介新钢铁新钢铁TRTTRT发电发电TRTTRT的发展史的发展史 TRTT
2、RT发电原理发电原理 TRT发电机组是利用高炉煤气的压力能、热能,通过透平膨胀作功驱动发电机发电的回收装置,正常运行时代替减压阀组稳定炉顶压力，减少噪音污染。可回收高炉鼓风能量的30%左右，是高炉系统的一项附属设备。1、TRT是“高炉煤气余压透平发电装置”的缩写，1956年苏联开始研制TRT。1962年第一套装置(6MW)在马格尼托哥尔斯克钢铁公司投产,我国的高炉能量回收装置初期全部依靠进口,主要来自日本.陕鼓1985年成功开发出了国内第一台湿式TRT发电装置。2、TRT发电系统现已成为国家重点推广的节能项目，也是衡量冶金企业社会效益和经济效益一项重要指标。新钢铁TRT工艺流程图润滑油站高位动
3、力油站煤气透平发电机励磁机M氮气密封M旁通A阀旁通B阀出口电动阀出口插板阀入口快切阀入口电动阀入口插板阀启动阀TRT发电简介 从TRT发电系统的工艺流量图可以看出，我公司对TRT系统的管理不是孤立思考，而是外延至高炉鼓风系统及公司的电力系统，做到体系化管理。“提高提高TRTTRT吨铁发电量吨铁发电量”的系统整改的系统整改2 2总述新钢铁新钢铁TRTTRT发电系统从最初发电机组设备故障频发，影响高炉正常运行到发电系统从最初发电机组设备故障频发，影响高炉正常运行到现在发电系统运行平稳，发电指标不断攀升，其管理是在不断的学习、总现在发电系统运行平稳，发电指标不断攀升，其管理是在不断的学习、总结、整改
4、、提升中循环进行，逐步完善的。结、整改、提升中循环进行，逐步完善的。7 7月份月份TRTTRT吨铁发电量为吨铁发电量为36.9KWh/t.Fe,已达到同行业已达到同行业35KWh/t.Fe的的先进水先进水平平,现就现就“提高提高TRTTRT吨铁发电量吨铁发电量”专题的部分内容做简要的介绍，主要分为专题的部分内容做简要的介绍，主要分为以下两个方面：以下两个方面：问题分析系统整改问题分析要要因因分分析析误操作误操作管理方面管理方面工序配合差工序配合差设备方面设备方面煤气方面煤气方面压差小压差小管网压力高管网压力高入口压力低入口压力低温度低温度低流量少流量少电力系统故障电力系统故障未全量通过未全量通
5、过发生量少发生量少损耗大损耗大热值低热值低不稳定不稳定制制约约吨吨铁铁发发电电量量提提高高的的因因素素管网设备故障管网设备故障高炉设备故障高炉设备故障发电系统发电系统设备故障设备故障主体设备故障主体设备故障控制系统故障控制系统故障并网操并网操作时间长作时间长设备运行参数设备运行参数调整不利调整不利工艺配置工艺配置岗位技能低岗位技能低工况变化返馈不及时工况变化返馈不及时设备检修设备检修未达标未达标管理措施单一管理措施单一转换效率低转换效率低机组配机组配置不合理置不合理运行参数低运行参数低控制调控制调节慢节慢设备不符合设备不符合工况要求工况要求控制系统落后控制系统落后针对针对TRTTRT发电系统的
6、运行状态发电系统的运行状态,我们从我们从“发电系统设备运行稳定性发电系统设备运行稳定性”、“发电用煤发电用煤气品质气品质”、“发电工艺配置的合理性发电工艺配置的合理性”及及“运行管理运行管理“方面进行分析方面进行分析,寻找症结。寻找症结。经过大量数据统计分析并结合同行业对标经验经过大量数据统计分析并结合同行业对标经验,确定了制约确定了制约TRTTRT发电指标提升的要发电指标提升的要因。因。搭建平台，和谐共赢搭建平台，和谐共赢技术创新，设备保障技术创新，设备保障工艺优化，产能提升工艺优化，产能提升问题分析对制约对制约TRTTRT吨铁发电量提高的要因进行分析、归纳，确定其瓶颈为：吨铁发电量提高的要
