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1、高炉煤气余压透平发电装置-TRT技术方案目录一、设计条件 二、TRT装置的主要技术性能1、透平主机2、发电机3、润滑油系统4、液压伺服控制系统5、给水系统6、大型阀门系统7、自控系统8、高低压发配电系统9、隔声罩三、供货范围四、设计制造验收考核标准五、设计分工六、机组各项工艺消耗指标（参考值）一、设计条件1. 工厂条件1.1 高炉条件炉容:2000m3炉顶压力：最大点：200kPa (G)正常点：170kPa (G)最小点：150kPa (G)1.2 透平入口煤气条件煤气介质成份成分COCOcNcHcCHOc百分比()25.216.157.31.00.20.2透平入口煤气量最大46万Nm3/h
2、最小40万Nm3/h正常43万Nm3/h透平入口压力最大185 kPa(G)最小135 kPa(G)正常170 kPa (G)透平出口压力正常18 kPa (G)透平入口煤气温度最大190 C最大160 C正常170 C透平入口煤气含尘量最大W 50 mg/Nm3正常W 10 mg/m3煤气除尘方式: 采用全干式布袋除尘，无湿式除尘备用系统。1.3 厂区公用工程条件1.3.1 气象条件年平均温度:21.1C极端最高温度：41C极端最低温度：1C历年平均降水量:760mm年最大降水量：1254.5mm一日最大降水量:90.5mm小时最大降水量:31.4mm主导风几:夏季:SE冬季:S平均风速:夏
3、季:2.2m/s 冬季：1.8m/s海拔高程：1104.0mm大气压力：89.06kPa大气含尘量:25mg/m3地震烈度:7度1.3.2 氮气压力：0.4MPa露点:-30纯度:99.9%1.3.3 压缩空气压力:0.4MPa温度:40C1.3.4 冷却水（工业新水）压力:0.4MPa温度:32悬浮物含量:50-100mg/L硬度：7.84dIICa+2:37 mg/LCl-1:26 mg/LMg+2:11 mg/L1.3.5 电高压电：10kV, 50Hz 低压电：两路可靠供电， 380/220V， 50Hz二、TRT装置的主要技术性能1.透平主机1. 1透平各工况点设计参数项目单位运行工
4、况设计点最大大气压kPa89.06透平入口煤气流量万 N m3/h4346透平入口法兰处压力kPa(G)170190透平出口法兰处压力kPa(G)1818透平入口煤气温度C170190透平功率kW1250014600透平转速r/min3000注:透平出力为初定值，以最终计算结果为准。1.2 透平主机型号：MPG14.6-264.1/170型式：干式两级轴流反动式、两级静叶可调透平主机振动值： 正常值 0.05 mm报警值 0.08 mm停机值 0.16 mm透平轴位移值： 报警值 0.3 mm停机值 0.5 mm外型尺寸：7740X4220X4330透平主机重量： 138t主要件材质：机壳QT
5、400-15A转子25Cr2Ni4MoV最大件起吊重量： 17.5t1.3 TRT技术采用先进的TRT设计、制造及成套技术。包括透平主机、液压伺服控制系统（含快速 切断阀液压控制）、润滑油系统、大型阀门、无刷励磁发电机组、氮气密封系统、给水系 统、自动控制系统、高低压发配电系统及工艺制造技术等。1.4 透平主机结构（含进、出口配对法兰）1.4.1 机壳：水平剖分，球铁铸造结构，径向下部进、排气方式。透平机设计最大压力为 300 kPa （G），最高温度为260C。1.4.2 透平主机应具有完善的滑销系统，以疏导热膨胀，防止热变形。透平主机旋转方向 从进气侧看为顺时针方向。1.4.3 采用先进的
6、程序进行轴系转子动力学计算、分析，气动设计采用先进的气动计算程 序进行计算，确保透平高效运行。1.4.4 机组控制方式：采用两级静叶可调，以加大变工况范围，改善变工况性能，第一级 静叶可实现全关闭。1.4.5 叶型：动、静叶片采用先进技术的新叶型，以保证透平主机的性能。1.4.6 主机配有机械式危急保安器，在超越状态下飞锤飞出，快速打开保安器油门；具备 独立性、可靠性的保安器。1.4.7 转子做动平衡试验，确保主机安全平稳运行。1.4.8 轴端密封采用充氮式拉别令及碳环组合密封。1.4.9 盘车装置：电动盘车、防爆电机，手动啮合，自动脱开。1.4.10 轴承：采用滑动轴承。设置支撑轴承和止推轴
7、承，强制压力供油润滑。1.4.11 伺服油缸：采用先进技术进行伺服油缸的设计，透平主机采用左右伺服油缸、同步 带缸调节静叶角度，并配有位置传感器（引进产品）及行程开关，确保动作灵敏、可靠性 高。工作油压12 MPa。1.4.12 TRT装置是高炉能量回收设备，是炉顶压力自动调节控制设备，必须运行可靠，不 得影响高炉生产。炉顶压力波动值指标： 正常运行 3 kPa甩负荷时 5 kPa1.5 联轴器及护罩型式：刚性联轴器 选型要求：通过调整联轴器的柔度和刚度使轴系计算结果符合标准要求。同时依据轴 系计算结果，综合考虑联轴器选型，包括规格、长度、功率要求等。2. 发电机发电机型号：待定电压 10.5
