特大型高效节能高炉煤气余压回收透平发电装置

1.技术适用范围

适用于钢铁行业高炉炼铁工艺流程节能技术改造。

2.技术原理及工艺

高炉煤气余压回收透平发电装置是利用高炉冶炼排放出具有一定压力能的炉顶煤气，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，驱动发电机发电或驱动其他设备。工艺流程如图2所示。

图2 工艺流程图

3.技术指标

（1）整机效率92%~93%。

（2）高炉顶压波动控制在±2千帕内。

4.技术功能特性

（1）开发了一套高效大通流宽工况高载荷弯扭高炉煤气余压回收透平发电装置叶型。

（2）建立了高炉煤气余压回收透平发电装置全工况气动、结构强度、振动及叶片磨损腐蚀精准化分析及设计优化体系。

（3）设计了高炉煤气余压回收透平发电装置远程一键启停和无人值守智能化控制策略，以及工况频繁大幅度波动条件下特大型高炉煤气余压回收透平发电装置可调静叶的高精度自动控制策略。

5.应用案例

俄罗斯北方钢铁湿式高炉煤气余压回收透平发电装置节能改造项目，技术提供单位为西安陕鼓动力股份有限公司。

（1）用户用能情况简单说明：俄罗斯北方钢铁一高炉（炉容5580立方米）采用涅瓦技术，效率70%，每小时发电量约14000千瓦。

（2）实施内容及周期：设计一套全新的湿式高炉煤气余压回收透平发电装置替换原有设备。实施周期18个月。

（3）节能减排效果及投资回收期：改造完成后，系统效率达到92%，比改造前增加发电量4320万千瓦时，折合年节约标准煤1.3万吨，年减排CO₂ 3.6万吨。投资回收期为12个月。

6.预计到2025年行业普及率及节能减排能力

预计到2025年行业普及率可达到22%，可形成年节约标准煤57万吨，年减排CO₂ 158万吨。