专利名称：一种提高trt装置运行能效的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高高炉煤气余压透平发电装置(Blast Furnace Top Gas Pressure Recovery Turbine Unit，简称TRT装置)的运行能效的方法。更具体的说，是针对炼铁高炉的TRT装置进行运行能效的优化。
背景技术：
能源和环境污染问题在全世界越来越受到重视。我国能源短缺，钢铁冶金是我国耗能最大的行业，并且其用电量约占全国总用电量的13-15%。而炼铁高炉用电量占到整个钢铁冶金企业总用电量的40%。但我国钢铁制造业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高出20%以上，同时钢铁冶金行业对环境的污染大。因此如何对炼铁高炉进行节能减排是一个重要的课题。高炉煤气余压透平发电装置(英文Blast Furnace Top Gas Pressure Recovery Turbine Unit简称TRT装置)是通过将高炉炉顶煤气导入一台透平膨胀机(煤气透平) 作功，使高炉煤气的压力能及热能转化为机械能，再驱动发电机的一种二次能量回收装置。 传统的高炉工艺流程中，高炉炉顶煤气(压力150-300kPa)在通过除尘后再经过减压阀组 (或比肖夫除尘器)减压到lOltfa左右，排入储气罐供工厂热风炉作为燃料用。原高炉煤气所具有的压力能和热能被白白地浪费在减压阀组(或比肖夫除尘器)上，造成大量的能源浪费和噪声污染，噪声达105dB(A)以上。采用TRT装置替代减压阀组(减压阀组备用)，不改变原高炉煤气的品质，也不影响煤气用户的正常使用，却回收了被减压阀组白白释放的能量，又净化了煤气，降低了噪音，有效地控制炉顶的压力波动，从而改善了高炉的操作条件，该装置在运行过程中不产生污染，几乎没有能源消耗，发电成本低。目前，TRT装置很少对运行中的能效设备和运行过程进行能效参数监测、能效分析及节能增效的系统优化控制。透平机能源效率问题还没有得到分析，往往处于效率的低点， 影响了 TRT装置的能源利用效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种提高TRT装置运行能效的方法。为解决其技术问题，本发明的解决方案是提供一种提高TRT装置运行能效的方法，包括以下步骤(1)在保持煤气流量不变的情况下，逐步调整透平机入口蝶阀的开度；记录不同阀门开度时所对应的透平机能效；选取其中透平机能效最高或者发电机电流最大时的蝶阀开度，作为该煤气流量下入口蝶阀的最佳开度；(2)改变煤气流量条件，重复上述实验；在获取足够数据后，建立煤气流量与蝶阀开度对应关系的数学模型；(3)根据TRT装置运行过程中的煤气流量，通过所述数学模型获得对应的入口蝶阀最佳开度，并据此对透平机入口蝶阀的控制，从而实现TRT装置在能效最佳状态。本发明中，所述透平机能效数据是通过下述方式获得的(1)采集TRT装置运行参数，包括透平机入口流量Qti(m3/s)、出口流量Qt。(m3/S)、 Λ Π温度Tti (K)、出口温度Tto (K)、发电功率N (kff)；(2)通过下述公式获得透平机入口煤气带入的热量(qtl，kff)
权利要求
1.一种提高TRT装置运行能效的方法，包括以下步骤(1)在保持煤气流量不变的情况下，逐步调整透平机入口蝶阀的开度；记录不同阀门开度时所对应的透平机能效；选取其中透平机能效最高或者发电机电流最大时的蝶阀开度，作为该煤气流量下入口蝶阀的最佳开度；(2)改变煤气流量条件，重复上述实验；在获取足够数据后，建立煤气流量与蝶阀开度对应关系的数学模型；(3)根据TRT装置运行过程中的煤气流量，通过所述数学模型获得对应的入口蝶阀最佳开度，并据此对透平机入口蝶阀的控制，从而实现TRT装置在能效最佳状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透平机能效数据是通过下述方式获得的(1)采集TRT装置运行参数，包括透平机入口流量Qti(m3/s)、出口流量Qt。(m3/s)、入口温度Tti(K)、出口温度Tto(K)、发电功率N(kW)；(2)通过下述公式获得透平机入口煤气带入的热量(qtl，kW)
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获得透平机的能效数据后，根据下述公式采用一阶滞后滤波算法对其进行滤波处理以去除噪声
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，调整入口蝶阀的开度时， 其调节幅度控制在5%至30%的开度范围。
全文摘要
本发明涉及能效分析技术，旨在提供一种提高TRT装置运行能效的方法。该方法包括(1)在保持煤气流量不变的情况下，记录不同阀门开度时所对应的透平机能效；选取其中透平机能效最高或者发电机电流最大时的蝶阀开度，作为该煤气流量下入口蝶阀的最佳开度；(2)改变煤气流量条件，重复上述实验，建立煤气流量与蝶阀开度对应关系的数学模型；(3)根据TRT装置运行过程中的煤气流量，通过所述数学模型获得对应的入口蝶阀最佳开度，并据此对透平机入口蝶阀的控制，从而实现TRT装置在能效最佳状态。本发明方便对透平机的运行管理与优化操作；可有效的减少由于采样带来的噪声而引起的能效计算数据错误；优化计算进口蝶阀的开度，提高TRT装置的能效。
文档编号C21B5/00GK102534077SQ20121001205
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者吴平, 杨春节, 王小华, 郁辉球, 麻剑锋, 黄龙诚 申请人:杭州哲达科技股份有限公司