高爐煤氣余壓發(fā)電（干式）技術規(guī)范

重慶鋼鐵股份有限公司、西安陜鼓動力股份有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院。

謝朝忠、楊曉東、邊山成、王姜維、仇金輝、丁如義、杜大松。2100433B

本標準規(guī)定了高爐煤氣余壓發(fā)電（干式）技術的術語和定義、基本要求、工藝技術要求、設備選型要求、操作與維護、試車與驗收。本標準適用于采用干式除塵的新建、改建和擴建高爐爐頂煤氣壓力不小于0.08MPa的煤氣余壓發(fā)電裝置的設計、制造、施工、維護。

干式高爐爐頂余壓余熱發(fā)電，亦稱“干式TRT技術”。基于高爐干式除塵系統(tǒng)，利用高爐煤氣原有熱能和壓力來進行發(fā)電的工藝。利用高爐爐頂煤氣的余壓余熱，把煤氣導入氣輪機，使壓力能和熱能轉化為機械能，驅動發(fā)電機發(fā)電。

1、過熱（或飽和）蒸汽余壓發(fā)電：

供熱鍋爐產生的蒸汽和熱水壓力通常與用戶有0.8～1.0MPa,甚至更高的壓力差，公司開發(fā)的過熱（或飽和）蒸汽鍋爐壓差(余壓)發(fā)電技術，對原有的鍋爐供熱系統(tǒng)進行簡單的技術改造，采用小型背壓機組，根據(jù)不同用戶需要的蒸汽壓力差，進行熱能—電能的轉換，以獲取低成本的電能，實現(xiàn)能源的級梯利用，減少廠自用電，增加外供電量.該項目投資少、收益大。

2、 高爐煤氣余壓發(fā)電（TRT）：

高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置是利用高爐冶煉的副產品——高爐爐頂煤氣具有的壓力能及熱能，使煤氣通過透平膨脹機做功，將其轉化為機械能，驅動發(fā)電機發(fā)電或驅動其它裝置的一種二次能量回收裝置。

TRT裝置的顯著特點：

一、不消耗任何燃料，不改變原高爐煤氣的品質。

二、無公害最經濟的發(fā)電設備。

三、可以代替高爐系統(tǒng)中減壓閥組調節(jié)穩(wěn)定爐頂壓力。對頂壓控制靈敏、波動小（3kpa左右）。

TRT裝置是高爐系統(tǒng)的一個附屬產品，高爐的高效、穩(wěn)定生產是關鍵。未安裝高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置的高爐通過減壓閥組將高壓煤氣轉換成低壓煤氣，既浪費了能源，又有巨大的噪聲而污染了環(huán)境。而在安裝高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置后，發(fā)電的同時，TRT采用的靜葉調節(jié)的最新技術能夠很好的控制爐頂壓力，不僅不會影響高爐，而且極大的改善了爐頂壓力波動的品質。傳統(tǒng)的減壓閥組控制頂壓波動在±10～20Kpa，而采用TRT靜葉控制頂壓波動在±3～5Kpa。這樣就能夠更好的穩(wěn)定高爐爐頂壓力，保證高爐高效、穩(wěn)定生產，從而降低冶煉成本，提高高爐的利用系數(shù)，產生的TRT附加效益甚至大于TRT效益本身。

在煉鐵時，焦碳、鐵礦石投入高爐，要用鼓風機吹進大量熱風。熱風中的氧氣一經接觸焦炭中的碳，就會立即燃燒，產生大量煤氣。大部分煤氣和鐵礦石發(fā)生化學反應，分離出鐵。余下的煤氣就像高壓鍋燒開了飯菜一樣，從減壓閥白白放掉了。利用這部分余壓發(fā)電，叫高爐爐頂壓力發(fā)電。

1969年，蘇聯(lián)首先試驗成功余壓發(fā)電，日本后來居上。日本的川崎鋼鐵公司，在21座高爐上安裝了這種發(fā)電機，每月發(fā)電量竟達1.2億度。據(jù)估計，一座鋼鐵廠的高爐，全部裝上爐頂發(fā)電機，可以提供全廠5%的用電量。

爐頂發(fā)電機只是利用高爐煤氣積蓄的壓力能，不需要消耗一點煤氣；同時，經過渦輪機發(fā)電后的煤氣，水分和粉塵都有所降低，煤氣質量改善，更適宜供給居民作燃料。