關(guān)于11#TRT 機(jī)組發(fā)電量提升的研究

張 瑩

（江西新余鋼鐵集團(tuán)公司第一動(dòng)力廠，江西 新余 338001）

動(dòng)力廠燃?xì)廛囬g目前共有6臺(tái)TRT發(fā)電機(jī)組，對(duì)應(yīng)新鋼公司6座高爐。其中11#TRT機(jī)組自2017年以來發(fā)電量降低很多，2016年機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為5177萬KWh，2017年機(jī)組累計(jì)發(fā)電量為4170萬KWh。發(fā)電量減少影響公司的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)車間的績(jī)效指標(biāo)完成造成阻礙。違背了公司優(yōu)質(zhì)供能、高效發(fā)電的生產(chǎn)目標(biāo)。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

TRT發(fā)電裝置由發(fā)電機(jī)、透平機(jī)、盤車裝置以及閥門等構(gòu)件組成，主要參數(shù)如下：

1.1 透平機(jī)主要參數(shù)

（1）型號(hào)：MPG10.2—310.5/170（陜鼓制造）；

（2）進(jìn)口壓力：0.31MPa；

（3）進(jìn)口流量：2290.8Nm3/min；

（4）進(jìn)口溫度：170℃；

（5）出口壓力：11KPa；

（6）輸出功率：8000Kw；

（7）轉(zhuǎn)速 ：3000r/min。

1.2 發(fā)電機(jī)主要參數(shù)

（1）型號(hào)：QFR—10—2B無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)；

（2）額定功率：10000KW；

（3）額定電壓：10.5KV；

（4）額定電流：687A；

（5）額定容量：12.5MVA；

（6）勵(lì)磁電流：225A；

（7）功率因數(shù)：0.8。

1.3 轉(zhuǎn)換原理

TRT的輸出功率與流量、溫度、壓力等的關(guān)系為：

式中 Q——進(jìn)氣流量；T0——進(jìn)氣溫度；P1——進(jìn)氣壓力；P0——排氣壓力；

η ——透平機(jī)效率。

1.4 原理圖

圖1 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換原理

2 現(xiàn)狀和原因分析

自2017年以來，在7月～8月TRT大修，停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，發(fā)電時(shí)間比2016年少了近300小時(shí)；9月～12月 TRT發(fā)電量有整體下降趨勢(shì)。

主要原因有：

（1）TRT非正常停機(jī)：

①非計(jì)劃?rùn)z修過多：檢修項(xiàng)目時(shí)間安排不合理；②員工操作失誤：?jiǎn)T工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、培訓(xùn)內(nèi)容不全面、培訓(xùn)時(shí)間少；

（2）透平機(jī)輸出功率低：

①透平機(jī)效率降低：透平機(jī)轉(zhuǎn)子磨損；②進(jìn)氣流量減少：高爐產(chǎn)氣量減少、旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)密、調(diào)壓閥組關(guān)閉不嚴(yán)密；③進(jìn)氣溫度降低：高爐爐頂溫度低、除塵箱體，管道保溫缺失；④進(jìn)氣壓力低；⑤排氣壓力高。

3 制定措施

（1）針對(duì)員工技能不熟操作失誤：車間每年組織員工進(jìn)行半脫產(chǎn)全員培訓(xùn)，經(jīng)考試全部合格方能上崗。且車間每年專門針對(duì)瓦斯崗位相關(guān)操作進(jìn)行培訓(xùn)。在班組成立初期，班組長(zhǎng)及值班長(zhǎng)都從其他TRT崗位抽調(diào)骨干，組員都是其他TRT實(shí)習(xí)2個(gè)月以上。

（2）針對(duì)檢修項(xiàng)目時(shí)間安排不合理：每次計(jì)劃?rùn)z修前車間組織開會(huì)討論檢修項(xiàng)目，盡可能的都按計(jì)劃進(jìn)行檢修作業(yè)。

（3）針對(duì)透平機(jī)轉(zhuǎn)子磨損：由于本車間還不具備自主維修轉(zhuǎn)子的技能，于2017年7月進(jìn)行返廠大修且安裝好后經(jīng)廠家調(diào)試。

