ICS 77. 010 H 04
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T4559—2016
高炉煤气余压发电（干式）技术规范
Technical specification for top-pressure recovery turbine of
blast furnace gas (Dry)
2017-01-01实施
2016-07-11发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T 4559—2016
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：重庆钢铁股份有限公司、西安陕鼓动力股份有限公司、宝钢集团新疆八一钢铁有限
公司、冶金工业信息标准研究院、中冶赛迪工程技术股份有限公司。
本标准主要起草人：谢朝忠、杨晓东、边山成、王姜维、仇金辉、房久荣、丁如义、杜大松、张义、胡芝春、 许秀飞。 YB/T4559—2016
高炉煤气余压发电（干式）技术规范
1范围
本标准规定了高炉煤气余压发电（干式)技术的术语和定义、基本要求、工艺技术要求、设备选型要求、操作与维护、试车与验收。
本标准适用于采用干式除尘的新建、改建和扩建高炉炉顶煤气压力不小于0.08MPa的煤气余压发电装置的设计、制造、施工、维护。 2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB755旋转电机定额和性能 GB/T1029三相同步发电机试验方法 GB/T3766液压系统通用技术条件 GB6222 2工业企业煤气安全规程 GB/T7064隐级同步发电机技术要求 GB/T7409.3同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求 GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准 GB/T14039—2002液压传动油液固体颗粒污染等级代号法 GB/T26137 高炉煤气能量回收透平膨胀机热力性能试验 GB/T28246 高炉煤气能量回收透平膨胀机 GB 50414 钢铁冶金企业设计防火规范 GB50584 煤气余压发电装置技术规范 JB/T 2728 电机用气体冷却器 JB/T 4365 专用的润滑、轴密封和控制油系统 JB/T6996 重型机械液压系统通用技术条件 JB/T 7784 透平同步发电机用交流励磁机技术条件
3术语和定义
GB/T28246和GB50584界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
高炉煤气余压发电装置 top-pressure recovery turbine unit of blast furnace gas 利用高炉炉顶煤气的余压和余热，把煤气导入透平膨胀机膨胀做功，将压力能和热能转化为机械能
驱动发电机发电的装置，简称TRT。
4基本要求
4.1一般要求 4.1.1不应影响高炉生产的正常运行。 4.1.2不应提高炼铁产品可比综合能耗和降低产品产量
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4.1.3宜在高炉生产稳定运行后，对工况进行热工标定或调查在高炉达产后实施。 4.1.4与新建高炉同步建设时，相关参数按设计煤气参数及已投产、条件相近的煤气余压发电系统参数确定。 4.1.5原有高炉改建、扩建为干式TRT时，应对生产线中的相关设备能力进行核算。 4.1.6主厂房布置应与企业总体规划相适应。 4.2运行指标要求
新建、扩建干式TRT运行指标应符合表1的规定。
表1
系统运转率/%
吨铁发电量/kW·h-1
生产线规模/m
>1000 ≤1000
≥35 ≥42
≥95 ≥95
4.3控制要求
应采用集控系统，高炉煤气顶压调节阀门的调控应与高炉的操作工况相匹配。 4.4其他要求
设计中应选用安全可靠、技术先进、经济实用及节能环保的设备， 5工艺技术要求 5.1高炉煤气要求 5.1.1已建成投产的高炉增设干式TRT时应进行煤气量、温度和压力评估，确定合理的煤气顶压资源量。 5.1.2 煤气参数应经过优化后确定，进入干式TRT装置的煤气质量应符合以下要求：
a) 煤气温度：120℃~260℃； b）煤气含尘量：<5mg/m。
5.1.3干式TRT利用的温度取值应满足高炉煤气管网安全及工艺使用的要求， 5.2系统及装机方案 5.2.1干式TRT的参数依据高炉参数确定，应明确装置的公辅介质条件、高炉煤气条件等工艺条件，具体条件见表2。
