想了解一下TRT系统的知识,具体的工作流程和使用的各个阀门的情况,各个阀门的常见问题和解决方法!
TRT的优势
1.能量回收,原高炉煤气经洗涤除尘后,再经过减压阀组,将170KPa左右的压力降低到合适的水平,送到用户。这个过程白白消耗了高炉煤气的余压。通过TRT机组,可以将燃气的余压转化为电能,然后输送给最终用户,将原来无用的余压转化为电能,可以获得一定的经济效益。2.更好地控制顶部压力。一般来说,通过TRT机组的静叶片来调节高炉顶压比减压阀组更好,可以带来更稳定的高炉顶压,稳定的顶压可以使高炉更容易控制,对产量也有积极的作用(例如陕鼓的“3H技术”)。3.降低噪音,由于减压阀组是完全关闭的,气体经过涡轮,噪音和振动以功的形式转化为电能,所以可以有效降低减压阀组的噪音。TRT法高炉产生的煤气通过重力除尘器和两级文丘里管进入TRT装置。通过进口电动碟阀、进口插装阀、调速阀、快切阀,涡轮膨胀做功,带动发电机发电。来自汽轮机的燃气进入低压管网,与燃气系统中的减压阀组并联。发电机出口断路器接入10KV系统母线,通过当地变电站接入电网。当TRT运行时,发电机向电网输送电力。高炉短时,发电机不列为电动运行。TRT装置由汽轮机主机、大阀门系统、润滑油系统、液压伺服系统、给排水系统、氮气密封系统、高低压发电及配电系统和自动控制系统组成。1,高炉燃气轮机的特点;高炉燃气轮机主机的气量和压力都不高,但流量却相当大。虽然经过多次除尘,但仍含有大量的灰粒,水汽饱和。基于此,涡轮设计不能完全用燃气轮机方法设计,而要采用大流通面积、底周速度、直而厚的叶型等新的设计方法。结构:由定子、转子、可调定子叶片、轴承、底座等组成。部件功能:轴承:支撑轴承、四叶片滑动轴承、供油润滑、推力轴承、金斯伯里式强制供油润滑调节:两级全静叶可调伺服调节密封:充气式氮封根据顶压波动自动连续调节,清洗:低压喷淋水间歇或连续喷淋。定子:转子由静叶可调扩压器盘车装置等机构组成:转子由主轴两级动叶组成。危急保安器盘车方向:从入口方向看,转子顺时针旋转;当电动盘车超过6r/min时,超速保护将自动解除;当转速超过10%时,电气系统:快速打开调压阀组快开阀,同时关闭快关阀、调速阀、静叶。机械系统:紧急保护器的节流阀动作,关闭快速切断阀。2.大型阀门系统2.1入口电动二次偏心阀D947H-3流程图,公称通径DN1800mm,公称压力PN0.3MPa,介质温度≤250℃,适用介质高炉煤气。
结构原理结构:主要由阀门、电机、一次电气装置、二次传动装置和控制器组成。原理:阀门运行时,由控制器或点动按钮启动发电机,带动一、二级传动装置,带动阀杆转动,使蝶阀在0 ~ 90℃范围内转动,从而完成阀门的开启和关闭或停在某一角度,达到隔离管道内介质或调节切断流量的目的。由于阀体采用弹性阀座和偏心密封结构,阀门在关闭状态下变得越来越紧密,保证了阀座尽管有一点磨损,但密封条件可靠。2.2进口液压闸阀YZG749AX-2C公称直径:DN 1800mm公称压力PN 0.2 MPa (g)适用介质高炉煤气介质温度250℃驱动方式全液压结构原理:阀门由主阀体和左`右阀体组成,阀板和阀板执行机构(包括阀板夹紧和释放机构和阀板操作机构)布置在主阀体内。主阀体顶部设有排放管和取样管,底部设有N2管、排水管和清灰孔。左右阀体用螺栓固定在设定位置。液压传动系统由球塞马达、弹簧复位缸、离合器油缸、齿轮油泵、控制调节装置、单向阀、顺序阀和溢流阀组成。三位四通阀、油箱、冷却器、机油滤清器、电加热器、压力表等。出口电动二次偏心阀YZG749AX—0.3公称通径DN2400mm公称压力PN0.03MPa适用介质高炉煤气驱动方式:全液压阀门的结构和原理与进口插装阀油站相同,阀门液压控制装置自成体系,独立运行。