（4）針對(duì)調(diào)壓閥組關(guān)閉不嚴(yán)密：現(xiàn)場(chǎng)用聽棒聽聲音、測(cè)溫槍檢查閥門前后溫差，發(fā)現(xiàn)2#、4#閥開度輸出與反饋有誤差，閥門無法完全關(guān)閉，車間于3月27日利用高爐休風(fēng)機(jī)會(huì)，在4個(gè)調(diào)節(jié)閥后管道上開200mm×200mm的手孔，通過手孔觀察4個(gè)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際開度。發(fā)現(xiàn)2#、4#調(diào)節(jié)閥的實(shí)際開度在15%左右，1#、3#調(diào)節(jié)閥處在關(guān)閉狀態(tài)。拆除2#、4#調(diào)節(jié)閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用撬棍將閥板撬至關(guān)閉狀態(tài)，通知高爐以后調(diào)節(jié)頂壓使用1#、3#調(diào)節(jié)閥。檢查1#、3#調(diào)節(jié)閥后，發(fā)現(xiàn)2個(gè)閥門開度的控制與反饋存在問題。

廠家技術(shù)人員判斷，因調(diào)壓閥組房間采用隔音設(shè)計(jì)，通風(fēng)不暢，煤氣管道散發(fā)的熱量難以散發(fā)，房間內(nèi)溫度一直在50℃左右。調(diào)壓閥組的調(diào)節(jié)閥在設(shè)計(jì)之初未采用耐高溫設(shè)計(jì)，長(zhǎng)時(shí)間在高溫情況下工作，最終導(dǎo)致內(nèi)部控制電路板燒壞。因此征得廠領(lǐng)導(dǎo)同意后，決定對(duì)現(xiàn)有4個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行更換，采用耐高溫的調(diào)節(jié)閥。于2018年4月開始對(duì)該閥門進(jìn)行選型、從工藝要求、設(shè)備質(zhì)量上進(jìn)行認(rèn)真研究，通過咨詢廠家、參考同行業(yè)同類型調(diào)節(jié)閥門的運(yùn)行情況，小組最后確定采用，并將控制機(jī)構(gòu)與閥體分開。6月28日對(duì)閥門進(jìn)行更換，將控制機(jī)構(gòu)接至調(diào)壓閥組房間外放置，并做好防雨棚，避免再次發(fā)生控制電路板燒壞的情況。

（5）針對(duì)旁通閥關(guān)閉不嚴(yán)密：經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)107#旁通閥存在內(nèi)漏導(dǎo)致旁通閥完全關(guān)閉，但為了將調(diào)壓閥組處煤氣流量損失降至最小，因此更換旁通閥。

（6）針對(duì)進(jìn)氣溫度低：經(jīng)測(cè)試，2017年高爐所用焦炭均為自產(chǎn)干熄焦，爐頂溫度都是在正常水平；把所有布袋箱體的保溫棉進(jìn)行全面大檢查，進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，同時(shí)控制進(jìn)氣壓力穩(wěn)定在197KPa，避免進(jìn)氣壓力降低導(dǎo)致了連續(xù)故障；通過調(diào)節(jié)相關(guān)閥門把排氣壓力控制在14KPa上下，確保順利排氣。

4 效果分析

表1 電量效果分析

從表中得知，5月至7月的發(fā)電量有了明顯的提升，8月至10月的發(fā)電量又上了一個(gè)臺(tái)階。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年5月～10月的月均發(fā)電量達(dá)到了463萬KWh。此次改造，發(fā)電量明顯提升，為公司提質(zhì)增效奠定了良好的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)此次改造，為鞏固已達(dá)到的效果，制定相關(guān)措施：將調(diào)壓閥組和旁通閥納入巡檢范圍，每周檢查一次是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象；記錄好每天的發(fā)電量并上報(bào)車間，發(fā)現(xiàn)當(dāng)天發(fā)電量非正常下降時(shí)及時(shí)分析原因。

通過此次改造的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)6#、7#、8#、9#、10#爐出現(xiàn)類似的故障， 車間進(jìn)行全廠范圍內(nèi)的推廣并取得了顯著的效果，達(dá)到了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，提高了檢修效率，降低了故障維修時(shí)間，為我廠安全生產(chǎn)做出巨大貢獻(xiàn)。