m3高炉TRT运行操作规程.docx
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m3高炉TRT运行操作规程
2300m3高炉TRT运行操作规程
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批准：
凌钢动力厂
年月
2300m3高炉TRT运行操作规程
第一部分透平机组
第一章TRT系统概述………………………………………………2
第一节工艺概述……………………………………………………2
第二节主要设备工艺技术参数………………………………………3
第二章TRT机组运行维护…………………………………………5
第一节机组启动前的检查与准备…………………………………5
第二节TRT发电机组的启动……………………………………10
第三节TRT发电机组的运行与维护…………………………………13
第四节TRT发电机组的停运…………………………………………18
第五节高炉休风、复风时的相关操作………………………………18
第三章事故故障处理………………………………………………19
第四章继电保护及自动装置运行规定……………………………26
第五章设备维护……………………………………………………27
第一节设备维护………………………………………………………27
第二节定期试验……………………………………………………28
第二部分PLC自控系统…………………………………………29
2300m3高炉TRT运行操作规程
第一章TRT系统概述
第一节工艺概述
高炉煤气余压透平发电装置，时利用高炉炉顶煤气的余压，把煤气导入透平中膨胀做功驱动发电机发电的能量回收机组。
该装置可回收高炉鼓风机所需能量的25～30%，同时在正常运转时，能代替减压阀组，很好地调节稳定炉顶压力，净化煤气，且对炉顶压力控制灵敏，波动幅度小。
故对促使高炉顺行，增产有良好的作用。
该TRT发电机组由以下八大部分组成：
（1）透平机组；
（2）高、低压发配电系统；（3）循环冷却水系统；（4）氮气密封系统；（5）润滑油系统；（6）液压伺服控制系统；（7）煤气管道及大型阀门系统；（8）自动控制系统。
第二节主要设备工艺技术参数
1、透平机
型号：
MPG15.8-296.6/180；型式：
干式轴流反动式，两级静叶可调且第一级静叶可实现全关闭；机壳型式：
卧式水平剖分式。
1.1主要性能参数
序号
参数项目
单位
设计点
最大点
1
透平入口煤气流量
Nm3/h
390000
440000
2
透平入口煤气压力
kPa（G）
200
230
3
透平入口煤气温度
℃
180
250
4
透平出口煤气压力
kPa（G）
12
12
5
透平入口煤气含尘量
Mg/Nm3
≤10
6
透平输出功率
kW
12400
15800
7
透平机组制造厂家
西安陕鼓动力股份有限公司
超速保护：
超10%转速
（1）电气系统：
先迅速打开减压阀组快开阀，同时快关快速切断阀及静叶；
（2）机械系统：
危急保安器油门动作，关闭快速切断阀；
（3）液压系统：
迅速打开旁通液压快开阀，同时快关快速切断阀及静叶。
2、高、低压发配电系统
由高压配电系统、低压配电系统、液压油站、辅助润滑油站、快速切断阀用现场机旁操作箱以及发电机、励磁柜等组成。
发电机采用带永磁机的无刷励磁方式，自带励磁调节柜，能满足自动和手动励磁调节及灭磁、强励磁的要求
。
并且设有按电压、无功、功率因数自动吧、调节的功能。
无刷励磁同步发电机主要参数如下：
型号
QFW-15-2-10.5
额定功率
15000kW
额定电流
1031A
额定电压
10.5kV
额定频率
50Hz
功率因数
0.8
相数
三相