表2
参 数
装置工艺条件
大气温度大气压力大气湿度供水压力供水温度水质条件气源压力气源温度气源纯度电压频率
气象条件
水源条件
公辅介质条件
气源条件
电源条件
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表2(续）
装置工艺条件高炉煤气成分炉顶压力
参 数
透平膨胀机人口煤气流量透平膨胀机人口煤气温度透平膨胀机入口煤气压力透平膨胀机入口煤气湿度透平膨胀机人口煤气含尘量透平膨胀机出口煤气压力
高炉煤气条件
5.2.2装机容量应根据炉型及煤气参数计算确定， 5.3平面布置 5.3.1室内布置的干式TRT，其生产厂房属乙类厂房，宜布置为独立的建筑物。 5.3.2室外布置的干式TRT，其构置物视为乙类厂房，宜布置为独立的构置物。 5.3.3干式TRT应采用地上布置，严禁地下或半地下布置。 5.3.4防火间距应符合GB50414的规定，其火灾危险性要求不得低于乙类的规定。 6设备要求 6.1透平膨胀机 6.1.1透平膨胀机设计和选型应符合GB/T28246的规定。 6.1.2煤气泄漏检测应在氮密封处1m内检测，且煤气浓度小于50mg/L。 6.2发电机 6.2.1一般要求
发电机系统应符合GB/T7064和GB755的规定。 6.2.2发电机运行工况
a） 发电机要适应因输入功率波动而引起出力频繁波动的长期运行工况； b) 为避免高炉短时休风后发电机与电网解列及复风后繁琐的并网过程，发电机应在高炉短时休风
期间（2h内)可作电动机运行，同时复风后自动过渡到发电工况运行，在此期间发电机不应出现任何异常状况。
6.2.3 励磁方式和对励磁系统的要求
a） 同步发电机宜采用由主、副励磁机及励磁控制系统组成的无刷励磁方式； b) 励磁控制系统宜为双通道数字控制系统，双通道均为闭环自动调节器，能对发电机实现手动、自
动励磁调节，强励及快速灭磁，并具备自动恒电压调节、自动恒无功功率调节、自动恒功率因数调节等调节特征，各通道之间的切换、通道本身自动与手动之间的切换以及三恒之间的切换均是无扰动切换；
c）励磁系统适应发电机发电和电动两种运行状态； d）对励磁系统其他要求应符合GB/T7409.3和JB/T7784的规定。
6.2.4发电机冷却器
发电机冷却器应符合JB/T2728的规定。 6.2.5发电机试验
发电机的试验应按GB/T1029的规定执行。
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6.3密封系统 6.3.1密封系统必须控制煤气泄漏量在规范标准要求的范围内，并确保机组能够长期、安全、稳定、可靠的运行。 6.3.2轴端密封一般采用迷宫密封与充气式机械密封，充气式密封宜采用氮气作为密封气。 6.3.3用于密封的氮气纯度应不低于99.99%、压力应不小于0.35MPa，且氮气密封系统的设定压力应作为干式TRT的启动条件之一。 6.3.4为控制密封气体流量，密封的充气压力应与被密封煤气压力进行差压控制。 6.3.5密封系统应能在工艺系统投运前投入运行。 6.4润滑油系统 6.4.1润滑油系统的组成和控制应符合JB/T4365的规定，润滑油站应有高位油箱，油站除高位油箱外宜采用撬装式供货。 6.4.2润滑油系统的油温、给油管远端的设定油压、油箱的正常油位应作为干式TRT的启动条件之一。 6.4.3透平膨胀机宜带轴头泵，润滑油站带一台电动油泵作为辅泵；若透平膨胀机不带轴头泵，润滑油站应采用双电动油泵系统。 6.4.4润滑油站油箱及滤油器前管道材质宜选用碳钢材质，也可由供需双方商定；润滑油站滤油器后管道应为不锈钢材质。 6.4.5回油管道流向油箱的坡度应不小于0.04° 6.4.6带轴头泵机组，润滑油站的布置位置应根据轴头泵吸程及管路阻损确定，机组润滑油管路的布置一定要考虑尽可能减少沿程管道的阻力损失，润滑油站保证回油通畅的前提下尽可能靠近轴头泵布置，确保轴头泵吸程大于管路阻损 6.4.7系统应配备故障安全停机的高位油箱，高位油箱应该由不锈钢制造，其储油量不得少于机组正常运行期间3min的用油量。 6.4.8高位油箱应安装在底部出口接管高于机组运行中心线5m～7m的高度， 6.4.9高位油箱的回油视镜和三阀组应安装在易于操作和观察的高度，一般安装在高于操作平台1.5m 处。 6.4.10 滑润油的油液污染度等级不低于GB/T14039·2002中规定的22/20/17级。 6.4.11现场配制的管路要用专门的冲洗系统冲洗，达到要求后才能接人系统。 6.4.12油管路的清洗应采用独立的循环装置，不应采用主设备进行油循环冲洗。 6.5液压系统 6.5.1液压系统应符合GB/T3766及JB/T6996的规定。 