8、kV，功率 15000 kW，转速 3000 r/min 型式：无刷励磁发电机包括主、付励磁机，励磁屏，空气冷却器，并具有恒电压、恒无功、恒功率因数调节 的功能。励磁为双通道微机励磁。3. 润滑油系统 采用轴端直连主油泵（三螺杆式），油站油泵为辅助油泵和高位油箱系统。该系统同时 向透平主机和发电机提供润滑油，保证机组启动、运行、停机等正常工况和事故状态下的 轴承润滑用油。3.1 润滑油站：由电动螺杆油泵、油箱、高位油箱、油冷却器、滤油器、排烟风机、加热 器等组成。润滑油流量600-700 L/min润滑油压力0.2 MPa油箱容积6300 L高位油箱容积1500 L3.2 油泵选用三螺杆泵。所
9、有对外接口法兰都成双配置（含有紧固件），附有节流孔板、回油窥视镜等。3.3.3.3.4.5.6.6.6.6.6.6.7.3 油箱材质为碳钢。4 润滑油站除配套有必要的一次仪表外，需提供信号能进入计算机的设备。 油箱油位变送器 油箱油温热电阻油冷却器前、后油温的热电阻 滤油器差压开关和就地显示 自动控制内容：油压、油温、液位5 高位油箱材质不锈钢。安装位置：机组平台上方（轴中心）5m6主油泵吸油高度，即沿程管道阻力损失之和V4.5m 液压伺服控制系统（含设备接口配对法兰）根据TRT装置PLC系统的指令，准确及时控制透平转速、发电机功率、炉顶压力等。 控制对象为静叶可调机构，旁通快开阀、快切阀液压
10、控制系统。供油流量 71 L/min供油压力 12 MPa滤油精度 5“m油箱容积 8001000 L油箱、管路管件材质： 不锈钢 油泵选用德国力士乐产品。电液伺服阀采用美国MOOG D634阀。给水系统主要由阀门管道等组成，并为润滑油站、动力油站的油冷却器，发电机空冷器供水。大型阀门系统（用户自备）1 入口电动三偏心蝶阀 DN18001台2 入口电动敞开式插板阀DN18001台3 出口电动三偏心蝶阀DN24001台4 出口全封闭液压插板阀DN24001台5液压快速切断阀DN1800 （包括液压执行机构和液压阀台）1台自控系统TRT机组自控系统设计原则为在确保高炉正常生产的前提下，尽量多发电；
11、无论在任何情况下保证trt机组的安全和转速不超过允许范围；具有高自动化程度，能自动启动、自 动调速、自动调功率、自动调高炉顶压、自动停机功能。DCS控制系统选型：选用昆明阳光数字技术有限公司的ProcessLogix控制系统。其中 CPU、PS通讯采用冗余方式，CPU选用L0GIX555, I/O点支持热插拔，监控软件采用RSVIEW32；打印机2台（1台宽行打印机LQ1600K、1台HP A3激光打印机）；操作站2台（P41.7G 256M 30G硬盘 21 CRT （纯平真彩）DELL （流行色）、终 端桌（带电源插座）；机柜及附件；DCS系统1套（包括系统软件、监控软件）。 主要控制系统
12、包括：转速调节保护系统功率调节系统炉顶压力调节系统前馈控制系统氮封差压调节系统轴振动、轴位移、转速监测保护系统机组轴承温度监测保护系统启动联锁控制、重故障紧急停机联锁控制系统润滑油泵联锁控制系统动力油泵联锁控制系统7.1 TRT机组与高炉中控室往来信号（发出侧采取隔离措施，点对点联络）7.1.1高炉侧送往TRT侧顶压设定值1AI高炉状态信号5DI顶压测量值1AI减压阀位开度3AI允许TRT启动1DI7.1.2TRT侧送往高炉侧TRT申请启动、投运、调顶压3DO静叶开度1AO减压阀组开度2AO发电功率1AOTRT重故障1DO7.1.3除煤气外工艺介质计量信号由设计院设计，供方预留I/O接口。7.
13、2 自动控制系统主要设备选型 DCS系统采用AB控制系统，CPU选型为414H，I/O板选型为ET200。 变送器选用EJA系列智能变送器。节流装置选用西安中望内藏式双文丘利管。伺服阀选用美国M OOG产品、位置传感器选用美国康宇进口产品。伺服控制器选用北 京634所产品。安全栅选用上海工业自动化仪表研究所产品。仪表盘上不设手操器和光报警，只设综合声报警。轴振动、轴位移监视仪选用美国ENTEK系列。 转速表选用Airpax转速处理器，实现三取二超速保护。 2台24 V直流电源箱并联，选用西门子公司产品。仪表盘采用KG-223柜式，颜色待定。 CO浓度监测选用北京科利恒产品。7.3 计算机系统配
14、置7.3.1 操作站具有工程师编程功能及操作员操作功能； 打印机具有报警打印、报表打印、画面拷贝功能。操作站2台，打印机1台。计算机选用DELL工控机，CPU为奔腾W,内存为512M，硬盘不小于60G。CRT选用DELL 21寸纯平。打印机选用彩色喷墨打印机Epsonpho to EX3.7.3.2控制系统采用PS，CPU、通讯冗余配置，通讯采用Profibus，系统软硬件性能可靠， 完成对机组的所有数据采集、储存、过程调节、逻辑控制及保护功能，上位监控软件采用 WINCC5.0（正版软件），编程软件采用Setp7.5.1（正版软件）。7.3.3操作站CRT上显示以下画面：（1）总貌画面（2）流程图画面工艺系统流程氮气密封系统流程润滑油系统流程动力油系统流程轴系监测系统流程3)机组启动过程监视4)机组运行操作参数监视（分组）5)机组运行报警画面6)机组运行参数趋势画面7)历史参数存储及显