接线方法
Y
励磁方式
带永磁机的无刷励磁
制造厂家：
中华人民共和国南阳防爆集团有限公司
3、循环冷却水系统
机组设置有完整的油站冷却水、电机冷却水供水系统。
发电机冷却器及润滑油、控制油冷油器用水要求：
高炉净环水。
4、氮气密封系统
透平轴端密封：
气源氮气压力为0.6-0.8MPa，经气动薄膜调节阀调压后至密封处的氮气压力高于被密封的煤气压力0.02-0.03MPa左右，以保证煤气不外泄。
无备用气源，原则上无氮气时停机。
5、润滑油系统
由润滑油站、主油泵、高位油箱、监测仪表、各种阀门等组成。
润滑油站由油泵、调节阀、冷油器、滤油器等组成。
给各轴承润滑点提供一定油量的稀油强制循环润滑。
高位油箱由油箱、排污阀门、泄放管、节流孔板、通气罩等组成。
作为机组由于事故停电、停车时，靠自然位差维护队机组惰走的供油。
6、液压伺服控制系统
由伺服阀、伺服油缸和油源（动力油站）三部分组成，并为快切阀提供油源。
动力油站由油箱、变量油泵、滤油器、加热器、蓄能器、阀门、连接管道及就地的监测元件等组成。
动力油站主要参数：
供油压力12MPa
供油温度30～60℃
滤油精度5μm
7、煤气管道及大型阀门系统
序号
名称
数量
厂家
1
入口电动蝶阀DN1800PN0.4MPa
1台
郑
阀
2
入口全封闭电动插板阀DN1800PN0.4MPa
1台
3
出口全封闭电动插板阀DN2400PN0.05MPa
1台
4
出口电动蝶阀DN2400PN0.05MPa
1台
5
快速切断阀DN1800PN0.6MPa
1台
6
旁通快开阀DN800PN0.6MPa
2台
7
电动均压蝶阀DN250PN0.25MPa
1台
8、自动控制系统PLC
本系统采用ABcontrologix控制系统，由前馈控制系统，转速调节保护系统，功率调节系统，高炉顶压调节系统，轴振动、轴位移、转速监测保护系统，氮气密封压差调节系统，机组轴承温度监测保护系统，启动联锁控制、重故障紧急停机联锁控制系统，润滑油泵、动力油泵联锁控制系统等组成。
在保证高炉正常生产，顶压波动不超限的前提下，顺利完成TRT装置的各项操作及控制（启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行、正常运行等）。
第二章TRT机组运行维护
第一节机组启动前的检查与准备
1、检查透平机机身无松动螺栓，密封面完好，无漏油部位，监控用数据线完好。
2、发电机系统检查
2.1发电机、励磁机外部清洁，无损坏，进出口风温度计完好，指示正常。
2.2接地电刷接线应牢固，定子机座可靠接地。
2.3发电机温度、振动等仪表监测回路完好，参数显示正常。
2.4空冷室内干燥，无杂物、无渗水、漏水。
2.5二次回路良好，磁场电阻调整灵活，接线牢固，接点无烧伤。
2.6对开关、刀闸、互感器、架空线、自动调整励磁装置、继电保护装置等，按各专业规程进行检查。
2.7保护、测量、操作、信号和周期回路的接线完整，并检查试验完毕，所有保护装置的整定值正确。
3、润滑油系统检查
3、1系统检查
3.1.1检查透平油油质、油温、油位符合使用标准，油箱放水，关油箱排污阀，油温
不能低于25℃，控制在30～40℃。
3.1.2辅助油泵的进口阀和出口阀在开启位置。
3.1.3检查下列阀门状态
润滑油调节系统：
自动调节阀投入，前后阀门在打开状态，旁通阀在关闭状态。
3.1.4冷油器出入口油阀门在开启位置。
3.1.5油过滤器出入口阀门在开启位置，将三通阀扳至投入的正确位置。
3.1.6排泄阀均关闭，油系统管道无泄漏。
3.1.7开启排油雾电机。
3.1.8开启辅助油泵。
3.1.9在油管路系统冲油的同时检查所有法兰、接头丝扣、焊口是否有泄漏处。
