ICS 77-010 CCS H 04
CISA
准
体 标
团
T/CISA123—2021
高炉鼓风轴流压缩机节能运行
技术规范
Technical specification for energy-conservation operation of
axialflow compressor unitforblastfurnace
2021-10-01实施
2021-09-08发布
中国钢铁工业协会 发布 T/CISA 123—2021
前言
本文件参照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：西安陕鼓动力股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、张家港市顺佳隔热技术有
限公司、安阳钢铁股份有限公司。
本文件主要起草人：谭小平、刘拥军、王博、王姜维、王小军、喻欢欢、仇金辉、王小坤、张胜利、张若鹏、 周根标、郎博。 T/CISA123—2021
高炉鼓风轴流压缩机节能运行技术规范
1范围
本文件规定了高炉鼓风轴流压缩机组节能技术的术语和定义、高炉鼓风工艺系统要求、设备要求、操作、监控系统、系统优化、维护。
本文件适用于钢铁企业高炉鼓风用全静叶可调轴流压缩机组。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T14295空气过滤器 GB18613中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级 GB20052三相配电变压器能效限定值及能效等级 GB/T28246 6高炉煤气能量回收透平膨胀机 GB30254高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级 YB/T4785高炉余热余压能量回收煤气透平与鼓风机同轴（BPRT)技术规范 JB/T 4359 一般用途轴流式压缩机 JB/T4365 专用的润滑、轴密封和控制油系统
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
安全运行safetyoperation 发生危及压缩机正常运行的异常工况时，压缩机自动进入的一种特殊运行状态，在此状态下，防喘振
阀自动全开，逆止阀强制关闭，静叶关至最小运行角。 3.2
阻塞blocking 压缩机叶栅流道最小截面处的气体流速达到音速时，流量不能再增大，出现的一种异常工况。轴流
压缩机阻塞分为首级阻塞和末级阻塞。末级阻塞一般是指当轴流压缩机排气压力(压比)较低时，可能在后面某一级或多级出现阻塞状态。
4高炉鼓风工艺系统要求
4.1在高炉鼓风工艺系统中，应由高炉鼓风机(轴流压缩机）向高炉送风，工艺系统规定了高炉维持正常
1 T/CISA123—2021
生产及稳定的顶压所需要的送风流量及压力等要求 4.2高炉鼓风轴流压缩机组按驱动机不同，分为电动机驱动、透平机驱动、电动机与透平机联合驱动。
5设备要求
5.1轴流压缩机
5.1.1 轴流压缩机及配套设备应符合JB/T4359的相关要求。 5.1.2介质为空气，流量应大于1000m/min（标准状态），压比范围应控制在2.7～7.2。 5.1.3采用全静叶可调型。 5.1.4应具备高效、工况调节范围宽的特性，年平均工况点设计多变效率应不小于89%。 5.1.5应包含机壳、叶片承缸和调节缸三层缸，也可采用不含机壳的二层缸结构。 5.1.6宜采用恒速运行。
5.2电动机 5.2.1电动机宜采用水-风冷却器进行冷却。 5.2.2电动机正常运行其负载率应保持在75%及以上。 5.2.3额定功率30MW以下宜选用异步电动机，额定功率30MW及以上宜选用同步电动机。 5.2.4 低压电动机能效指标执行GB18613，在额定输出功率的效率不应低于2级能效标准。高压电动机能效指标执行GB30254，在额定输出功率的效率不应低于3级能效标准。 5.3汽轮机 5.3.1汽轮机采用工业汽轮机，可使用燃料或利用生产流程中副产热能在锅炉中产生的蒸汽，也可利用生产流程中的余热。 5.3.2一般采用模块化设计，通常不设高低压加热器等辅助设备。 5.3.3汽轮机内效率不小于78%。 5.3.4汽轮机单独驱动时，额定功率按轴流压缩机最大轴功率的108%～110%选型。 5.4齿轮箱 5.4.1齿轮箱宜采用双斜齿、渐开线硬齿面结构。 5.4.2齿轮箱传递效率不小于98%。 5.5空气过滤器 5.5.1 空气过滤器应符合GB/T14295规定。 5.5.2一般选用型式为筒式、布袋式、卷绕式、平板式，压缩机人口需要进行含尘量检测。 5.5.3除上述要求外，还应满足以下要求：