6.5.2液压站应采用撬装式供货，液压管路、阀门及油箱的材质宜选用不锈钢。 6.5.3液压管道应使用不锈钢无缝管，钢管应酸洗一中和-一脱脂一钝化一水洗-烘干处理，采用氩弧焊焊接，管道接口处宜使用双承口管箍。 6.5.4液压站的过滤器宜具备在线更换滤芯功能，其过滤精度宜为5um。 6.5.5液压油的设定油压应作为TRT装置的启动条件之一。 6.5.6液压油的油液污染度等级不低于GB/T14039一2002中规定的18/16/13级。 6.5.7油管路的清洗应采用独立的循环装置，禁止采用主设备进行油循环冲洗。 6.5.8现场配制的管路要用专门的冲洗系统冲洗，达到要求后才能接人系统；系统内部油液污染度等级达要求时方可使用伺服阅。 6.5.9系统冲洗合格后先低压对液压设备进行试动作，符合设计要求后再调至正常压力，并对各压力、 流量阀进行压力、流量等的设定。 6.5.10蓄能器未充氮气时严禁工作，蓄能器充氮气压力的检查，系统运行的第一个月应每星期检查一 4 YB/T4559—2016
次，以后每月检查一次。 6.6给排水系统 6.6.1干式TRT的冷却水应为净循环水，净循环水在干式TRT装置节点处的压力应不小于 0.30MPa。 6.6.2干式TRT区域内，配置消防介质快速接头。 6.6.3干式TRT用水量应根据用水设备的最大小时用水量计算。 6.6.4干式TRT透平膨胀机前后管道最低处应考虑设置备用密封排水装置。 6.7 煤气管道大型阀门系统
干式TRT煤气管道大型阀门设计和选型应满足GB50584的要求 6.8 控制系统 6.8.1自控系统控制功能，应包含以下主要控制功能：
a）转速调节保护系统； b) 功率调节系统； c) 炉顶压力调节系统； d) 前馈控制系统； e) 氮封差压调节系统； 0
轴振动、轴位移、转速监测保护系统； g) 机组轴承温度监测保护系统； h) 启动联锁控制、重故障紧急停机联锁控制系统； i 润滑油泵联锁控制系统；
动力油泵联锁控制系统； k） 高炉煤气粉尘在线监测系统； 1) 机组盘车控制系统。
6.8.2 电控系统控制功能，应包含以下主要控制功能：
a) 发电机控制系统； b) 发电机保护系统； c) 母线电压互感器系统； d) 发电机出线电压互感器系统； e) 发电机励磁调节电压互感器系统； f) 手动准同期并网系统； g) 自动准同期并网系统； h) 发电机保护及故障报警系统； i) 联络柜控制系统； j) 联络柜保护系统； k) 低压双电源切换系统； 1) 低压辅机控制系统； m）大型阀门控制系统。
6.8.3计算机系统配置
a） 操作站具有工程师编程功能及操作员操作功能；打印机具有报警打印、报表打印、画面拷贝功
能; b) 控制系统采用允顶配置，系统软硬件性能可靠，完成对机组的所有数据采集、储存、过程调节、逻
辑控制及保护功能；
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c）监控画面应包括总貌画面、流程图画面、机组启动过程监视、机组运行操作参数监视（分组）、机
组运行报警画面、机组运行参数趋势画面、历史参数存储及显示、控制系统配置画面、低压一次主接线画面、高压一次主接线画面，流程图画面应包括主煤气系统流程、氮气密封系统流程、润滑油系统流程、动力油系统流程、轴系监测系统流程。
6.9通风设计
主厂房若为封闭式，应设计机械排风设施进行强制通风。 7操作与维护 7.1投产运行和停产检修应按GB6222规定的操作、维护规程进行。 7.2停机后需盘车，至机组冷却到常温后停止。 7.3检修周期根据现场情况至少每年一次，其叶片探伤周期不应小于2年。 7.4继电保护试验按电气运行安全要求定期进行试验。 7.5液压油、润滑油每季度化验一次全分析。 8试车与验收 8.1一般要求
在调试前，相关的管道、设备、材料及电气、仪表应按国家现行相关的法律、法规和强制性标准的规定进行工程静态调试与施工验收。动态调试和试车应在干式TRT工程施工验收后进行。 8.2运转试车
透平膨胀机现场运转试车，在工作转速下检查轴振动、轴位移及轴承温度，满足设计要求后再进行负荷试运，机组带负荷试运应不少于72h。 8.3性能测试
经供需双方协商，可在使用现场机械运转试验完成后进行性能测试。性能测试应符合GB/T26137 的规定，并进行指标考核。 8.4炉顶压力
炉顶压力运行时的顶压波动应控制在土3kPa 8.5环保要求
a）TRT运行时，设备和单元厂房边界噪声应满足GB12348的规定； b）现场应配套废油回收沟池，储油桶应有接油盘。
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