3.1.10打开高位油箱进油旁路阀上油，从窥视镜看到油流时立即关闭旁通阀。
3.1.11检查润滑油压力和阀后压力调节阀控制油压力正常稳定。
3.1.12检查机组各轴承，在回油管的窥视窗观察油流正常，远点油压不低于0.15MPa。
3、2系统试验：
3.2.1透平机组正常运行时，打开试验针形阀，辅助油泵自启，关闭试验针形阀，手动
或自动停辅助油泵。
3.2.2试验完毕，做好记录，恢复系统正常运行状态。
4、动力油系统检查
4、1系统检查
4.1.1检查透平油油质、油温、油位符合使用标准，油箱放水，关油箱排污阀，将油加热器投入自动控制。
4.1.2打开主动力油泵和备用油泵的进出口阀。
4.1.3打开动力油蓄能器的进口阀，关闭泄压阀，将两台蓄能器投入运行，第三台在备用状态。
4.1.4检查蓄能器内的压力正常（不低于9.1MPa）。
4.1.5投入一台油过滤器，油过滤器入口阀门在开启位置。
4.1.6检查并投入所有动力油系统的压力表，关闭试验油压力阀门。
4.1.7启动主动力油泵，检查油压力为12MPa并投入PLC联锁，检查油管路系统无泄漏。
4、2系统试验：
通知电气人员测量电机绝缘合格后送电，通知仪表人员配合做动力油系统试验。
4.2.1启动一台动力油泵作为主泵运行，检查振动正常，油压>12MPa。
4.2.2检查“启动画面”内启动条件及启动过程执行完毕后，作动力油泵联锁试验。
4.2.2.1缓慢打开动力油泄压开关或一个蓄能器泄压阀，使油压逐渐降至11MPa时，备用油泵自启。
4.2.2.2用同样的方法作另一台油泵的自启试验，试验正常后作好记录，选择一台泵运行。
4.2.3动力油压低跳闸试验：
4.2.3.1检查“启动画面”内启动条件及启动过程执行完毕后；
4.2.3.2加静叶至50%；
4.2.3.3缓慢打开蓄能器泄油阀，使油压逐渐降至9MPa时，快切阀关闭，机组跳闸，静叶在储能器的作用下全关，快开阀全开并变自动。
4.2.3.4试验完毕，恢复系统正常运行状态。
5、氮气系统检查
5.1将氮气入口总阀打开。
5.2调节氮气气动薄膜调节阀，调节压力高于透平出口被封煤气压力20～30KPa。
5.3检查各法兰无泄漏。
5.4进行透平投运前的氮气吹扫工作，检验机内、管道内含氧量小于1%。
5.5润滑油系统、动力油系统、快切阀油站、氮气系统，循环水系统连续运转1小时。
5.6确认仪表系统正常，声光报警及显示系统灯标齐备准确，微机监视器正常。
6、阀门系统的检查与试验
6.1快切阀游动（保证快切阀处于待动状态）试验。
6.2打开并确认快切阀处于全开位置。
6.3操作快切阀微机画面上或现场操作箱上的游动试验按钮，专人在快切阀机旁观察，确认快切阀游动正常。
6.4快开阀开关试验
6.4.1确认两台快开阀均处于全关位置。
6.4.2调出微机监视器上的“主煤气画面”，单击“快切阀开关远程按钮”进行试验，试验“慢开”，“快开”，“慢关”。
6.4.3调出微机监视器上的“主系统画面”，点击“调试画面”中“快开阀试验按钮”。
6.4.4确认快开阀动作正常。
6.4.5点击微机监视器“主系统画面”中的快开阀“试验复位”按钮。
6.5静叶动作试验
6.5.1点击微机监视器的主画面中“静叶控制窗口”打开，将静叶手操器投手动，按“增键”开静叶，并派人到现场观察静叶是否动作灵活，检查反馈值、输出值及实际值动作一致。
6.5.2全开静叶、全关静叶操作（静叶角度在0º～100º之间动作平稳正常），检查反馈值、输出值及实际值动作一致，确认正常。
6.5.3静叶全开后点“复位”静叶快关。
试车正常后全关静叶，静叶退出试验。
6.6确认出入口电动蝶阀、出入口插板阀全关，快开阀、快切阀、均压阀、静叶打开。
7、开机操作票中的气体置换
