仟亿达节能:TRT余热发电既不消耗燃料也不污染环境效益显著

一、仟亿达节能高炉炉顶煤气余压发电的基本原理

高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TopGasPressureRecoveryTurbine简称TRT)是目前世界最有价值的二次能源回收装置之一。TRT是利用高炉炉顶煤气中的压力能及热能经透平膨胀做功来驱动发电机发电,再通过发电机将机械能变成电能输送给电网,可以回收高炉鼓风能量的30%左右。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关,一般吨铁发电量为30千瓦时~40千瓦时。高炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%,且温度每升高10℃,会使透平机出力提高10%,进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨这种发电方式既不消耗任何燃料,也不产生环境污染,是高炉冶炼工序的重大节能项目,经济效益十分显著。

炼铁生产中,仟亿达节能高炉炉顶煤气压力大于0.03兆帕时,称为高炉高压运作。高炉煤气在高压运作下具有一定的压力能。采用煤气余压发电技术装备(TRT)可将这部分压力能回收,其设备的工作原理是煤气的余压使煤气在透平机内进行膨胀做功,推动透平机转动,进而带动发电机转动,发出一定的电量。TRT装置所发出的电量与高炉煤气的压力和流量有关,一般吨铁发电量为30千瓦时~40千瓦时。高炉煤气采用干法除尘可以使发电量提高36%,且温度每升高10℃,会使透平机出力提高10%,进而使TRT装置最高发电量可达54千瓦时/吨铁。

二、仟亿达节能高炉炉顶余压发电的工艺流程

图1、高炉炉顶余压发电的工艺流程图

仟亿达节能:TRT余热发电既不消耗燃料也不污染环境效益显著

高炉荒煤气经重力除尘器后的半净煤气管道进入布袋除尘器的进气总管。在布袋除尘器进气总管和布袋除尘器之间设有一个旁路,在旁路上设有冷热交换器,用于煤气的升温和降温。布袋除尘器的布袋是氟美斯化纤制品,其工作温度为80℃~250℃,瞬间不允许超过500℃。煤气温度低于80℃易产生结露现象,布袋内有露水会与灰尘结球,造成布袋除尘的除尘效果下降,严重时会导致煤气流流动不畅;煤气温度高于250℃会使布袋变脆,甚至烧损。所以,设置旁路冷热交换器来应对煤气温度的变化,是干式布袋除尘器能够正常工作的条件。

下一步,从干式布袋除尘器出来的净煤气将进入透平机。这时的净煤气温度在120℃~180℃之间,含尘量为1.2~4.6毫克/立方米。从透平机出来的净煤气进入企业的净煤气管网。一些炼铁企业高炉煤气采用湿式除尘方法,即在重力除尘器之后采用文式管除尘设备,出来的净煤气仍可进入透平机去发电。

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