着调速阀、静叶和旁通快开阀的开关和调节性能,直接影响机组的转速稳定、机组正常运行和停机时的顶压稳定,因此也非常重要。
5、给排水系统:其给水部分主要有两个:一是静叶喷雾水管线,采用工业新水,在TRT运转时对机组的叶片进行冲洗,防止积灰,是保证TRT长期运行的重要手段;二是快切阀、调速阀冲洗水管线,在TRT停机后及启动前对阀门进行冲洗,防止阀门由于积灰造成卡塞。机组和管道中的机械水和冷凝水通过排水管线排出,由于TRT入口前是高压煤气,因此采用排水密封罐取代普通水槽进行排水。
6、氮气密封系统:TRT的工质是高炉煤气,属于可燃有毒气体,故决不能让其外泄,因此采用惰性、无毒的氮气作为密封介质,配合机械的拉别令密封来保证煤气不从旋转的轴端外泄,并且该系统具有差压调节功能,保证氮气压力高于被封煤气压力0.02-0.03MPa。
7、高低压发配电系统:该系统主要包括同步发电机、高压配电系统、低压电控系统。由于TRT是在煤气区域运行,因此同步发电机采用无刷励磁;高压配电系统设置有手动准同期并网装置、自动准同期并网装置,以及差动、复合电压闭锁过流、失磁等保护;低压电控系统包括备用油泵的自启动、加热器温度连锁、阀门连锁控制等设施。
8、自动控制系统:自动控制系统由检测仪表、操作站等组成,主要包括反馈控制系统、转速调节系统、功率调节系统、高炉顶压复合调节系统、电液位置伺服控制系统、氮气密封差压调节系统、顺序逻辑控制系统等。由这些系统对TRT机组进行启动、运行、过程检
测控制,在保证高炉正常生产、顶压波动不超限的前提下,完成TRT的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行等操作。
五、TRT的运行操作过程及注意事项
1、TRT启动:1)TRT启动前,先将润滑油系统、电液伺服控制系统、给排水系统、氮气密封系统、高低压配电系统等附属设施投入运行,机组盘车运转,并做各项连锁实验,并逐步打开出、入口插板阀和快切阀,引入低压煤气,确认关闭静叶、入口蝶阀和旁通快开阀,此时TRT控制室会向高炉控制室发出申请启动信号,如果炉况允许高炉控制室要发出同意启动信号,否则TRT无法进行实验和启动操作。2)准备工作完成后,TRT将打开入口蝶阀,引入高压煤气,这时TRT才与高炉系统连在一起,然后通过微机操作进行TRT自动升速,机组转速由盘车转速(6-20转/分)升至工作转速(3000转/分),由于程序和设备不同,每台TRT的升速曲线和时间都不尽相同。在升速过程中,最重要的是跨越临界转速,TRT的临界转速一般在1600转/分—2000转/分之间,跨越前TRT控制室会通知高炉控制室,高炉控制室只要注意监视炉顶压力和减压阀组就可以,尽量不要操作减压阀组,因为TRT在跨越临界转速时,静叶角度瞬间开大,会造成顶压有所下降,但越过临界转速以后,静叶又会马上关小,如果在此期间关小减压阀组的话,会造成炉顶压力大幅升高,有时还会造成TRT超速停机。但煤气清洗如果是比肖夫系统,并且高炉顶压控制在环缝时,这一点不用注意,因为环缝与TRT是串联调节。3)TRT机组转
速稳定在3000转/分后,机组进行并网操作,机组并网后,转速由电网频率决定,不再对转速进行调节。然后TRT会逐步手动开大静叶,并投入炉顶压力自动调节(比肖夫系统配置的TRT要先将环缝调节顶压打到手动后,TRT静叶才能投入自动调节顶压,两者同时在自动状态调节顶压会造成顶压波动,TRT投自动调节顶压后,高炉控制室将环缝逐渐手动开大,使环缝差压在30 KPa),由于TRT的炉顶压力设定值比高炉控制室的设定值低3KPa,减压阀组的自动阀会逐渐关小,此时高炉控制室要根据炉顶压力逐渐关小减压阀组的手动阀至全关,切记:不要将减压阀组的自动阀打成手动,因为在TRT调节炉顶压力不好时,自动阀可以作为补充调节,使炉顶压力不会过高,特别是在TRT紧急停机时,自动阀可以自动打开,保证高炉正常生产。