打开透平机顶部放散及出口插板阀前放散，将两个旁通阀、快切阀、均压阀全部打开，由进口插板阀后吹扫管处通入氮气，开始吹扫，吹扫3～5分钟关闭透平机顶部放散，吹扫大约20～30分钟，在出口插板阀前检测含氧量是否≤1％，检测合格后关闭氮气，关出口插板阀前放散，打开入口插板阀与入口蝶阀之间的放散泄压，开启入口、出口插板阀，开启出口蝶阀，倒引煤气，将管内的氮气由入口插板阀前放散排出，氮气置换完毕。
准备启机。
8、启动条件必须满足以下几项：
润滑油最远点压力≥0.15MPa
动力油压力≥12MPa
电气系统正常
静叶全关
进口电动调节蝶阀全关
氮气总管压力正常
冷却水总管压力正常
快开阀全关
快切阀全关（包括均压阀全关）
停机状态复位
盘车试验：
1.将现场盘车操作箱打至“现场”，手动按下盘车行程开关。
2.在现场操作箱按下“启动”，“停止”按钮，试验盘车电机正反转正常。
9、润滑油压正常时启动盘车（搬下手柄，合上盘车齿轮后，按下启动按钮），运转半小时以上，并检查各机械部分是否正常。
10、保护试验
联系仪表人员，由仪表人员在微机内强制试“启动画面”中的“机组启动条件”一栏完全满足（指示灯呈绿色）。
由仪表人员分别强制输入以下报警和停机值命令：
序号
名称
正常值
联锁系统
设定值
说明
1
透平轴承振动
≤50µm
≥80µm
报警
≥160µm
联锁停机
2
发电机轴承振动
8㎜/S2
报警
12㎜/S2
联锁停机
3
透平轴承温度
≥100℃
报警
≥110℃
联锁停机
4
透平轴承回油温度
≥75℃
报警
≥85℃
联锁停机
5
透平止推轴承温度
（予理）
90℃
报警
105℃
联锁停机
6
透平轴位移
≥±0.4mm
报警
≥±0.8mm
联锁停机
7
透平转速
3000r/min
3150r/min
报警
3240r/min
联锁停机
8
透平机旁CO浓度
50ppm
报警
9
发电机轴承温度
80℃
报警
90℃
联锁停机
10
发电机定子温度
120℃
报警
11
动力油低液位
700mm
报警
12
动力油油箱温度
≥60℃
报警
13
动力油滤油器压差
0.35MPa
报警
14
动力油工作压力
12MPa
≤11MPa
报警
≤9MPa
联锁停机
15
润滑油站低液位
报警
16
润滑油站滤油器压差
0.15MPa
报警
17
润滑油站油温
30～40℃
报警
18
工作压力
0.12—0.15MPa
0.11MPa联泵0.09MPa
报警
0.06MPa
联锁停机
19
静叶可调阀位
联锁
20
氮气总管压力
0.6～0.8MPa
报警
21
氮气压差
20KPa
报警
22
高炉净环水压力
≤0.2MPa
报警
23
高炉顶压
±5kPa
报警
24
透平入口煤气温度
≥220℃
报警
≥250℃
按休风操作
25
透平出口煤气温度
报警
26
电气紧急事故
联锁停机
27
透平紧急事故
联锁停机
28
TRT紧急事故
联锁停机
29
高炉紧急停机
联锁停机
试验正常后恢复至原状态并做好相关记录。
11、值班人员向煤气调度、电调、值长提出开机申请，征得同意。
第二节TRT发电机组的启动
1、开机前的确认项目
1.1高炉顺行。
煤气发生量大于10.0×104m3/h、煤气压力稳定在200KPa左右、煤气工作温度180℃，最大温度250℃。
1.2确认高炉主控室减压阀组手操器处于“自动”方式，确认减压阀组自动调节高炉炉顶压力。
1.3压力损失小于50mmH2O，高炉煤气含尘量小于10mg/Nm3。
1.4PLC操作盘上入口电动蝶阀设为“远程”方式，动力油泵1#、2#投PLC控制，润滑油泵投PLC控制。
1.5调出微机监视器“升速面板”，确认调节器模式及输出正确。
1.6调出“启机画面”，确认启动条件已经满足（指示灯变为绿色）。
1.7调出“系统联锁画面”，确认机组无重故障信号（指示灯变为绿色）。
