BPRT机组在炼铁工程中的应用.pdf

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、CO 、N 、H 、C H 体积百分比