a) 额定风量：不小于2倍轴流压缩机最大风量； b) 过滤精度：不小于2μm； c) 过滤效率：不小于99.9%； d) 初阻力：不大于150Pa； e) 终阻力：不大于1000Pa。
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5.6润滑油站 5.6.1润滑油站包括油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、调节阀等部件。通常润滑油泵、油冷却器和油过滤器都是双联配置，一台工作一台备用。 5.6.2润滑油系统的设计参照JB/T4365的规定或按技术条款约定执行。 5.7高位油箱 5.7.1 高位油箱安装高度约为距风机中心线5m~7m。 5.7.2容积应能满足机组停机惰走的润滑油需求。 5.8富氧系统 5.8.1宜选用机前富氧，富氧率不超过6%。 5.8.2氧气混合器阻损不大于1kPa。 5.9煤气透平膨胀机
对于电动机和煤气透平同轴驱动的轴流压缩机，煤气透平膨胀机应符合GB/T28246及YB/T4785 的相关要求。
6操作 6.1机组启动 6.1.1 轴流压缩机应在最小角度启动，减小启动功率。 6.1.2机组启动前，应保证防喘振阀100%全开，逆止阀100%关闭。 6.1.3根据电网参数、电动机参数、风机参数进行计算，保证机组可靠启动，在满足母线所允许的最大压降前提下，选择最佳启动方式：
a）对于降压启动方式，启动时电机的端电压不小于65%的额定电压，启动时间不大于60s，电网压
降不大于10%； b) 对于变频启动方式，启动加速时间不大于150s； c）对于多台机组主电机的启动，宜采用一拖多或二拖多的方式。
6.2机组运行 6.2.1 轴流压缩机出现逆流或高炉工艺系统出现低流量时，自控系统便会发出信号，进人安全运行状态。 6.2.2轴流压缩机禁止在下列情况下运行：
a）禁止轴流压缩机工作转速在低于额定工作转速以下运行或高于允许的最高工作转速以上运行； b) 禁止轴流压缩机运行工况点超过防喘振线，禁止轴流压缩机在喘振状况下运行，正常运行时，防
喘振控制系统应处于自动控制状态。
6.2.3大多数轴流压缩机控制系统中需增加防阻塞线与阻塞报警线，保证机组在阻塞工况下尽快脱离阻塞，减小阻塞工况下运行的时间。 6.2.4检查项目
轴流压缩机运行过程中，应检查进口压力、进口温度、排气压力、排气温度、流量、工作转速、轴承温
3 T/CISA123—2021 度、转子振动值、轴向位移值。宜采用状态分析软件工具，跟踪转子机械运转及系统阻尼的变化情况。 6.2.5工况调节
自动控制系统处于正常工作状态下，可通过调节静叶角度，进行加风或减风、加压或减压等操作。 6.2.6智能控制
智能化控制包括但不限于以下内容： a）“定风量控制”，设定送风流量，调节静叶稳定送风流量； b）“定风压控制”，设定送风压力，调节静叶稳定送风压力； c）“定风量定风压无扰切换”，在特殊工况下，可自动无扰切换模式。
6.3机组停机 6.3.1停机时应逐渐减小轴流压缩机负荷，使静叶从工作角度逐渐关闭到最小运行角度。将轴流压缩机放空阀打开，使主风机从工艺系统中切除出来。 6.3.2按动正常停机按钮后，记录机组惰走时间。机组停稳后手动盘车。停止动力油系统工作。润滑油系统和盘车应在确认机组已完全冷却后或各轴承温度均降至40℃以下才能停止工作。 6.3.3手动紧急停机应在机组紧急报警且事故无法排除情况下采用。 6.3.4停机后，检查各仪表、阀门、压缩机静叶等的复位情况。对运行期间曾出现的故障部位认真检查并彻底排除。
7监控系统
7.1机组监测功能
轴流压缩机组应具备运行参数及工艺参数的显示、报警功能，控制、调节及联锁逻辑保护功能。 7.2逻辑联锁保护功能
轴流压缩机组应具备联锁逻辑保护功能。联锁分为单回路联锁和三取二联锁，单回路联锁包含模拟量联锁和开关量联锁。 7.3机组控制功能
机组应包括但不限于以下控制功能：
压缩机的防喘振控制；
a)
b）定风量/定风压-静叶串级控制； c) 机组防阻塞调节保护控制； d) 机组安全运行和逆流保护控制； e）压缩机流量和喉部差压需进行温度、压力补偿计算。
7.4机组预警与诊断
机组状态数据发生变化时，应根据能量变化幅值及变化趋势，采用数据统计的方式对机组运行趋势进行预测，在机组持续劣化或出现可预见性劣化指标时，应利用分析工具软件对机组状态进行诊断分析。 7.5下位程序开发
下位程序宜使用PLC或DCS开发方式。
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