DCS-TRT高炉余压发电自动化控制

　　高炉炼铁是目前钢铁生产中能耗最多的工序，占整个生产能耗的70%～80%，因此，高炉炼铁工序节能降耗是实现钢铁企业降本增效的关键。TRT余压发电是高炉炼铁生产中高效回收能源的一种有效途径，电不仅回收了高炉煤气一部分能量，减少了噪音，同时改善了高炉顶压的调节品质，更利于高炉的生产。

　　高炉TRT工艺从高炉送出的煤气经除尘后，送到余压透平发电装置和减压阀组。在进入减压阀组之前转入TRT进口管，经入口蝶阀、全封闭入口插板阀、紧急切断阀和可调静叶进入透平膨胀做功，透平带动发电机发电。膨胀后的煤气经过全封闭出口插板阀，送到减压阀组后的煤气主管道上。这样TRT与减压阀组就形成并联关系，作为TRT的平稳过渡，以确保高炉炉顶压力不产生大的波动。

　　DCS系统自动实现紧急停车过程中所需步骤。整个过程中控制效果良好，无需人工干预，正常运行时高炉炉顶压力波动在±5 kPa范围内，紧急停机时高炉顶压波动在±10 kPa范围内，在高炉TRT透平机组的控制和高炉炉顶压力的调节控制上取得了良好的控制效果。

　　WebField ECS - 100 DCS系统图形化组态实现启动联锁，全自动启机，正常停机，紧急停机的控制要求。主要依靠DCS控制入口电动碟阀、透平静叶之间协同动作，使转速按照一定的升速曲线自动升至并稳定在目标值，保证发电机并网顺利进行。升速曲线由3段不同斜率的直线组成，开始时主要由碟阀控制其升速，转速升到某一定值后，碟阀逐渐全开，静叶自动控制转速，采用PID调节时在三个透平转速中取一个最大转速作为转速测量值进行调节，使测量值稳定地等于给定值。TRT进入升功率过程，此过程中TRT和高炉的减压阀组共同控制高炉炉顶压力， DCS系统负责调节静叶开度，不仅要保证高炉顶压，还要保证升功率过程顺利进行。来自高炉的顶压测量值、设定值与升速参数共同用于TRT控制系统对静叶的控制，随着静叶开度的增大，使得煤气负荷逐渐转移到TRT，高炉的减压阀组同时也逐渐关小，以完成升功率过程。在升功率过程中，如果高炉炉顶压力出现波动，DCS通过调节静叶开度，调节升功率的速度，来保证高炉炉顶压力及时恢复正常。

　　DCS系统在高炉炉顶压差发电（TRT）的运用自动高效利用高炉炉顶的煤气压力能和气体余热，通过透平膨胀做功而带动发电机发电。因此，加速推广应用高炉煤气余压回收透平发电装置及自动化控制工艺，在降低钢铁企业生产成本，节能降耗，减少环境污染等方面都有着可观的经济效益和社会效益。