bprt装置是一种节能环保装置

高炉 BPRT 装置节能技术 BPRT 装置是一种节能环保装置，它是把以往高炉减压阀组白白 浪费掉的煤气余压余热能量加以利用，使其通过煤气透平转化为机 械能，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能 量转换的 损失，使驱动鼓风机的电机降低电流而节能。 主要科技内容：BPRT 机组将煤气透平和高炉鼓风机作为同一系统 来设计，使 TRT 原有的庞大系统简化合并，取消发电机及发配电系 统，合并自控系统，润滑油系统，动力油系统等，并将回收的能量 直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使驱动 高炉鼓风机的电机降低电流而节能。 电动机与透平机间用离合器联接，透平转速升到 3000r/min 时离合 器自动啮合，与电机一起驱动轴流压缩机。当透平机自身有故障时， 透平转速降到 2900r/min 时离合器自动脱开，不影响轴流压缩机向 高炉正常送风。 陕鼓集团已将此技术应用于为安阳永兴 450m3 高炉配套的 BPRT 机 组中，填补了国内外空白，为世界首创。 技术经济指标：TRT 回收功率： 2465 kW；年回收能量： 2465 kW X8000 h=1972 kW h；折合电费： 1972 0.5 元/ kW h=986 万元；透平主体部分投资：610 万元；主体设备投资回收期：1 年。 这样的测算不含用户高炉生产所取得的经济效益在内。 该同轴机组的研制成功，不仅结束了我国国内没有独立开发同轴机 组的历史，填补了国内外空白，同时，在中国较大的冶金行业，回 收煤气能量的同轴机组，应用有非常广阔的前景，不仅有效解决了 煤气环保问题，同时取得了良好的回收效益。 高炉煤气余压透平发电装置（TRT）是利用高炉炉顶的余压，把煤 气导入透平膨胀做功，驱动发电机发电的能量回收装置。TRT 装置 可回收高炉鼓风机能量的 30%50%，降低炼铁能耗，同时还能净 化煤气，降低管网噪音污染。 随着节能意识的增强，钢铁企业高炉上马 TRT 项目的热情越来 越高，我国自主开发研制 TRT 设备的技术水平也不断提高。 “国字 号”TRT 设备不仅大大满足了国内钢铁企业的需要，还成功出口到 巴西、印度、韩国等国家。据不完全统计，国内目前大约有 400 台 （套）TRT 机组。每台若按平均发电 8000 千瓦时计算，年回收电能 6912 万千瓦时/台，电价按 0.50 元/千瓦时计算，可实现年总收益 3456 万元/台；如果生产成本按收益的 10%计算，则每年的净收益达 到 3110 万元/台。若按 300 台计算，则每年的净收益达到 93 亿元， 节能增效明显。 发展提高稳定性和可靠性的相关技术 高精度顶压智能稳定控制技术：整合了传统 TRT 装置稳定控制 的实践经验，通过运用管网流体力学原理，建立起顶压波动量与控 制调节量之间的高级数学模型和先进控制算法，同时采用了一种具 有自我修正完善功能的混合式智能专家控制算法和高级切换算法。 在柳钢、韶钢、太钢、宝钢不锈、天钢等生产现场进行实际应用时， TRT 正常运行时，高炉顶压波动范围为1.5 千帕2 千帕（国际 先进水平为5 千帕） ；TRT 甩负荷时，高炉顶压波动范围为 2.5 千帕4 千帕（国际先进水平为8 千帕） 。该技术提高了 TRT 装 置运行的安全可靠性，提高了炼铁的冶炼强度及生铁产量，其控制 技术处于国际领先水平。 优化中增强节能环保功效 3H-TRT 技术：目前 TRT 的使用，仍然停留在节能发电、控制 炉顶压力的一般使用上，能否在此基础上深挖潜力，发挥更大的节 能效益成为相关装备制造企业和技术研发单位关注的重点。国内有 关企业通过研发提出了一个新的观点，推出了提高高炉冶炼强度的 顶压能量回收系统，简称 3H-TRT。该系统通过安装 TRT 装置，不 仅能回收高炉炉顶煤气具有的压力能和热能，而且通过采用具有国 际领先水平的 STPC 技术（TRT 顶压稳定性高精度控制技术）对高 炉顶压进行高精度的智能控制，可升高高炉顶压的设定值，增大高 炉送风的质量和流量，从而提高高炉的冶炼强度，降低焦比，实现 高炉高效化。