2.5快速切断阀KD 743-2公称通道DN(mm)1800公称压力PN(bar)2泄漏量:(Nm/h)5000阻力损失:快速关闭时间:适用温度:适用介质:含尘烟气、空气、煤气。结构和原理结构:快速切断阀主要由阀门、传动装置、液压控制箱和电气控制箱组成。阀门采用双偏心盘阀型,阀座为不锈钢堆焊。耐腐蚀、耐磨损,延长了密封副的使用寿命。液压控制箱通过高压软管与传动装置连接,控制油液使油缸活塞运动来开启和关闭阀门。液压部件安装在液压控制箱中。电控部分配有控制室就地手动操作和远程控制,实现慢开、慢关、快关和两地独立游泳功能。原理:采用弹簧液压平衡式,双偏心盘阀,工作状态的液压油压紧弹簧,阀门开启。当TRT装置异常时(动作信号一路来自系统控制信号,一路来自汽机危急保安器液压信号),电磁阀动作,快速放油弹簧松开,阀门紧急关闭。截止时间可在0.5至1秒范围内调节。3.润滑油系统的作用3.1系统大型汽轮机和压缩机都是靠轴承支撑工作的。保证机组安全可靠运行的一个重要环节是及时向各轴承润滑点提供一定量的稀油循环润滑,以满足机组正常工况和事故工况下的润滑油供应。这个系统就是润滑油系统。3.2该系统由润滑油站、高位油箱、油泵、阀门和侧检仪表组成。润滑油站是将一定压力和一定流量的润滑油经油箱冷却器散热和滤油器过滤后,送到轴承的所有润滑油点进行润滑。高位油箱是在停电、应急、停车时,利用自然电位差维持机械化编组的空闲油流时间的润滑油供给。检测仪表分为本地仪表和远传仪表。地面现场设置控制面板,显示各测点的压力和温度值。远传表:在重要测点安装变送器,将测得的信号值送至主控室进行记录、显示和报警联锁,以满足汽轮机组正常运行时的控制需要。3.3系统的控制原理机组正常运行时,运行人员只需观察控制面板上各测点的温度和压力显示值,就能掌握油系统的运行情况。当机油泵的阀芯出现小故障,或者脏油过滤器的压差超过极限时,润滑油供给压力会逐渐降低。当最远点的压力降至78.4KPa时,主控室刻度盘上的光板将亮起,蜂鸣器鸣响。不管操作人员有没有观察到,已经提醒开始检查处理,另一台油泵同时自动投入供油。当短期故障消除后,辅助泵可自动或手动停止。如果短期故障不能消除,系统将切换到重故障处理模式。报警和辅助泵投入运行时,运行人员不能及时排除设备问题,但油压继续下降。当压力达到49KPa时,报警并自动停止,以确保机组的安全,避免严重故障的发生。当设备停电或油泵供油失败时,机组供油靠机组停机时高位油箱的自然电位差维持,即转动惯性所需的油流润滑。4.电液伺服控制系统的作用4.1系统电液伺服控制系统属于TRT装置中的八个子系统之一。根据主控室的指令,对TRT进行系统控制,如启动、停止、速度控制、功率控制、顶压和过程检测等。实现上述系统的功能控制,会体现在控制汽轮机的转速上,控制透静子叶片的开度,控制静子叶片开度的手段是电液位置伺服系统。控制系统的精度和误差直接影响TRT系统各阶段的控制。可见该系统在TRT的地位和作用是非常重要的。4.2系统由液压控制单元、伺服油缸和动力油站三部分组成。液压控制单元包括调速阀控制单元和渗透叶片控制单元,每个单元由电液伺服阀、电动电磁阀、快关电磁阀、油路块和底座组成。伺服缸采用双活塞杆结构,摩擦小,密封性能好。电站由油箱、可变排量油泵、滤油器、冷却器、管道阀门和检测仪表组成。4.3系统原理经过方案设计,确定电液伺服控制系统由机、电、液三部分组成。控制块如图所示。自动控制系统给油源液压锁伺服阀油缸曲柄机构阀板位置传感器的伺服控制器发出的指令信号与伺服控制器中油缸的实际位置信号进行比较,成为一个误差信号。送到电液伺服阀,伺服阀将电信号按一定比例转换成液压油流量推动油缸运动。位置传感器发出的反馈信号不断变化,直到与指令信号相等,油缸停止运动,即停在指定位置,使透叶稳定在这个开度。油缸的直线运动通过一组曲柄转化为阀板的旋转运动,改变阀板或静叶片的工作角度。