（已批）高炉煤气余压透平发电（TRT）装置及电机变频控制系统节能建设项目立项可行性分析报告（存档）

产品销售价格达到计算设定值时，企业才不亏损。

敏感性分析考虑到项目实施过程中些不定因素变化，分别对售价建设投资经营成本和产量变化作单因素敏感性分析。

计算结果见附表。

从本项目单因素敏感性分析可看出，销售价格和建设投资较敏感。

当上述因素向不利方向变化达时，财务内部收益率大于基准收益率，财务净现值大于零，故本项目抗风险能力良好。

财务评价结论综合上述分析，本项目经济效益较高，预计达产年年新增产值万元，年平均税后利润万元。

总投资收益率，高于基本折现率。

所得税前，项目内部收益率为，全部投资回收期为年含建设期年，财务净现值为万元所得税后，项目内部收益率为，全部投资回收期为年含建设期年，财务净现化财务评价指标汇总表附表单位万元序号项目名称数据项目总投资建设投资建设期利息流动资金其他资产资金筹措项目资本金项目负债资金其他资金年均销售收入年均总成本费用年均销售税金及附加年均增值税年均息税前利润年均利润总额年均所得税年均净利润总投资收益率投资利税率项目资本金净利润率贷款偿还期基建借款年平均利息备付率平均偿债备付率项目投资税前指标财务内部收益率财务净现值全部投资回收期年项目投资税后指标财务内部收益率财务净现值全部投资回收期年资本金内部收益率盈亏平衡点生产能力利用率销售价格主机系统是装置核心，包括透平膨胀机和发电机。

透平主机本次设计以国产透平主机为依据，初步拟选用陕鼓集团产品，型号。

透平膨胀机型式干式轴流二级反动式第级静叶可调并可实现全关闭煤气透平膨胀机。

结构特点采用大流通面积，低圆周速度，平直粗壮叶型。

透平转数，允许超速包括发电机转子。

透平工作转向从透平进气端看为顺时针方向。

设计寿命主机万小时，透平连续不开盖运行时间个月。

透平主机效率。

透平主机包括机壳转子静叶伺服油缸危机保安器轴承箱盘车装置密封装置主油泵底座和联轴器等部件。

机壳是透平机最重要承压件，采用铸造结构，水平剖分，厚中分面法兰，预紧应力螺栓，中分面经过精密加工，以防泄漏。

机壳强度按压力，温度设计制造，机壳进行水压试验。

机体为机壳和静叶承缸双层结构，变形适应力强。

转子叶片采用斜棱型总论概述公司拥有高炉，现拟定为高炉配套高炉煤气余压透平发电装置，同时对拥有热轧带钢固溶生产线配备电机变频控制系统。

设计依据福建有限公司委托书。

福建有限公司提供建设地址区域地形图。

设备生产厂家资料和文件。

工程建设意义冶金行业是全国最大能源用户，用电量约占全国总用量，而高炉又是钢铁企业能耗大户，占钢铁企业用电左右。

国内外钢铁企业高炉煤气余压透平运行情况看，节能效率和环保效果良好，经济效益和社会效益显著，不但能回收煤气余压进行高效发电，而且有效地解决了减压阀组减压时产生噪音污染和管道振动，对高炉稳定生产也有益处。

福建有限公司现有高炉煤气净化均采用脉冲布袋干法除尘工艺，干法除尘发电量较湿法提高以上，故高炉上建设套全干式，不但将煤气压力能转换成电能，还可充分利用煤气显热，提高发电效率，降低炼铁工序能耗及成本，减少噪音污染，是项收效十分显著节能和环保项目。

工程建设范围高装在入口前，规格为使用温度，密封性能要求高，设备附带防爆型电机。

入口电动敞开式插板阀该阀安装在入口前，规格为使用温度，电机为防爆型，密封性能要求零泄漏量，作为停机检修切断煤气使用，选用国产设备电动启动调节蝶阀该蝶阀正常工作时启闭时间为秒，并可做到秒内全行程快关。