据报道，高炉高压操作可以达到强化冶炼、提高产量、 降低焦比的效果。高炉炉顶压力每提高 10 千帕，可增加风量 2%3% ； 对于大型高炉来说，顶压每提高 10 千帕，可增产 1.1%0.2%，焦 比下降 0.5%1.0% 。同时高炉高压操作有利于冶炼低硅铁。3H- TRT 系统不仅回收了以往在减压阀组浪费掉的能量，而且可提高高 炉利用系数 2%3% ，降低焦比 1%3%，从而增加高炉生铁日产 量，降低高炉冶炼成本，进一步强化高炉冶炼。3H-TRT 对进一步 提高我国钢铁工业资源和能源的利用率、减少废弃物排放量、最大 限度地降低产品的能源消耗量和提高产品质量具有重要战略意义。 湿式转干式改造技术：某钢铁企业 2500 立方米高炉采用湿法两 级文氏管系统对高炉煤气进行净化，由于湿法高炉煤气净化系统具 有能耗高、净煤气含水量高（煤气热效率低） 、高炉煤气余压发电设 施出力低等缺点，决定改建干法布袋除尘设施代替原有湿法清洗设 施，现有湿法作为干法布袋除尘的备用设施。经 1 年多的努力实践， 56 座高炉的湿转干改造已经完成。据不完全统计，一座 2500 立 方米高炉由湿转干后，同比可提高 20%30%的发电量，每套每年 可节约除尘用水数千吨，可增加产值 6000 万元8000 万元，为节 能减排发挥巨大的功效。 高效低耗成为技术发展方向 BPRT 技术：煤气透平与电机同轴驱动的高炉鼓风机组（简称 BPRT 装置） ，集成了高炉鼓风和能量回收两个机组的功能。它是由 电能和煤气能双能源驱动的鼓风机组，在该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。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。当炉况不顺且煤气量小或高炉休 风时，离合器自动将高炉煤气透平断开，既保证了高炉的正常生产， 又保证了能量的充分利用。BPRT 机组第一次将煤气透平和高炉鼓 风机两套机组合并，而作为同一系统来设计，取消发电机及发配电 系统，合并自控系统、润滑油系统、动力油系统等，简化了原有的 庞大系统，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避 免能量转换的损失。随着成套技术的研制、应用和经验总结，BPRT 同轴装置取得突破性的发展，已有 40 多台(套) 应用于钢铁企业。 共用型 TRT 技术：两座高炉共用一套高炉煤气余压透平发电装 置，共用型 TRT 是共用型高炉煤气余压透平发电装置的简称。国内 有关企业开发了两座高炉共用一套透平的能量回收装置，利用两座 高炉各自的大型阀门系统，把煤气导入同一透平的不同流道，驱动 一台发电机发电，使用两套可调静叶同时控制两座高炉的顶压，该 机组还可满足一座高炉运行、另一座高炉休风或没有生产的工艺要 求。该技术可用于同等规格炉型，也可用于不同规格的炉型。 两座高炉的高炉煤气经除尘后，分别从两侧进入共用型 TRT， 通过机壳导流使气体转成轴向进入叶栅，气体在静、动叶栅组成的 各自独立的流道中不断膨胀做功，压力和温度逐级降低，转化为动 能使之旋转，带动发电机发电。叶栅出口的气体经过扩压器扩压， 以提高其背压达一定值，然后经排气蜗壳从中间排出，进入管道， 即两侧进气，中间排气。 经过科研攻关，此技术已成功应用于津西钢铁公司二合一高炉 TRT 装置中，这是第一套应用先进的控制技术且率先投运的国产全 干式共用型高炉 TRT。目前，实现应用的共用型高炉 TRT 达 40 多 台(套 )。 目前，我国自行生产的 TRT 设备，煤气流量为 10 万立方米/ 小 时80 万立方米/小时，包括各种高炉除尘方式的干式、湿式及干湿 两用 TRT 机组，具备了以下特点：自行开发了一级可调静叶及两级 全静叶可调的透平主机，采用国际主流的 DCS/PLC 控制系统，实现 TRT 系统的过程检测与控制，完成了 TRT 装置的全自动启车、停机、 升速、并网、升功率和调顶压等项功能；实现了机电、电液、仪电 一体化的自动化控制，操作简便，可靠性高。虽然我国高炉 TRT 设 备经过多年创新发展，