通过以上分析可知,随着系统信号的不断变化,可透静子叶片的开度也会发生变化,通过改变静子叶片的开度可以达到控制转数、气体流量和涡轮出力的目的。5.给排水系统给排水系统由各油站的排水密封罐、排水器、阀门和水冷却器组成。(干燥的TRT也需要保留湿润的给排水系统设备)排水密封罐和排水器采用统一钢板焊接,其他油水冷却器另购配套。系统原理为了防止汽轮机积灰堵塞,设置了软水喷淋设施。喷水点在调速阀阀体和涡轮主机第一级静子叶片的前面。根据透平入口处气体的含尘量和透平内的积尘量,可选择连续喷水或间歇喷水。在紧急快关阀和调速阀阀体前设有定期冲洗喷嘴。为了安全排放透平主机和主机前后管路中的机械水和冷凝水,设置了排水密封箱和三级排水器(有效水封4800mmH2O)。不同压力点的排水通过排水管和孔板流入排水密封箱(随排水泄漏的气体通过密封箱顶部的气相管返回涡轮出口管)。然后污水通过三级排水器排出。排水密封罐底部装有定时冲洗喷嘴,可以搅拌,防止灰尘堆积,也可以通过这些喷嘴补水。供水:透平喷淋水-工业淡水快关阀、调速阀、油冷却器-高炉净循环水6。氮气密封系统汽轮机工作,工作介质是高炉煤气,属于易燃有毒气体,绝对不能泄漏,其密封介质是氮气。由两个支路组成的汽轮机轴端密封(低压密封支路)的气源氮气压力一般为0.3~0.4MPa,然后通过气动薄膜调节阀调节后,密封处的氮气压力比密封气体压力高0.02~0.03MPa左右,以保证气体不泄漏。氮气消耗应该更低。没有备用气源,原则上在没有氮气时停止。高压密封支路为紧急快关阀轴封和调速阀轴封提供氮气。7.高低压发电及配电系统高炉煤气余压透平发电机是利用高炉煤气的压力能,通过透平膨胀驱动发电机的回收装置,是高炉系统的附属设备。余压发电的特点决定了发电机的出力不能根据负荷的需要来调节,而只能根据高炉工况的变化来调节。在保证高炉顶压稳定的前提下,尽可能多的发电,U出力随高炉顶压波动而变化。7.1系统同步发电机组成:发电机为北京重型发电厂无刷励磁步进发电机。由于现场灰尘较多,发电机采用风、水冷却通风的闭式自循环方案。发电机采用永久励磁方式,能满足自动和手动励磁调整、灭磁、充磁5分钟的要求,以卸载负荷,并能从发电机运行状态过渡到电动运行状态,同时也能满足运行中从同步电机状态恢复到发电机状态的要求。充磁装置还具有自动适应能力,发电机在电动机运行状态下输出的无功功率可以根据电网的需要进行调节。7.2高低压配电系统:由四个手车高压柜组成。有手动准同期并网和自动准同期并网。保护功能包括:纵联差动保护、过流保护、欠压保护、失磁、低频、逆功率等保护功能。7.3低压电控系统液压油站电气控制:两台油泵互为备用。当系统压力低于11 MPa(110 kgf/c㎡)时,备用油泵自动投入运行,故障排除后手动停止。当油温低于20℃时,油泵不能自行启动。这个时候一定要加热。当温度上升到25℃时,加热器将自动断开,然后启动油泵。润滑油站电气控制:加热器控制。手动加热,当温度达到25℃时,自动断开,加热器停止工作。两台油泵互为备用:当润滑油管中的油压低于0左右时。08兆帕(0 .8KGF/CM2),辅助油泵自动接通,系统油压高于约0。2兆帕(2千克力/CM2),手动停止。阀门联锁喷水电动球阀的启闭操作可在控制室和现场操作。操作模式可以是连续喷水或间歇喷水。通过时间继电器,设定延时,定时开关喷水电动球阀,实现间歇喷水。当密封水箱的水位超过极限时,阀门通过联锁动作关闭。冲洗水电动球阀可在控制室和现场操作箱中开启和关闭。同时,当密封罐水位超限时,通过联锁动作关闭阀门。排水电动球阀,启闭可在现场操作箱内控制和进行。同时,紧急快关阀的开启和关闭是联锁的。当紧急快关阀完全关闭时,排水阀将在大约120秒的设定延迟后自动完全打开。当紧急快速切断阀完全打开时,自动系统触点关闭,排水阀自动关闭。泄压旁路的开启和关闭可在控制室和现场手动操作,并与入口液压插板阀联锁。