7、因进行分析、归纳，确定其瓶颈为：1 1、上下工序配合差，造成机组开工率低；、上下工序配合差，造成机组开工率低；2 2、设备故障率高、设计不合理、造成发电系统设备运行不稳定；、设备故障率高、设计不合理、造成发电系统设备运行不稳定；3 3、工艺落后，思想保守，造成发电用煤气少、品质差，产能指标低。、工艺落后，思想保守，造成发电用煤气少、品质差，产能指标低。针对针对TRTTRT发电的症结，我公司提出的整改思路是：发电的症结，我公司提出的整改思路是：目标：目标：综合指标的提升综合指标的提升问题点问题点：工序配合差。工序配合差。TRTTRT发电系统设备管理由能源中心负责，但其服务对象是炼铁厂，由于各分厂
8、的发电系统设备管理由能源中心负责，但其服务对象是炼铁厂，由于各分厂的侧重点不同，配合的不合协因素就产生了。侧重点不同，配合的不合协因素就产生了。改善对策：改善对策：针对此问题，公司层级推出了两大举措：针对此问题，公司层级推出了两大举措：系统整改系统整改 -搭建平台，和谐共赢搭建平台，和谐共赢1 1、公司及时出台了、公司及时出台了“TRTTRT发电冲减炼铁厂成本发电冲减炼铁厂成本”的倾向的倾向性政策，大大提高了炼铁厂的积极性；性政策，大大提高了炼铁厂的积极性；2 2、成立了由能源中心牵头的专项攻关小组，定期组织召、成立了由能源中心牵头的专项攻关小组，定期组织召开专题会议，为相关人员搭建了学习、沟
9、通的平台，及开专题会议，为相关人员搭建了学习、沟通的平台，及时解决在时解决在TRTTRT系统运行中发现的问题；系统运行中发现的问题；效果：效果：通过两大举措的施实通过两大举措的施实,解决了两个分厂的配合难题，延长了设解决了两个分厂的配合难题，延长了设备的开工率，同时为后续的工艺优化奠定了基础。备的开工率，同时为后续的工艺优化奠定了基础。系统整改系统整改 -技术创新，设备保障技术创新，设备保障对策对策 TRT发电设备的运行直接影响到高炉系统生产，因此，根据2011年运行数据及历年故障时间对比进行了二次要因分析（注链接在鱼骨处），通过分析及对标学习发现：TRT机组控制系统故障（包括电气、自动化设备
10、故障及不明干扰）占总故障停机原因50%以上，且无有效的杜绝办法。这是由于控自系统的特性及设备的自身稳定性决定，因此，它将成为后续工作的侧重点。针对梳理出的问题点，逐项落实整改，针对梳理出的问题点，逐项落实整改，现对突出对策及实施效果进行概述现对突出对策及实施效果进行概述:对策实施情况实施效果由于发电控制系统是按通用TRT设计的，（其设计理念可满足无人值守运行，但其设备性能远达不到控制原理的要求，反而使故障隐患 点增多，造成设备运行的不稳定）。因此，对部分不符合实际生产要求的控制原理进行整改，根据TRT发电机组运行特性，对其跳机控制回路重新设计，将冗余条件改为报警，对其闭环控制原理改为开环控制。
11、增设了发电机断路器非电气保护故障动作时跳入口快切阀及励磁回路.(控制流程图对比);使TRT发电系统跳闸控制回路简单、可靠，减少了设备故障隐患点；利于机组故障点的判别，缩短故障查找时间；设备优化设备优化TRT发电系统原控制回路简图自动化系统输入输入跳闸出口快切阀发电机保护跳闸励磁保护跳闸发电机励磁系统油系统油压低跳闸跳入口快切阀主机超速跳闸位移跳闸.主机.优化后TRT发电系统控制回路简图输入输入跳闸出口快切阀发电机保护跳闸励磁保护跳闸发电机励磁系统油系统润滑油压低跳闸跳入口快切阀主机超速跳闸自动化系统输出输出报警出口.主机.发电机非保护跳闸输出回路中加入跳闸保持对策改善对策实施情况实施效果由于灭