2、申请启动
2.1按下高压操作屏“电气同意启动”按钮。
2.2调出微机监视器的“启动画面”，单击“存储器复位”按钮。
2.3单击“申请启动”按钮，向高炉主控室发出TRT“申请启动”信号，并与高炉主控室电话联系确认。
2.4确认已接收到高炉主控室发出的“高炉允许启动”信号（画面中“高炉允许启动”信号灯变为绿色）。
2.5确认微机监视器的“启机画面”中“启动条件”信号灯全部变为绿色。
3、升速操作
3.1全开快切阀。
3.2缓慢开入口调节蝶阀、静叶（根据启机要求确定其开度大小）。
3.3根据机组实际情况，选择自动或手动升速。
调出微机监视器的“启机画面”，选择“升速选择”方式，选择“手动升速”或“自动升速”。
3.4专人监视透平机转速（应稳定在500r/min以下，判断静叶密封性能），若有异常迅速关闭快切阀和出口蝶阀。
4、手动升速
4.1确认将升速选择方式置“手动升速”。
4.2慢开入口调节蝶阀并控制静叶开度，直至转速稳定在500r/min，稳定转速20～30分钟。
（需暖机操作时，可适当延长）。
4.3记录转速、静叶开度、机组位移振动等参数。
4.4电话通知高炉、煤气调度即将升速，请其注意高炉顶压。
4.5确认高炉顶压处于上升趋势，调整静叶开度：
继续以0.1%的间隔缓慢增加静叶开度值，发现机组位移振动持续增加时，立即以1--2%的间隔迅速增加静叶开度值；待位移振动参数持续减小后，静叶开度回调0.1%，再以1%的间隔缓慢增加静叶开度值。
4.6升1500r/min，停留20～30分钟，检查无误后再升速（发电机临界转速区域应快速通过）。
快速通过透平临界转速区域升至2300r/min20～30分钟，检查无语后再升速。
4.7升2850～2940r/min，稳定转数，投励磁。
4.8升3000r/min，观察主油泵工作压力是否正常。
稳定转速10分钟。
上述操作过程中必须有专人指挥、专人操作、专人全过程密切监视透平机组转速、机组位移振动等参数变化。
4.9记录转速、静叶开度、机组位移振动等参数。
4.10以0.1%～0.5%的间隔增加静叶开度值，直至机组转速稳定在3000～3015r/min之间。
4.11记录转速、静叶开度、机组位移振动等参数。
4.12电话通知高炉、煤气调度已升速成功，电话请示电调准备并网，征得同意。
5、并网：
由电气人员按照相应运行操作规程操作。
6、加负荷操作
6.1确认发电机已并网，投入恒功率控制。
6.2单击微机监视器“功率/顶压调节”画面。
6.3根据高炉生产情况和机组情况，选择加负荷方式（自动方式、手动方式）。
7、手动加负荷
7.1确认发电机已并网，投入恒功率控制。
7.2将微机监视器“启机”上的升功率方式（顶压调节）设为“手动”手动改变功率调节器面板上的设定值。
7.3手动加负荷步骤：
850KW，稳定10min；1700KW，稳定10min；2600KW，稳定10min；3500KW，稳定5min；4400KW，稳定5min；7900KW，5min。
（手动升功率过程中，应注意保持高炉顶压稳定）
7.4确认以下动作关系是否正常，若正常则继续升负荷，否则停止升负荷。
提高功率设定值——静叶开度增大——功率升高——减压阀组开度减少。
高炉炉顶压力波动值在允许范围内。
7.5确定透平机组可以调节高炉顶压时，停止加负荷。
7.6单击微机监视器“升功率画面”上的“关闭”按钮，关闭该面板。
8、高炉顶压调节
8.1功率升至4400KW时，功率调节置“自动”，单击微机监视器“启机画面”的“顶压控制切向静叶”按钮。
8.2确认静叶自动调节高炉炉顶压力。
8.3单击“升功率画面”上的“关闭”按钮，关闭该面板。
8.4TRT启动结束，全面检查整个系统，投入正常运行。
