BPRT机组在炼铁工程中的应用.docVIP

BPRT机组在高炉鼓风工艺设计中的应用 摘要：本文论述了BPRT的优越性，从设计方面介绍了工艺流程和机组的设置，阐述了BPRT在炼铁设计中的必要性。 关键词：BPRT 节能 工程设计 应用 一、概述 在炼铁厂中，高炉鼓风机是冶金行业高炉炼铁生产工艺系统中的动力供风关键设备，而TRT又是钢铁企业节能减排中用于能量回收的一项重要措施，BPRT就是将两种工艺结合起来，使煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组(Blast Furnace power recovery turbine ) 简称BPRT装置。该装置具有上述两个机组的功能， 即高炉鼓风和能量回收。它也是由电能和煤气能双能源驱动的鼓风机组。在该机组中，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。随着BPRT技术的日渐成熟，该技术在钢铁企业的工程设计中也得到了越来越广泛的应用。 二、 BPRT工艺的优越性 BPRT装置有以下几个显著的特点： 不消耗任何燃料，不改变高炉煤气的品质，也不不影响煤气用户的正常使用，却回收了被减压阀组白白释放的能量。 代替高炉煤气减压阀组调节炉顶压力。用减压阀组调节炉顶压力，炉顶压力波动值在±20 kPa～30kPa，而用BPRT装置调节，高炉炉顶压力波动值在±8kPa以内，大大改善了高炉炉顶压力的控制品质 在BPRT投运前减压阀组处的噪声为120 db ~125db，BPRT投运后，距余压透平1m处的噪声为85db，极大地改善了炼铁区域工作环境。 成本低、效益高。BPRT将传统TRT和高炉鼓风机组作为同一系统来设计，使TRT原有的发配电系统简化合并，简化了系统，合并了自控系统、润滑油系统和动力油系统等，节省一台发电机和一台天车，另外，BPRT专门合并集成了高精度顶压智能稳定装置相对于原有高炉鼓风机的控制，功能不减，安全裕度不减。BPRT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。 不产生二次污染，环保效果明显。 三、工艺流程简介 BPRT工艺的管路主要有两条：煤气管路和冷风管路，其中煤气管路的主要流程为：高炉煤气自干式布袋除尘器至减压阀组间管道上引出，经过入口蝶阀，入口插板阀及快速切断阀进入煤气透平做功，通过调节透平第一级静叶的角度来控制炉顶煤气压力，透平发出的机械能补充在轴系上，同电动机一起带动鼓风机做功。做功后的高炉煤气通过出口插板阀、出口蝶阀并入减压阀组后的煤气管道。 在此管系中，煤气透平与减压阀组组成并联回路，高炉炉况正常并且透平正常工作时, 减压阀组全关，透平的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;当炉况不顺煤气量小或高炉休风时,离合器自动将高炉煤气透平断开, 这时电动机满负荷工作为高炉鼓风，这样既保证了高炉的正常生产又保证了能量的充分利用。当BPRT装置故障时，煤气旁通管路自动开启，这时由减压阀组承担调节顶压的任务。 冷风管道的工艺流程为，室外空气经空气过滤器净化后送到压缩机，加压后经过止回阀和送风阀送入热风炉，最后送入高炉。如下图 图1 BPRT工艺流程图 四、BPRT机组的设置： 工厂设计按一座高炉配置BPRT机组进行，为确保高炉安全生产，一般同时设置一套鼓风机组作为备用。 机组的主要装置为鼓风机、煤气透平和电动机。 鼓风机选型的主要原则是，高炉鼓风机可以在建厂地区的不同季节中满足高炉不同冶炼条件所要求的风量和供风压力，同时其全年效率较高。此外，高炉鼓风机应设有足够的调节装置与保护装置。 煤气透平，通过的煤气压力不高，但流量很大、温度较高，虽经多次除尘，仍含有不少炉灰粒子，所以透平的的选型主要依据的条件有： 气象条件——大气温度、大气压力、相对温度 水源条件——供水压力、温度等 压缩气源（空气或氮气）——压力、温度、纯度 高炉煤气成分——CO、CO2、N2、H2、C H4体积百分比 炉顶压力 透平入口煤气流量（Nm3/h） 透平入口煤气温度（℃） 透平入口煤气压力（kPa） 入口煤气含尘量（mg/Nm3） 出口煤气压力（kPa） 确定参数时应注意，确定合理的工况范围和最佳的设计参数，使透平能够长期工作在高效区，通常将运行时间最长的工况作为设计点。 五、BPRT机组的附属装置 润滑油系统：给个各轴承润滑点及时提供一定量的稀油循环润滑，以满足机组在正常工况下及事故状态下润滑油供给。由润滑油站、高位油箱、油泵、阀门及检侧仪表等组成，供轴流压缩机和透平共用。高位油箱是在停电、紧急事故状态下、停车时，靠自然位差维持机化组惰走油流时间润滑油的供给 电液伺服控制系统：根据主控室的指令,来实现透平的开,停,转速控制,功率控制,炉顶压力以及过程检测等系统控制。由