12、磁开关防跳回路由电气控制，合闸线圈长时间带电运行，极易损坏，造成励磁停机。11年曾更换过2个。通过对控制回路的重新设计，现采用防跳回路由机械控制。灭磁开关跳闸回路运行正常，无跳闸线圈烧毁,确保机组运行安全的同时降低了备件费用;由于控制系统设备抗干扰能力差，发电机组受电、磁等扰动停机故障在各家TRT发电机组均不同程度存在，因此，在现有设备工况下：1、对控制线有接头的线路进行换线，2、控制电源重新布线，重要控制设备实现了分别供电；3、对辅设在高温、多尘等恶劣环境内的控制线进行穿管辅设；减小对控制系统的干扰；控制系统未因不明扰动，造成机组故障停机。由于静叶限位位置原因，静叶关不到机械零点，降低了发电
13、效率，与厂家技术人员沟通，利用年修，重新调整、确定了限位位置。静叶执行器动作准确，符合工况要求。由于AB阀给定信号与实际阀位不一致，造成旁通AB阀关闭不严，降低发电用煤气量。通过对控制系统升级后，对其机械零点进行了校正。现A、B旁通阀机组正常运行时全部关严，提高了发电用煤气量。对策改善设备优化设备优化对策实施情况实施效果原动力油泵连锁控制原理，将电源同时消失判为故障，动力油泵不连锁自启。当低压主电源因故备自投动作时，因动力油泵不能启动，直接造成机组跳机。因此，对控制回路进行重新设计，在原控制回路中并入两台空开，实现了此工况下动力油泵连锁自启。保证了低压电源备投动作时，动力油泵不停，机组正常运行
14、。对不符合运行工况要求的部件进行更换：煤气取压部件及一次仪表原设计为针阀，更换为煤气专用取压装置及通用球阀；取压装置更换后，由于信号反馈及时，静叶调节快速，顶压调节正常，未发生憋压现象；由于煤气管网设备及TRT入、出口阀门老化，煤气外漏危及运行安全。利用公司大休风对整体煤气管网进行检修时机，更换了TRT的电动蝶阀及入口插板阀。保证运行安全，减少计划外停机，延长运行时间。对策改善设备优化设备优化对策实施情况实施效果TRT发电在并网点设备有检修时，受不能并入局网及电力部门无功倒送政策的限制，为保证公司力率电费奖励额度及供电安全，要减负荷或停运。针对此问题，能源中心制定了总降主变负荷运行方式调整预案
15、，通过电力系统整体平衡解决了此难题。保证TRT发电正常运行的同时，也使公司力率电费奖励最大化。跟踪设备运行状态，每周进行设备运行分析，通过运行分析对设备进行诊断;（注链接）相关人员及时撑据设备运行态势，提前制定相关预案。现根据机组温升变化，确定TRT发电冷却器的检修次数，保证机组各处温升在规程规定范围内；为高炉下一周生产操作及布料调整提供佐证，达到提升煤气品质的目的。各专业人员对发电运行人员进行定期培训，同时引入国网正规电厂管理模式，在TRT运行岗位开展事故预想及反事故演习等活动。岗位人员可根据设备运行参数变化，及时调整设备运行方式，无误操作事故发生。建立、完善了各种运行管理规程、制度及事故预
16、案。要求发电机组入口粉尘含量10mg/m3时，操作人员立即与高炉布袋操作人员联系处理；高炉顶压与TRT入口压力压差超过7kpa时，联系高炉处理；正常运行时，操作人员发现减压阀组阀位出现异常时，立即联系炼铁处理，保证煤气最大量通过机组。（注链接）保证设备日常护及时到位，加强了上下工序的信息传递，提高了机组运行的稳定性。精细化管理精细化管理对策改善系统整改系统整改 -技术创新，设备保障技术创新，设备保障表图图对策对策改善对策成果：改善对策成果：2 2、对控制系统的整改，初步解决了同类、对控制系统的整改，初步解决了同类TRTTRT机组的共性问题，为系统的后续优机组的共性问题，为系统的后续优化拓宽了思