2、TRT运行:TRT正常运行时,静叶和减压阀组的自动阀同时调节炉顶压力,TRT向电网输送电能。一般TRT静叶调节顶压的精度比减压阀组的要高,如果在3 KPa以内,自动阀就不会打开,当TRT调节顶压波动太大、影响高炉生产时,可以将静叶打成手动,并适当关小,使减压阀组的自动阀有一定开度,具备调节顶压的能力,由减压阀组来调节顶压,比肖夫系统也可用环缝调节顶压。在TRT运行期间,如果高炉控制室的仪表系统出现故障,炉顶压力反馈值不准或失灵时,要立即通知TRT控制室将静叶打到手动状态,因为TRT进行顶压调节的反馈信号是取自高炉控制室,并根据该信号进行调节,一旦信号失灵,将造成顶压剧烈变化,影响高炉的安全生产。高炉减风或短时间休风时TRT可以做电动运行,不用停机,对高炉也
没有任何影响,此时高炉控制室需要将减压阀组尽量全开,因为电动运行时的电能转化成了热能,使TRT及附近管道中的煤气温度升高,需要煤气的流通将其及时带走,另外,高炉长时间休风、处理煤气前,也不用急于让TRT停机,因为TRT运转对休风和处理煤气前的准备没有影响,完全可以多回收这一时段的电能。
3、TRT停机:停机分正常停机和紧急停机,TRT正常停机前会通知高炉控制室根据顶压逐渐开大减压阀组,同时TRT控制室将静叶打到手动,并逐渐关小,将煤气流的大部分逐渐转移到减压阀组,见减压阀组调节顶压正常后,TRT按紧急停机按钮停机,TRT的快切阀快关,旁通快开阀快速打开到一定角度,顶压稳定后,TRT将逐渐关小旁通快开阀至全关,高炉控制室需要根据顶压情况适当开大减压阀组,防止顶压升高,旁通快开阀全关以后,TRT将关闭入口蝶阀,切断高压煤气,这也标志着TRT与高炉系统断开连接。紧急停机是TRT在事故状态下的停机,与正常停机过程基本一致,只不过是少了减压阀组逐渐开大、静叶逐渐关小的过程,高炉控制室在接到TRT的通知或在控制画面上看到TRT紧急停机时,要迅速打开减压阀组的手动阀,让减压阀组来调节炉顶压力。 六、提高TRT系统发电量的途径
一是积极采用高炉煤气干法除尘技术装备。
二是提高高炉炉顶煤气压力,减少煤气从炉顶到透平机的压力损失。提高炉炉顶煤气压力还可以带来产量的提高、高炉运作稳定、可以冶炼低硅铁等方面的好处。
三是保持高炉煤气稳定地以最大发生量供给透平机,这就要求高炉生产要稳定地处于高水平状态。这样就可以关闭煤气系统的高压阀组,使高炉煤气全量通过TRT透平机。 四是适当提高TRT煤气入口温度。高炉正常生产状态下炉顶温度应小于250℃,在超过350℃时就要采取打水降温措施。在煤气压力不变的条件下,煤气温度高,煤气压透平机内体积膨胀大,就会使发电量提高。优化处理好高炉炉顶煤气温度和TRT发电能力,寻找好运作的最佳点是提高发电量的有效方式。
五是调整好TRT入口的静叶角度。在煤气管网中设置能进行煤气压力调节的设备,通过调整静叶片的角度,来控制煤气的压力和输出功率,可以使高炉炉顶压力波动小,同时TRT的输出功率也可以处于稳定状态,这可以用小型计算机来进行控制。
六是提高TRT设备运行率。首先,要提高TRT设备的开工率,延长TRT稳定运行的时间,并力争在高水平状态下工作,同时加强对TRT设备的维修、保养、合理运作,及时排除各种设备故障;其次,要提高TRT运作人员的技术水平,维修水平等。
七是合理优化TRT工艺技术参数。优选TRT工作性能曲线,使TRT功能与高炉正常生产进行优化匹配,同时又能应对高炉运作变化。一般TRT透平机出力与高炉有效容积比为4.0~4.3。
七、TRT主要控制系统的工作原理
TRT过程检测和控制系统的设计原则,首先是要确保证高炉顶压稳定,在保证高炉正常生产的前提下,最大限度地回收高炉煤气压力的潜在能量,同时具有适应高炉异常时控制炉顶压力的能力。TRT主要检测和控制项目有: 阀位开度调节及控制
阀位开度控制是将调速阀或可调静叶按一定速率逐渐开启或关闭,使系统平稳过渡,防止炉顶压力过大的波动,并将开度停留在事先设定的任一位置上,以限制流过透平的煤气量,进而控制发电机的转速和输出功率。也可防止调速阀或可调静叶开过头或关过头,起到阀位开度控制限幅及抗积分饱和作用。另外还有一个更重要的作用是从高炉拉煤气的作用。可调静叶在未参与自动调节时,是通过开度设定来控制可调静叶开度的。调速阀开度范围为全关0°~90°全开,可调静叶的开度范围为全关-24°~+16°全开。可调静叶在事故状态下还能实现快速关闭。