第三节TRT发电机组的运行与维护
1、辅助系统
1.1循环水系统的运行方式：
由炼铁厂工业水系统直接供给。
1.1.1日常维护：
注意循环水的温度应小于33℃，压力介于0.2～0.3MPa。
2、动力油系统的运行与维护
2.1运行方式：
两台动力油泵一运行一备用，动力油油温低于20℃，不得启动油泵。
动力油总管压力小于11MPa时，备用油泵自动或手动开启，压力恢复至11～12MPa后，备用泵自动或手动停机。
投入电加热器，待油温上升至40℃，停运电加热器。
油温大于45℃，手动投入冷却水。
2.2值班人员每小时不少于一次对以下动力油系统工艺参数进行监测，及时消除异常，以保障本系统及TRT机组正常稳定运行。
2.2.1动力油油温介于30～60℃之间，主管油压为11～12MPa。
2.2.2过滤器压差小于0.35MPa。
2.2.3油泵及电机振动小于0.08mm，温升小于60℃，无异常声音。
2.2.4动力油油箱油位正常（不低于油箱顶部0.35m）。
2.3日常维护
2.3.1每天不少于一次检查动力油油管道是否有渗漏油现象。
2.3.2随时检查电加热器工作是否正常。
2.3.3定期检查溢流阀回油管是否发热，如果发热，应及时查找原因并处理。
2.3.4每班不少于一次检查备用泵启动性能。
2.3.5蓄能器充氮压力每星期检查一次。
2.3.6每月打开一次油箱底部排污阀，排掉沉淀在箱底的杂质与水分，待流出干净的油时，关闭油箱底部排污阀。
3、润滑油系统的运行与维护
3.1运行方式
润滑油系统设有两台油泵，运行方式为一用一备。
润滑油油温低于25℃，不得启动油泵。
TRT机组启动时，启动一台油泵向机组轴瓦供油润滑。
润滑油主管压力小于0.09MPa时，备用油泵自动或手动开启，压力恢复到0.15MPa后，备用油泵手动停机。
润滑油温度低于25℃时，应自动或手动投入电加热器，待油温上升到35℃，停运电加热器。
油温大于45℃，投入冷却水。
3.2值班人员每小时不少于一次对以下润滑油系统工艺参数进行监测，及时消除异常，以保障本系统及TRT机组正常稳定运行。
3.2.1润滑油（冷却后）油温介于30～40℃之间，主管油压为0.25MPa,润滑油泵最远点压力大于0.15MPa。
3.2.2油过滤器差压小于0.15MPa。
3.2.3油泵及电机振动小于0.08mm,温升小于60℃，无异常声音。
3.2.4润滑油油箱油位正常（不低于油箱顶部480mm）
3.3日常维护
3.3.1每天不少于一次检查润滑油油管道无渗漏油现象。
3.3.2随时检查电加热器油温控制工作是否正常。
3.3.3每天不少于一次检查辅助油泵启动性能。
3.3.4至少每天一次检查是否有水混入润滑油中。
如油中有水，要立即查明原因，及时处理。
每周一次取样，分析油中含水量，每年至少两次对油质进行鉴定，及时更换与补充。
3.3.5每2-3年对润滑油系统进行一次大修，清洗整个系统，消除设备缺陷。
4、透平机组的运行与维护
4.1运行方式
4.1.1TRT发电机组与高炉减压阀组并联运行。
机组正常运行时，能自动调控高炉炉顶压力，机组退出运行时，由高炉减压阀组控制高炉炉顶压力。
4.1.2允许通过TRT机组的最大煤气流量为44×104Nm3/h,余留煤气流经高炉减压阀组后并入主管网。
4.1.3TRT发电机组正常运行时，两台快开阀应始终处于关闭位置。
4.1.4高炉出现拉风、慢风、座料、短时间休风等异常，允许TRT机组电动运行，但时间不应超过1小时。
4.1.5值班人员每小时不少于一次对以下工艺参数进行监测，及时消除异常，以保障TRT机组正常稳定运行。
4.1.5.1机组轴瓦温度小
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