17、路。化拓宽了思路。1 1、TRTTRT发电机组设备运行平稳，至发电机组设备运行平稳，至7 7月月末，发电机组故障停机时间为零。末，发电机组故障停机时间为零。3 3、为下一步的、为下一步的“工艺优化、产能提升工艺优化、产能提升”提供了保证，也解除了高炉系统的提供了保证，也解除了高炉系统的后顾之忧。后顾之忧。系统整改系统整改 -工艺优化，产能提升工艺优化，产能提升FTRT透平机设计点必须根据高炉最经常操作的工况参数来确定，低负荷或超负荷运行都使TRT效率降低，而我公司透平机的额定输出功率为3.2MW，最大输出功率为4.3MW，发电机组额定功率为4.5MW，历年平均发电负率均较低，2010年最高为6
18、0.7%。说明机组处于低负荷运行状态，煤气参数未达到设计要求，不利于TRT效率的提高。现将2011年的煤气参数统计如下：。煤气参数对比表煤气指标煤气指标参数参数压力压力(kpa)温度温度()流量流量(万万Nm3/h)目标值目标值17015018017F经过相关人员对研计，结合对标经验，确定煤气参数的最好目标值为:煤气指标煤气指标参数参数压力压力(kpa)温度温度()流量流量(万万Nm3/h)设计参数设计参数80-18080-20017.511年实际值年实际值150.413613.33系统整改系统整改 -工艺优化，产能提升工艺优化，产能提升图图目标确定后,经过多方位的思考,制定了缜密的对策,具体
19、措施如下：对策实施情况实施效果因鼓风机设定的防喘值较低，遇炉况波动深塌料时高炉顶压瞬间升高，达到鼓风机防喘值，造成鼓风机防喘被憋开事故，在2010年前新1#炉炉顶压力一直在150Kpa左右，2010年利用新1#炉年修机会，炼铁厂与能源中心协同陕鼓的专业人员，对鼓风机的各项参数进行重新设定，将风机防喘值提高7Kpa，为提高炉顶压力创造条件为减少高炉至TRT之间煤气压力损失，对高炉煤气管线进行改造，将除尘净煤气管道直径由1.7米扩粗至1.8米，保持与TRT入口管道直径一致；并将原来与布袋除尘箱体相连接的荒净煤气”Z”型管线，改为直线型，经过改造后煤气压力损失大幅度降低，由10Kpa下降至4Kpa。
20、炉顶放散及重力除尘器放散阀配重较轻，炉顶压力提高后放散被顶开对炉顶放散及重力除尘器放散阀配重加重，满足提高顶压需要。为保证提高炉顶压力后炉况稳定，相应对装料制度进行调整，采用多环布料技术，同时提高顶压，抑制硅还原，有利于低硅冶炼，炉况稳定性增强，为更进一步提高炉顶压力提供良好基础。经过一系列改造和调整，炉顶压力逐步提高至160Kpa以上，至2012年4月份达到170Kpa。于2012年4月份制定新一号炉提顶压方案新1#炉炉顶顶压力目标值提升至175Kpa以上，进一步优化高炉装料制度提高炉顶压力提高炉顶压力对策改善对策实施情况实施效果为减少顶压波动和提高煤气利用率，将矿角最大布料角度由36扩大至
21、41，边缘气流得到抑制，煤气流分布更趋于合理，随后扩大矿批重，将矿批重由原来20.2吨/批扩大至24吨/批，矿批重增加翻料节奏变慢，料速由原来的8批/小时减少至7批/小时，顶压和顶温的波动区间变小，炉况稳定性进一步提高，炉顶压力逐步提高至180Kpa。顶压提升至180Kpa时，由于压力超过了煤气除尘布袋笼骨的承受能力，导致布袋笼骨变形和损坏，为保证安全生产，现稳定炉顶压力为175Kpa 自2010年以来，随着顶压的逐渐提升，TRT发电量逐渐增加，同时新1#炉的技经指标也得到了提升，因TRT设备运行状况不稳定，2011年TRT发电量较2010年有所下降，以下是指标完成情况项目项目20102010
