淺談BPRT項目在高爐的應用和節能分析

中圖分類號：TR573 文獻標識碼：B 文章編號：1008-925X(2011)11-0120-02

摘要:介紹了BPRT項目在在崇利制鋼有限公司煉鐵車間1#、2#和3# 505m3高爐的應用與節能分析，通過應用BPRT技術，達到年節電量6048×104kWh，年節能量為21168tce的效果。

關鍵詞:BPRT;高爐煤氣;余壓余熱利用;節能量

1 前言

BPRT系統是陜鼓集團公司擁有自主知識產權的新一代高爐鼓風機與煤氣透平雙能源驅動的能量回收機組，為國際首創。通過安裝BPRT機組后，不僅能回收高爐爐頂煤氣所具有的壓力能和熱能，降低煤氣輸配管網的流動噪聲，而且通過采用具有國際領先水平的BPRT系統技術對高爐頂壓、高爐鼓風機、煤氣透平進行高智能控制，可升高高爐頂壓，增大高爐送風的質量流量，從而提高高爐的冶煉強度，提高產量。

2 應用BPRT技術的意義

我公司現有的3座505m3高爐，煉鐵生產過程中采用提高熱風溫度、風壓和富氧鼓風、噴煤等手段，提高高爐利用系數，由于風壓提高，爐頂煤氣壓力提高，目前為了降到煤氣用戶所需要的壓力，采用了減壓閥組節流降壓，損失了大量能源。為了節能降耗，公司決定實施建設高爐煤氣余壓透平裝置（BPRT）項目，本項目是利用高爐煤氣的余壓和顯熱，在透平機內膨脹做功，將動能轉化為旋轉機械能，同軸驅動軸流風機向高爐送風。本項目擬在1#高爐和2#高爐采用共用型GBPRT機組，即2座高爐共用一套透平機組，頂壓調節系統各自獨立設置；3#高爐采用單機型BPRT機組，頂壓調節系統獨立設置。從而回收利用高爐煤氣的壓力能，同時解決噪音、震動、粉塵污染等問題。

3 BPRT項目系統組成

BPRT系統區別于傳統的TRT裝置和高爐鼓風機組。在傳統TRT裝置和高爐鼓風機組的基礎上，專門合并集成了高精度頂壓智能穩定裝置。高爐鼓風機的調節控制，功能不減，安全裕度不減。該系統主要由十大子系統組成：①高爐鼓風主機系統。②能量回收透平主機系統。③高精度頂壓智能穩定系統。④管網輸配與大型閥門系統。⑤自動化儀表控制系統。⑥高低壓電氣系統。⑦液壓伺服控制系統。③潤滑油控制系統。⑨氮氣密封系統。⑩冷卻水系統。

3.1 同步離合器：

3.1.1 功能:機械同步離合器，是一種通過齒輪元件傳遞功率的全自動型單向超越離合器。自動同步離合器能夠根據輸入、輸出端轉速的高低自動進行切換：當輸入端相對輸出端升速時，離合器自動嚙合；當輸入端相對輸出端降速時，離合器自動脫開，獨立于外部控制，嚙合后同步機械完全卸載，當接合時成為一個齒輪聯軸器；自動脫開時，相當于兩個獨立的旋轉設備，相互不傳遞任何轉矩。

3.1.2 原理:嚙合過程有兩個階段：同步和嚙合。同步階段，同步螺旋花鍵使離合器轂作軸向螺旋運動，只要離合器齒開始嚙合，這個階段就結束。而只要離合器齒全部嚙合，嚙合階段就結束。由于同步花鍵的螺旋角比離合器齒的螺旋角大，因此只要離合器齒開始嚙合，離合器齒的軸向運動減弱了同步花鍵的推動作用，嚙合以后這個作用使整個同步機構(棘瓜、棘輪和同步花鍵轂)離開從輸入軸到輸出軸的力矩傳遞路線。只要力矩保持正向，即設計的旋轉方向，聯軸器就保持嚙合。當力矩反向時，聯軸器分離。

3.2 高精度頂壓智能穩定控制技術:高精度頂壓智能穩定控制技術簡稱STPC，它整合了陜鼓20多年來所積累的傳統TRT裝置穩定控制的實踐經驗。STPC通過運用管網流體力學原理，建立起頂壓波動量與控制調節量之間的高級數學模型和先進控制算法，同時采用了一種具有自我修正完善功能的混合式智能專家控制算法和高級切換算法。STPC的控制原理和方法是自主獨創的，并擁有自主知識產權。

3.3 高爐鼓風機的調節控制:風機的調節控制很多，主要有流量控制、壓力控制、限負荷控制、防喘振控制、逆流保護和邏輯控制等，常用的是根據工藝流程的不同要求，設為等流量／定風量調節，通過控制靜葉開度，來改變壓縮機的出口壓力，并保持流量穩定。或設為等壓力，定風壓調節，通過控制靜葉開度，來改變流量，并保持壓縮機的出口壓力穩定。

4 節能效果分析

項目節能量測算的依據和基礎數據

◆生鐵產量

◆含C物料



◆煤氣性質

◆透平機工況