启动阀仅用于透平发电机启动，旦透平发电机并网，紧急切断阀全开后即自动关闭。

透平发电机正常运行时此阀处于全关状态，且在紧急切断阀全开到位前不得以任何方式关闭启动阀。

规格为使用温度，设备附带调节机构和防爆电控箱，选用进口设备液动快速切断阀快速切断阀台，规格使用温度，可实现快关，与危机保安器连锁，具有快关慢关慢开以及范围内游动等功能，在事故状态下，为保护透平主机和发电机，紧急切断煤气时使用，弹簧油缸驱动秒快关时间可调，旦透平危机保安器泄漏管接通，可在短时间内快关。

设备附带液压伺服机构液压控制系统和防爆电控。

主油泵安装在透平主机轴端，为台螺杆式油泵，供机组各润滑点轴承用油。

主油泵与电动辅助油泵之间可实现无扰动切换。

⑩底座采用碳素钢焊接结构整体型底座，能够承受透平机静载荷和动载荷并传导到基础上，透平机相对于底座不是绝对刚性固定，是采用以个死点为定位点，其余沿导向键可在水平轴向自由热膨胀结构。

主要部件材质机壳转子主轴动叶片静叶片底座静叶调节优点装置是高炉从属生产设施，直接用其控制稳定炉顶压力，其运行好坏，关系到高炉生产运行，以级可调静叶开度变化控制煤气进透平流速，可有效保证炉顶压力波动控制在要求范围内。

采用可调静叶机构，它最大优势是静叶片转动灵活，调节性能好，级静叶可做到全关，调节范围宽，透平设计点以持续时间最长负荷作为设计点，在负荷降低或提高时，即偏离设计点，对效率影响都较小。

发电机发电机包括主付励磁机空气冷却器数字式励磁柜。

发电机型式无刷励磁同步发电机型号型额定功率额定电压透平转数功率因数频率采用同轴交流主励磁机无刷励磁及永磁式副励磁机方式，由于装置发电机运行工况变化，其励磁调节装置能对发电机实现手动自动强励磁及快速灭磁要求，同时具备以下功能，发电机励磁调节系统在高炉工况变化范围内，能使发电机并网前按恒电压自动调节并网后按恒无功自动调节和恒功率因数自动调节励磁调节装置具备自身故障报警功能。

采用空气密闭循环冷却，空气冷却器放在发电机基础下部。

高炉煤气余压发电与普通发电厂差别，是发电机出力不能按用电负荷需要进行调节，而是保证高炉炉顶压力稳定二是为避免发电机频繁停车及复风后重新启动，在高炉短期休风时，发电机须转入电动运行，当高炉复风时，随着风量增大，煤气量及顶压增高，会自动由电动机运行转到发电机运行。

大型阀门及煤气管道系统入口电动三偏心硬密封蝶阀该蝶阀安装在入口前，规格为使用温度，密封性能要求高，设备附带防爆型电机。

入口电动敞开式插板阀该阀安装在入口前，规格为使用温度，电机为防爆型，密封性能要求零泄漏量，作为停机检修切断煤气使用，选用国产设备电动启动调节蝶阀该蝶阀正常工作时启闭时间为秒，并可做到秒内全行程快关。

启动阀仅用于透平发电机启动，旦透平发电机并网，紧急切断阀全开后即自动关闭。

透平发电机正常运行时此阀处于全关状态，且在紧急切断阀全开到位前不得以任何方式关闭启动阀。

规格为使用温度，设备附带调节机构和防爆电控箱，选用进口设备液动快速切断阀快速切断阀台，规格使用温度，可实现快关，与危机保安器连锁，具有快关慢关慢开以及范围内游动等功能，在事故状态下，为保护透平主机和发电机，紧急切断煤气时使用，弹簧油缸驱动秒快关时间可调，旦透平危机保安器泄漏管接通，可在短时间内快关。