22、年平均年平均20112011年平均年平均20122012年年4 4月份月份20122012年年7 7月份月份炉顶压力炉顶压力157157159159170170175175TRTTRT发电量发电量28.228.226.326.334.434.436.936.9利用系数利用系数3.7833.7833.9273.9274.014.014.094.09入炉焦比入炉焦比407407407407396396360360提高TRT装置煤气流通量对策改善对策实施情况实施效果为减少通过减压阀组的煤气量，增加TRT装置煤气流通量，将普通式煤气调压阀组改为刚性全封闭式调压阀组，并将其中的一个调压阀组进行了断电完全
23、关死处理，保留了两个为通电状态，以保证在突发情况下能够及时打开，防止煤气通路堵塞。煤气量增加49.5万Nm3,日发电量提高1.9万Kwh提高顶压会引起高炉内平均压力升高，炉腹煤气量在压力作用会有所缩小，为保持适当风速，需适当增加风口进风量，因此在高炉炉况稳定情况下，适当提高入炉风量增加煤气发生量，从而提高TRT发电量，在提高顶压的同时，入炉风量由1750m/min提高至1820m/min；煤粉含有大量挥发份，在风口气化产生H2使得煤气发生量增加，同时廉价煤粉替代高价焦炭，能有效降低铁水成本，因此从2011年开始逐步提高喷煤比，至2012年7月新1#炉喷煤比提高190kg/t；2012年3月份开
24、始逐步提高烟煤配比，并形成专案对提高烟煤配比进行系统研究和攻关。目前烟煤配比稳定在55%，下一步目标将提高至60%。以下是新1#高炉的煤比、入炉风量及烟煤配比的情况：项目项目20102010年平均年平均20112011年平均年平均20122012年年4 4月份月份20122012年年7 7月份月份入炉风量入炉风量(m/min)(m/min)17451745178517851810181018201820煤比煤比(kg/t)(kg/t)147147139139159159190190烟煤配比烟煤配比(%)(%)30.8730.8739.0139.0145.5345.5346.4246.42提高煤
25、气温度对策改善对策实施情况实施效果由于焦炭入炉后水分蒸发需要吸取大量热量，使得煤气温度降低，焦炭水分越大，煤气温度降低越多。为了降低焦炭外水，严格控制进厂焦炭外水含量。焦炭外水由以前12%下降至9%，低时在7%左右。采取措施后新1#高炉的炉顶温度由140上升至200，且炉顶温度的波动区间明显变小。提高煤比煤气发生量增加，以及焦炭消耗减少，带入炉内水含量降低，炉顶温度将升高，为此炼铁厂对新1#高炉采用高风温、高富氧、低硅冶炼等工艺优化措施，富氧率提高至3.65%，风温提高至1170以上，炉温下降至0.25%，煤比大幅度提高，至2012年7月新1#炉喷煤比达到190kg/t；01002003001
26、月份月份2月份月份3月份月份4月份月份5月份月份6月份月份7月份月份1-71-7月份顶温带变化趋势月份顶温带变化趋势东东南南西西北北平均平均降低煤气含尘量对策改善对策实施情况实施效果重新修订了重力除尘和布袋除尘放灰操作规程，做到每班放灰一次，并且要求放灰干净，如遇高炉顶温高长时间炉顶打水达3小时以上，要求增加重力除尘放灰一次；布袋除尘所有箱体每3小时反吹一次，保证布袋除尘压差平稳，除尘效果良好；保证净煤气含平均尘量保证净煤气含平均尘量至至10mg/m10mg/m以下以下根据布袋使用周期对布袋进行定期更换，坚持不超时使用，避免布袋破损，影响除尘效果；改善对策成果：改善对策成果：1 1、与、与11
