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选择性控制技术在TRT 系统中的应用 焦守林，楚志发，宋爱梅 山东省莱芜钢铁集团有限公司，山东莱芜（271104 ） E-mail ：chuzhifa@126.com 摘 要：高炉煤气流速的大小通常取决于高炉工况。煤气流速的瞬间急剧变化往往导致了 TRT 静叶对高炉顶压失调并造成设备故障或停车。为了解决高炉顶压生产短期内处于不正 常的情况，即不使TRT 系统停车而又起到对生产进行自动保护的目的，山东莱钢TRT 系统 对旁通阀采取了选择性控制技术，该技术的应用稳定了高炉炉顶压力，既保证了安全生产， 同时增加了经济效益。在国内TRT 行业极具推广意义。 关键词：选择性控制；TRT 系统；高炉顶压；静叶 中图分类号:TP2 1. 前言 TRT 为高炉煤气余压能量回收透平发电装置的简称。它是利用高炉出口煤气中所蕴含的 压力能和热能，使透平膨胀做功，驱动发电机发电的一种能量回收装置，并从而达到节能、 降噪、环保的目的。TRT 机组发电运行的前提是必须保证不能对高炉造成影响。TRT 发电 并网后，通过透平静叶来对高炉炉顶压力进行稳定性的调节。一旦出现综合性的事故，例如： 电气或机组重故障将会导致TRT 机组紧急性停车，此时透平之前的快切阀将迅速切断，同 时两个旁通阀（快开阀）根据煤气流量大小与旁通阀对应的特性线性关系进行调节并逐步将 高炉顶压控制权交给高炉减压阀组。但是在实际生产中，生产短期内高炉工况发生变化，高 炉煤气流速瞬间增大，造成透平静叶开度随之增大，有时甚至透平静叶在全开度情况下仍不 能达到调节的目的，会导致高炉“蹩压”，以至停车。因高炉煤气流速急剧过大而造成 TRT 系统频繁停车，不仅影响了发电量，同时对设备也带来一定的危害。为了克服在生产短期内 高炉顶压不正常情况时，既不使设备停车而又起到对生产进行自动保护的目的，就应当增加 旁通阀的参与压力调节，让旁通阀根据高炉压力变量进行自动调节，使其在高炉顶压波动大 的情况下及时地打开并配合静叶完成对高炉炉顶压力的控制。这样，对于同一种设备旁通阀 在不同的情况下，根据两个选择的变量（流量和压力）来进行自动保护性控制，这种控制方 式也就是选择性控制。 2. TRT 系统的自控设计与实现 2.1 控制系统的设计要求 高炉炼铁是主体生产设备，而TRT 是附属设备。对于高炉顶压的过程控制基本要求 如下： （1）必须保证高炉正常生产情况下，TRT 静叶很好的调节高炉顶压，并使高炉炉顶压 力波动在一定范围之内。 （2 ）紧急停车情况下，旁通阀能及时地参与泄压，保证高炉及设备的安全性、稳定性。 （3 ）高炉顶压异常，煤气流速突然增大时，TRT 尽量在不停车的情况下来达到对高炉 顶压的调节及多发电的目的。 2.2 TRT 系统对高炉顶压的调节的控制方案 高炉煤气发生量流速瞬间增大在国内钢铁行业已是一个普遍现象，由于TRT 系统仅靠 - 1 - 透平静叶的调节很难解决煤气发生量瞬间增大所造成的高炉“蹩压” 问题，因此国内一 些TRT 发电行业纷纷进行了控制系统的改造，改造方案大致共分为3 类： （1）在旁通阀或者减压阀组旁边并上一个液动或气动阀门，专门应付煤气流速迅速增大 时压力的泄压。这种改造方式首先是增加了设备的投资，提高了生产的成本。另外如果让 增加的阀门随时参与高炉炉顶压力调节，将会大大减少发电量，减少了经济效益。 （2 ）取两个旁通阀之一参与高炉压力异常时的自动调节。这种方案对于仅仅只有两个旁 通阀的TRT 系统，一旦任何一个阀门故障或打不开将会导致事故的发生，像阀门“犯卡”、 过力矩现象在生产过程中是经常存在的。因此这种控制存在着一定的缺陷。 （3 ）采用选择性控制。对于高炉煤气流速瞬间过大现象，我们可视之为生产短期内的不 正常的情况，当生产操作趋向极限条件时，有高炉压力调节将取代正常情况的流量调节控 制，直到生产操作重新回到安全范围。采用选择性控制技术，首先减少了设备方面不必要 的投资。其次两个阀门同时工作并在不同的情况下参与两种功能调节，