当液压插入阀完全打开时,泄压旁通阀关闭。当液压插入阀完全关闭时,泄压旁通阀会自动打开。电动盘车机可在现场手动操作,启动盘车电机。启动时,挂上盘车装置。当转速超过6R/MIN时,行程开关将自动停止电机。8.自动控制系统本系统的仪表主要采用日本横河株式会社的UXL中小型集散控制系统和美国HONEY WELLG公司的TDC3000集散控制系统。汽轮机轴运动测控仪表采用本特利公司的3300仪表。电液伺服控制器,航空航天部609所开发的精选产品。该系统由反馈控制系统、转速调节系统、功率调节系统、高炉炉顶压力复合调节系统、超驰控制系统、电液位置伺服控制系统、氮封压差调节系统、顺序逻辑控制系统等组成。上述系统用于TRT装置的启动操作和过程检测控制。在保证高炉正常生产和顶压波动不超限的前提下,顺利完成TRT装置的开车、提速、并网、增功率、顶压调节、正常停车、紧急停车、电动操作、正常运行等操作和控制。TRT工作原理TRT是一种利用高炉煤气的压力能和热能,通过涡轮膨胀做功,带动发电机发电,从而回收能量的节能装置。TRT与泄压阀组的关系是高炉炉顶压力控制的重要手段。根据炉容量的不同,泄压阀组中阀门的口径和数量不同,但功能相同。减压阀组一般由一个自动阀、两个或三个手动阀等组成。TRT装置和高炉减压阀组在煤气管网配置上均为串联和并联。TRT串联在减压阀组的后面。正常运行期间,减压阀组完全打开。优点:适用于泄漏量大,改造困难的减压阀组。缺点:整个系统的安全性比并联差。TRT与减压阀组并联连接,减压阀组在正常运行时完全关闭。为配合TRT项目,对减压阀组进行了并联运行改造:设置了自动阀,接收顶部压力调节器的控制信号,自动调节顶部压力。设置一个量程阀,根据自动阀的阀位自动调节,保证自动阀工作在线性区。设置两个快开阀,一用一备。当TRT发生故障,紧急停车时,阀门能自动打开,保证顶压波动范围在允许范围内。减压阀组一般用于炼铁,TRT一般置于电厂。为了简化两个附属机组的关系,减压阀组可以不改造,汽轮机并联旁路快开阀。我厂TRT装置采用了这种方法。TRT控制高炉炉顶压力。减压阀组是控制高炉炉顶压力的重要手段。根据高炉大小,减压阀组中阀门的口径和数量不同,但功能相同。5#高炉配套的TRT装置与高炉减压阀组属于并联配置,正常运行时减压阀组全闭。高炉顶压的控制高炉顶压控制系统主要由顶压控制系统和前馈控制组成。TRT正常运行时顶压调节原理:TRT以TRT侧高炉顶压设定值为目标值调节高炉顶压,采用PID调节控制TRT静叶开度,从而控制高炉顶压的稳定。定子叶片比高炉减压阀组的目标值低3kPa左右,以保证定子叶片调整的优先性。TRT运行时,静叶处于自动状态,高炉减压阀组的自动阀也保持自动状态,减压阀组的所有阀门关闭。正常运行时,机组两侧的快开阀全部关闭。一个在自动位置(调整目标值比静叶高3kPa,以保证静叶调整的优先性),另一个在手动位置。一旦静叶调节出现问题,顶压波动超出正常范围,处于自动位置的旁路快开阀将自动参与顶压调节。高炉炉顶压力前馈控制:测量通过TRT的高炉煤气流量,并对温度和压力进行补偿,以此信号控制旁路快开阀的开度。机组正常运行时,旁路快开阀全关;当机组发生重大故障时,机组两侧的快开阀能在相应的开度快速打开(机组两侧的快开阀在手动和自动位置都能快速打开),并能在静叶和快开阀的快关对高炉产生影响之前快速打开,使高炉煤气畅通,消除这一不安全因素。重大故障跳闸后的顶压控制:当TRT机组发生重大故障时,两侧的快开阀将控制顶压。两侧快开阀同时开启同一开度,两阀同步自动调节顶压。高炉收到TRT跳闸信号后,TRT操作员可将旁路快开阀改为手动操作,逐渐关闭旁路快开阀,并将所有顶压控制移交给高炉控制室。
TRT根据除尘工艺进行分类。
根据除尘工艺的不同,有湿式除尘和干式除尘,TRT也分为湿式TRT和干式TRT两大类。