27、 11年同期对比可见，煤气流量、年同期对比可见，煤气流量、温度及压力大幅提高，提高了发电量；温度及压力大幅提高，提高了发电量；2、实现了工艺优化，促进了综合指标的提升。3、解放了思想，达到了观念的更新。TRTTRT发电的总结检讨发电的总结检讨3 3总结检讨总结检讨 与同行业对比（与同行业对比（20122012年年7 7月份平均值）月份平均值）企业名称企业名称 高炉利用系数高炉利用系数 入炉焦比入炉焦比煤比煤比吨铁吨铁TRTTRT发电量发电量高炉风温高炉风温抚顺新钢铁有限抚顺新钢铁有限责任公司责任公司3.922 3.922 360360190190373711781178首钢总公司首钢总公司2.
28、335 2.335 320320151151383812201220南京钢铁集团公南京钢铁集团公司司3.406 3.406 400 400 144 144 373711711171石横特钢集团有石横特钢集团有限公司限公司3.612 3.612 366 366 146 146 404011681168凌源钢铁集团有凌源钢铁集团有限责任公司限责任公司3.832 3.832 374 374 164 164 171711621162同行业对比同行业对比 经过不断努力和探索，经过不断努力和探索，TRTTRT吨铁发电量有了明显提高，而且在发电量逐渐增加的同时，新吨铁发电量有了明显提高，而且在发电量逐渐增加
29、的同时，新1#1#高炉高炉的各项技经指标也有了很大进步，与同行业先进指标的差距也在逐渐缩短，以下是与国内同行业指标的各项技经指标也有了很大进步，与同行业先进指标的差距也在逐渐缩短，以下是与国内同行业指标的对比：的对比：1 1、目前的煤气高压调压阀组的密封性欠缺，关闭时达不到完全密封效果，经过初步测算，每个阀、目前的煤气高压调压阀组的密封性欠缺，关闭时达不到完全密封效果，经过初步测算，每个阀体每小时约有体每小时约有5000m5000m煤气没有进过煤气没有进过TRTTRT，而是，而是直接进入煤气管网直接进入煤气管网，且调压阀组开关滞后，达不到迅，且调压阀组开关滞后，达不到迅速开关要求。速开关要求。
30、2 2、目前的布袋笼骨的承压能力仅能达到、目前的布袋笼骨的承压能力仅能达到175Kpa175Kpa，当炉顶压力达到，当炉顶压力达到180Kpa180Kpa时，布袋笼骨因高压导致时，布袋笼骨因高压导致变形、破损，满足不了继续提高顶压的需求。变形、破损，满足不了继续提高顶压的需求。3 3、发电机组控制原理及系统设备性能的落后，将满足不了机组长期稳定、高效运行的需要。、发电机组控制原理及系统设备性能的落后，将满足不了机组长期稳定、高效运行的需要。监控图片可以看出，煤气介质十分不稳定，这种大幅波动对TRT发电及高炉本体运行均十分不利，但一直未找到行之有效的解决方案。因此，如何使煤气介质的各项参数稳定在最佳工况点将是我们后续工作的重点。总结检讨总结检讨 虽然经过一系统整改，TRT发电系统及前、后工序综合指标均有所攀升，但由于工艺提升的速度远快于设备更新的速度，因此，问题点就不会完全消失：这些都是新的制约因素有待进一步整改的，而且从左侧TRT煤气系统抚顺新钢铁有限责任公司
