TRT濕式改干式的運行實踐

李俊星

（本鋼板材股份有限公司能源總廠，遼寧本溪 117000）

1 設備技術概況

TRT(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下簡稱TRT)即高爐煤氣余壓透平發電裝置,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，再將機械能轉化為電能。該裝置既回收減壓閥組泄放的能量，又降低噪音、穩定爐頂壓力，改善高爐生產的條件，不產生任何污染，可實現無公害發電，是鋼鐵企業公認的節能環保裝置。

本鋼板材能源總廠的7#TRT 于2017 年將原有的濕式TRT更換為干濕兩用型TRT。更換后的TRT依舊處于濕式運行。隨著7#高爐煤氣凈化系統由環縫洗滌塔改為干法布袋除塵工藝后，TRT 也隨之改為干式運行。濕式和干式TRT 運行工況對比見表1。

表1 濕式和干式TRT運行工況對比

2 改造內容

2.1 對透平機組原噴霧、排水裝置改造

（1）拆除進氣導流盆外側的噴霧裝置，對進氣殼體外側的噴霧進水套管封堵，封堵面涂耐高溫密封膠，具體如下：

（a）對進氣導流盆安裝噴霧管的孔進行封堵，封板應安裝牢靠，避免螺栓、封板脫落后進入流道打傷葉片；

（b）上、下殼體外側的進水口法蘭用法蘭蓋進行封堵。

（2）拆除靜葉內殼體下半外側、進氣殼體下半外側的級間排水管組件，相應的接口進行封堵，封堵面涂耐高溫密封膠。

（3）隨著靜葉噴霧系統及入口、級間水位罐檢測的拆除，刪除噴霧裝置、水位罐水位控制系統操作程序。

2.2 對高爐爐頂壓力控制方式進行調整

隨著環縫的取消，干法除塵的投入，減壓閥組（由4 個閥組成，1×DN500，3×DN800）要代替環縫調節頂壓的功能。減壓閥組和TRT 處于并聯位置。TRT未投入時，高爐選擇到減壓閥組調頂壓，設定壓力為爐頂設定壓力。TRT 投運時，由原先的靜葉控制TRT 入口壓力改為TRT 靜葉調節高爐頂壓，減壓閥組輔助調頂壓，程序將減壓閥組的設定壓力改為爐頂設定壓力+5 kPa。

3 故障問題分析及處理措施

3.1 煤氣泄漏

故障問題：TRT 運行中TRT 入口盲板閥及透平機殼體出現煤氣泄漏。

原因分析:7#TRT 改造后由于運行工況的變化，尤其是溫度的大幅增加，對設備的耐高溫性提出更高要求，原先濕式時的密封不能滿足改造后的高溫環境是導致煤氣泄漏的直接原因，入口盲板閥密封圈受高溫融化粘連，致使閥門密封圈出現煤氣泄漏；透平機殼體密封面密封膠被高溫煤氣擊穿、引起煤氣泄漏，因此濕改干后相關設備的密封膠條必須更換為耐高溫的材質。

處理措施：將TRT 停機，將盲板閥的密封全部更換為耐高溫的密封膠圈。透平機檢修后殼體安裝時采用耐高溫密封膠，封裝機完成后，待密封膠風干固化（24 h 以上）后再進行啟機，以防止密封膠被擊穿、引起煤氣泄漏。

3.2 電氣元件過熱

故障問題：7#TRT 發電運行中檢查發現高壓柜內電氣件溫度較高，超過60 ℃。

原因分析：7#TRT 在改造時高壓發配電系統沒有進行更新，濕改干運行后由于發電量明顯增加，電流加大，出現高壓柜內電氣件溫度較高，超過60 ℃。TRT 改造后對高低壓發配電系統確認不足，沒有意識到由于發電量的增加，電氣元件不能滿足運行需要，是電氣元件出現過熱的直接原因。

處理措施：將原有的柜內銅排80×8 更換為100×10 的銅排，并增加空調通風，實施后電氣元件溫度明顯下降，符合電氣運行要求。

3.3 啟機過程中出現軸振動報警

故障問題：TRT啟機升轉速過程中，在轉速達到2 000 r/min 時，TRT 后軸振動迅速達到90 μm 報警值，隨即將轉速降到1 500 r/min，振動值開始逐漸下降，穩定30 min后軸振動降到50 μm左右，后續分別在2 000 r/min、2 500 r/min 轉速分別穩定30 min，后軸振動值始終保持在50 μm左右，后并網發電，振動始終處于正常范圍內。

原因分析：TRT 濕式運行時，煤氣溫度始終在60 ℃以內，屬于常溫范圍之內。而干式運行后，透平機組由常溫狀態轉為高溫狀態，機組軸瓦、轉子等部件需要一個從冷態到熱態逐漸過渡的過程，所以透平機組的暖機過程就必不可少。

處理措施：利用TRT 并網前升轉速的過程執行暖機，啟機時間控制在2 h 以上，暖機過程一般達到機組軸瓦的溫度、振動、軸位移等各參數穩定，透平排氣側溫度接近正常運行溫度，使其各部件均勻受熱膨脹并達到穩定為暖機最佳狀態。TRT 停機后，透平機組將從高溫狀態轉到常溫狀態，避免轉子變形啟機時出現軸瓦振動增加的隱患，所以TRT 停機后立即對機組進行盤車，直至軸瓦溫度完全冷卻為正常溫度也是至關重要。

4 運行效果

7#TRT 由濕式運行改為干濕運行后，同樣的爐頂壓力、煤氣流量下，由于環縫的取消，靜葉直接調節高爐的爐頂壓力，相當于TRT 入口壓力比濕式增加40 kPa，煤氣溫度升高100 ℃，隨之TRT 發電量大幅增加約是濕式時發電量的1.5 倍（見表2）。干式除塵運行后，高爐煤氣的除塵效果好于濕式除塵且煤氣中機械水含量減少，透平機組的靜、動葉片基本不存在結垢的情況，TRT 檢修頻次由濕式時的每年4次，改為現在的每年一次，為TRT多發電提供了時間上的保障。

表2 相同工況下TRT干式和濕式運行對比

5 結束語

TRT濕式改干式主要圍繞著濕式運行時給排水設施的取消，靜葉調節方式的變化，TRT干式運行后由于煤氣溫度、發電量的提高對設備設施的影響，TRT設備啟停機過程中對設備穩定性的滿足進行改造和調整。結合7#TRT 濕式改為干式運行的實踐，本鋼板材能源總廠5#TRT 于2020 年11 月完成濕式改干式改造工作并投入運行，目前設備運行穩定，已經達產達效。