TRT发电自动控制系统的研究与应用.doc

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1、TRT发电自动控制系统的研究与应用(华盛炼铁二分厂张燕敏)一、摘要TRT为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称(Blast-FuTiwceToppressureRecoveryTurbineUnit)。它是利用高炉出口煤气中所蕴含的压力能和热能，使透平膨胀机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置，从而达到节能、降噪、环保的口的，具有很好的经济效益和社会效益，是H前现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。二、关键词：高炉煤气余压透平发电；TRT；发展；创新；应用三、工艺流程高炉产生的煤气经重力除尘器、两级文氏管、进入TRT装置。经入口

2、电动碟阀、入口插板阀、文氏管、快切阀、经透平机膨胀作功、带动发电机发电，口透平机出来的煤气进入低压管网与煤气系统屮减压阀组并联。发电机出线断路器接于10KV系统母线上，经变电所与电网相连。当TRT运行吋，发电机向电网送电；当高炉短期休风时，发电机不解列作电动运行。TRT装置由透平主机、大型阀门系统、润滑油系统、液圧伺服系统、给排水系统、氮气密封系统、高低发配电系统、自动控制系统八人系统部分组成。CX1四、控制系统工作原理高炉炉顶压力不稳，会引起炉内反应的剧烈波动。炉压高于额定值吋，会使炉内煤气气流分布不均，引起崩料，严重吋会损坏设备。而

3、为炉内压力低于额定值吋,会引起炉内煤气体积增大，气流压力损失增大，煤气流速上升，使“炉喉”磨损严重。因此，作为能量冋收的TRT设备，投入运行的先决条件是在任何情况下均能保证炉压稳定，即在TRT设备启动、运行和紧急停车吋都不能引起炉压过大的波动。（-）炉顶压力调节及控制。高炉炉顶压力控制系统从控制系统的结构上来看，可分为TRT设备启动吋、运行吋和紧急停车吋的控制系统。正常投运过程——减压阀组控制回路，只在原有系统JL并联一•个调节回路来控制TRT系统屮的可调静叶，在不改变高炉操作的情况下，利用可调静叶实现自动控制炉顶压力。正常机组投运-并

4、网-升功率过程屮的炉顶压力，由高炉煤气侧计算机控制；升功率结束后，TRT与减床阀组并列运行时，送入TRT侧的炉顶压力测量值与高炉顶压控制回路的测量值为同一信号；将高炉顶压控制回路的设定值减去一•个允许的偏差（0〜后，作为TRT炉顶压力调节回路能自动跟踪高炉的设定值，高炉顶压的设定权仍在高炉，高炉操作同往常一样。高炉炉顶压力可由TRT控制，也可由减压阀组控制。正常停机过程——正常停机时，与启动过程相反，TRT侧炉顶压力调节回炉的设定值为高炉顶压设定值加上一个偏差（0〜涼PR,这样该控制系统将控制可调静叶慢慢关小。由于高炉侧炉顶压力调节回路

5、始终处于自动控制等待状态，在让可调静叶缓慢关闭的同吋，迫使减压阀组逐渐打开。TRT正常停机既为炉顶压力控制，乂为减负荷控制，随着可调静叶慢慢关小，减压阀组慢慢打开，当发电机功率达到工艺要求的解列值吋，发出解列信号，经人工确认后，使发电机与电网解列，同吋自动关闭紧急切断阀和可调静叶，系统停机结束。（二）转速控制转速关系到发电机与电网的同步和安全运行，也关系到其他辅机的启停问题。转速控制分自动控制和手动控制两种方式，控制对象为静叶。自动控制——自动升速的控制过程是一个转速PID调节器的设定值随时间不断增大的过程。这个过程的实现是通过互为反函

6、数的静叶控制吋间曲线和转速设定升速曲线来实现的。为顶压的测量值和设定值的偏差超过2kPa的吋候，转速不允许上升，需要的操作是在画面上将转速自动控制按钮按下、将升速按钮按下。手动控制——手动升速方式运行时，通过画面设定来控制转速。TRT各带有一套自动准同期并网系统，属于电气控制。半自动准同期装置投入运行的吋候，它会在并网过程屮，通过对转速的微调实现口动并网。当转速升到2850rpm的吋候，PLC发出自动准同期装置投入运行的信号。只有转速控制在自动方式的吋候，自动准同期装置对转速的调节才会起作用。如果画面上按下升速按钮，口动准同期装置以±5

7、rpm进行升降速控制；半画面上没有按下升速按钮吋，自动准同期装置会以±lrpm进行升降速控制。（三）升功率控制功率控制：功率控制分手动和口动两种方式，控制对象为静叶。-为发电机并网后，透平转速与电网频率同步，经人工确认后，系统进入升功率阶段，此吋控制系统打开入口蝶阀，关闭启动阀，功率调节系统的输出用于控制可调静叶的开度。功率调节器的设定值以一定的上升速率增大，其上升速率应保证高炉顶压波动不超过±3kPao随着可调静叶的开度不断增大，发电机输出功率不断增加，减压阀组的开度不断减小，为减压阀组全关后，发电机输出功率不可能再增大，系统就进入了

8、顶压调节阶段。（四）快开旁通阀控制快开旁通阀共有2个，为液压伺服驱动的阀门。当机组发生重故障停机的时候,计算机发出停机指令，快切阀立刻动作进行快切，然后打开快开旁通阀控制顶压。快开旁通阀在机组停机后的前3秒