设备附带液压伺服机构液压控制系统和防爆电控箱。

在正常情况时，处于失电状态，事故状态处于得电状态。

该阀必须可靠，灵敏度高，选用进口设备电动均压蝶阀该蝶阀规格为使用温度，设备附带防爆型电机，安装在快速切断阀旁通管路上。

液动旁通快开调节蝶阀该蝶阀规格为使用温度，设置在系统旁通管路上，伺服油缸驱动，秒快开时间可调，在事故状态下，快速切断阀关闭后，防止高炉顶压迅速升高，让高压侧煤气通过旁通快开阀节流泄压至低压侧，在规定时间秒内，根据瞬时流量自动打开到指定开度。

该阀必须可靠，灵敏度高，选用进口设备出口电动封闭式插板阀该阀安装在出口处，规格为使用温度，电机为防爆型，密封性能要求零泄漏量，作为停机检修切断煤气使用，选用国产设备润滑油系统该系统由润滑油站主油泵透平主机带高位油箱机旁润滑油管道及阀门检测仪表等组成，给各轴承润滑点提供定量稀油强制循环润滑。

滑润油站由三螺杆泵国产双联滤油器双联冷油器和自立式调压阀等组成。

系统技术要求润滑油透平油油泵出口压力主油泵吸程高度润滑油工作压力输油量油箱容积油过滤精度高位油箱积容用油量高位油箱由不锈钢板焊接立式圆筒形油箱，安装高度距机组中心，作为机组因故停电停机时靠自然位差维持对机组惰走供油。

就地仪表盘设在油站上，设有压力温度等测点显示。

远传仪表在虑由热膨胀结构。

主要部件材质机壳转子主轴动叶片静叶片底座静叶调节优点装置是高炉从属生产设施，直接用其控制稳定炉顶压力，其运行好坏，关系到高炉生产运行，以级可调静叶开度变化控制煤气进透平流速，可有效保证炉顶压力波动控制在要求范围内。

采用可调静叶机构，它最大优势是静叶片转动灵位参数值备注压力温度流量灰尘含量机组主要性能参数主要性能参数见表。

表主要性能参数序号项目名称单位设计点最大点透平入口煤气流量入透平煤气压力入透平煤气温度出透平煤气压力透平效率透平功率发电机效率发电机功率入网电压炉顶压力波动值系统组成高炉煤气余压透平发电装置由以下八大系统组成透平主机和发电机系统高低压发配电系统大型阀门及煤气管道系统液压伺服控制系统润滑油系统氮气密封系统冷却水系统自动控制系统工艺流程高炉煤气净化采用干法布袋除尘工艺，净煤气温度高，含水量少含尘量低，由于炉容不大，工艺设计拟采用全量回收法，并选用全干式主机，使高炉所产生煤气能够全量经过透平膨胀机，装置不仅能全部回收高炉煤气压力能，还能回收煤气显热，尽可能多发电。

系统与高炉调压阀组并联布置。

高炉干法除尘净化后煤气送至余压透平发电系统，在干法除尘系统中已预留透平系统高压侧进口接口，在外部管网调压阀组后亦预留透平系统低压侧出口接口。

透平主机发电机为高架式，为检修和调试方便，主厂房内配置桥式起重机，厂房侧面设置主控楼，层为低配室，二层为电缆层和工具间更衣室，三层为控制室。

工艺过程是由布袋除尘器出来高压高温干燥洁净煤气经电动二次偏心蝶阀电动敞开式插板阀快速切断阀进入透平膨胀机，透平第级静叶为可调，用其调节进透平机煤气流量，并用其控制炉顶压力。

通过导流器使煤气转成轴向进入叶栅，煤气在静叶栅和动叶栅组成流道中不断膨胀作功，压力和温度降低，并转化为动能作用于工作轮即转子及动叶片使之旋转，工作轮通过联轴带动发电机起转动而发电。

叶栅出口煤气经过扩压器进行扩压，以提高其背压达定值，然后经排气蜗壳流出透平，进入减压阀组合后煤气管道。

膨胀后煤气压力为，经过出口煤气管上电动封闭式插板阀接入外部管网启动时，为控制煤气流量