2017年 高炉煤气余压透平发电(TRT)装置及电机变频控制系统节能建设项目可行性研究报告word

高炉煤气余压透平发电（TRT）装置及电机变频控制系统节能建设项目

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目录

1、总论 (1)

2、TRT工艺及设备 (4)

3、电机变频控制系统 (18)

4、总图 (24)

5、给排水 (26)

6、土建 (28)

7、通风设施 (29)

8、电讯设施 (30)

9、安全卫生与消防 (32)

10、环境保护 (37)

11、能源 (39)

12、投资估算 (41)

13、经济分析 (43)

1、总论

1.1概述

某某公司拥有2250m3高炉，现拟定为高炉配套高炉煤气余压透平发电装置，同时对拥有热轧带钢固溶生产线配备电机变频控制系统。

1.2设计依据

⑴福建某某有限公司的委托书。

⑵福建某某有限公司提供的建设地址区域的地形图。

⑶设备生产厂家资料和文件。

1.3工程建设意义

冶金行业是全国最大的能源用户，用电量约占全国总用量的13～15%，而高炉又是钢铁企业的能耗大户，占钢铁企业用电的40%左右。

国内外钢铁企业高炉煤气余压透平运行情况看，节能效率和环保效果良好，经济效益和社会效益显著，不但能回收煤气的余压进行高效发电，而且有效地解决了减压阀组减压时产生的噪音污染和管道振动，对高炉的稳定生产也有益处。

福建某某有限公司现有高炉的煤气净化均采用脉冲布袋干法除尘工艺，干法除尘TRT发电量较湿法提高20%以上，故高炉上建设1套全干式TRT，不但将煤气压力能转换成电能，还可充分利用煤气显热，提高发电效率，降低炼铁工序能耗及成本，减少噪音污染，是一项收效十分显著的节能和环保项目。

高炉煤气余压透平发电（TRT）成套设施，主要内容包括TRT透平主机和发电机系统、高低压发配电系统、大型阀门系统、液压伺服控制系统、润滑油系统、氮气密封系统、冷却水系统、自动化控制系统，以及TRT主控楼、TRT厂房、煤气管道、支架和操作平台。

热轧带钢和固溶电机变频控制系统对带钢轧制和固溶生产线的电机采用变频器调速。

1.5工程建设指导思想

全干式TRT装置是将透平膨胀机将原来损耗在调压阀组上高炉煤气的压力能和潜热能转换成机械能，再通过发电机变成电能，同时又代替了煤气调压阀组控制炉顶压力，改善了高炉顶压调节品质，更利于高炉生产，又解决了原调压阀组的噪声污染，但TRT仍然是高炉的辅助设施，TRT机组在设计、运行中必须遵循以下原则：

⑴在正常启动、运行、停机过程中，不得影响高炉正常生产。

⑵当TRT机组在运行中发生重大事故而紧急停车时，也不能对高炉顶压造成大的波动。

⑶不能单独向用户供电，只能与工厂电力系统并网运行。

⑷在保证高炉炉况稳定的前提下，争取多发电。

本工程TRT装备标准达到国内先进水平，采用先进实用、成熟可靠的工艺技术，达到最佳的经济效益，建设成投资省、质量好、效益高、能耗低的工程。

1.6工程建设有利条件

福建某某有限公司在高炉建设时已经预留TRT装置所需的场地，高炉炉

TRT技术已经成熟，设备制造非常可靠。国内大型设备制造厂既有自己开发研制的自有知识产权的技术，又有引进消化吸收的国外先进技术，有力地保证了TRT设备的质量和技术含量，国内先后投产的上百套TRT装置，绝大部分由国内厂家生产制造，运行良好，并发挥了很好的经济效益。

1.7结论

本项目经济效益较高，社会效益好。预计达产后TRT年发电量为12231万kwh，扣系统自用电量320万kwh，年可供电量11911万kwh，电机变频控制系统年节电量6970万kwh。每年可节约折标准煤66084吨，减少二氧化硫产生量为1056吨。项目达产年新增产值9600.5万元，年平均税后利润4260.19万元；所得税后，项目内部收益率为43.53%，全部投资回收期3.30年（含建设期1年），财务净现值（ic=10%）为19654.73万元，基建借款偿还期为3年（含建设期1年）。

综合分析，本项目在经济上合理，技术上可行，具有良好的经济效益和显著的社会效益，建议抓紧对项目进行立项，争取早日投产。

2、TRT工艺及设备

2.1高炉主要技术参数

表2-1 高炉主要生产指标和技术参数

2.2 TRT设计参数

TRT设计参数见表2-2。

表2-2 减压阀组前净煤气主要参数

2.3 TRT机组主要性能参数

主要性能参数见表2-3。

表2-3 主要性能参数

2.4 TRT系统组成

高炉煤气余压透平发电装置由以下八大系统组成：⑴透平主机和发电机系统

⑶大型阀门及煤气管道系统

⑷液压伺服控制系统

⑸润滑油系统

⑹氮气密封系统

⑺冷却水系统

⑻自动控制系统

2.5 TRT工艺流程

高炉煤气净化采用干法布袋除尘工艺，净煤气温度高，含水量少、含尘量低，由于炉容不大，TRT工艺设计拟采用全量回收法，并选用全干式TRT 主机，使高炉所产生的煤气能够全量经过透平膨胀机，TRT装置不仅能全部回收高炉煤气的压力能，还能回收煤气的显热，尽可能多发电。TRT系统与高炉调压阀组并联布置。

高炉干法除尘净化后的煤气送至余压透平发电系统，在干法除尘系统中已预留透平系统的高压侧（进口）接口，在外部管网调压阀组后亦预留透平系统的低压侧（出口）接口。透平主机、发电机为高架式，为检修和调试方便，主厂房内配置桥式起重机，厂房侧面设置主控楼，一层为低配室，二层为电缆层和工具间、更衣室，三层为控制室。

工艺过程是由布袋除尘器出来的高压高温、干燥洁净的煤气经电动二次偏心蝶阀、电动敞开式插板阀、快速切断阀进入透平膨胀机，透平的第一级静叶为可调，用其调节进透平机的煤气流量，并用其控制炉顶压力。通过导流器使煤气转成轴向进入叶栅，煤气在静叶栅和动叶栅组成的流道中不断膨胀作功，压力和温度降低，并转化为动能作用于工作轮（即转子及动叶片）