
ICS77-010 H 04
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T4893-2021
烧结余热能量回收驱动(SHRT)技术规范 Technical specirication for sinter plant waste neat recovery turbine mit(SHRT)
2021-03-05发布
2021-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布
YB/T48932021
前言
本文件按照GB/T1.1-2020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。
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)妇口。 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。 本文件主要起草人:贾江平、榔黎光、张胜利、喻欢欢、王姜维、周根标、仇金辉、李震、李字、丛培敏、
石佛、任江涛、李志望。
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烧结余热能量回收驱动(SHRT)技术规范
1范围
本文件规定了烧结余热能量回收驱动技术(SHRT)的术语和定义、原理及流程、工艺要求、设备要求、润滑调节油系统要求、控制系统要求、安全环保要求、设备运行及维护要求
本文件适用于新建、改建和扩建的烧结生产线中采用电动机与汽轮机同时驱动烧结主抽风机同轴机组的设计、制造、施工、运行、维护。
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/T 755 旋转电机定额和性能 GB/T 1029 三相同步电动机试验方法 GB/T1032 三相异步电动机试验方法 GB/T 4830 工业自动化仪表气源压力范围和质量 GB/T 5578 固定式发电用汽轮机规范 GB/T32962 烧结余热回收利用技术规范 GB/T50062 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB/T50063 电力装置电测量仪表装置设计规范 GB/T50087 工业企业噪声控制设计规范 YBJ207 7冶金机械设备安装工程施工及验收规范 液压、气动和润滑系统 HJ2034一2013环境噪声与振动控制工程技术导则 JB/T7259 烧结厂用离心式鼓风机
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
烧结余热能量回收驱动机组sinterplantwasteheatrecoveryturbineunit(SHRT)将烧结余热能量回收汽轮机与电动机拖动的烧结主抽风机装置结合,形成烧结余热与电力双驱烧结
主抽风机的能量互补,既满足烧结系统供风又能高效回收烧结系统余热能量的节能装置。以下简称 SHRT。 3. 2
烧结主抽风机 mainsinteringfan 通过烟道进行抽风,产生负压,使烧结料面更易点火,烧结料中的固体燃料充分燃烧,为烧结系统提
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供能量的设备,也称烧结主引风机。
4原理及流程
4.1原理
将烧结余热回收发电装置与电动机驱动的烧结主抽风机装置系统集成,烧结余热通过余热锅炉产生蒸汽,通过汽轮机转换为机械能,与电动机同轴驱动烧结主抽风机,向烧结工序供风,降低能源重复转换的损失,提高余热回收效率。 4.2工艺流程
典型工艺流程见图1。工艺中蒸汽来源为烧结余热锅炉产生,也可采用厂区供来蒸汽。当汽轮机功率低于烧结主抽风机轴功率时,由汽轮机和电动机同轴驱动烧结主抽风机;当汽轮机功率高于烧结主抽风机轴功率时,多余的功率可输人电动机发电。
烧结余热锅炉蒸汽
汽轮机
主抽风机 电动发电机
厂区供来蒸汽
乏汽冷凝装置
图1SHRT工艺流程示意图
5工艺要求
5.1工艺系统设计应在确保烧结工艺生产正常的前提下,安全、可靠、高效回收利用余热能量。 5.2烧结余热回收汽轮机系统发生故障后,应具有与电动机拖动的主抽风机主动脱开装置。 5.3烧结余热回收系统的设计、施工、运行及验收按照GB/T32962执行。余热回收应采用热量梯级利用原则,最大程度回收系统余热能量。 5.4机组噪声控制应满足GB/T50087的规定。
6设备要求
6.1烧结主抽风机 6.1.1烧结主抽风机宜采用离心式鼓风机,离心式鼓风机应满足JB/T7259的相关要求。 6.1.2烧结主抽风机可采用进气调节门调节或电机变频调节方式,以适应对烧结工况的变化需求。当采用变频调节工况时,应采用四象限变频装置。 6.1.3烧结主抽风机轴承润滑型式为强制供油润滑。 6.1.4烧结主抽风机设计使用寿命应保证其不少于10a(易损件除外),叶轮设计使用寿命不少于2a。
6.2汽轮机
6.2.1汽轮机应满足GB/T5578相关要求。 6. 2. 2 2汽轮机宜采用凝汽式或补汽凝汽式,根据工程蒸汽平衡,也可采用抽汽凝汽式。可采用上排气或 2
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下排气结构,并带有疏水阀、疏水膨胀箱、凝汽器等辅助设备,应采用合理的抽真空装置。 6.2.3汽轮机应带盘车装置,盘车型式为电动或液压冲击式,啮合方式可为手动或自动,脱开方式为自动,在汽轮机启动及脱离系统停机后使用。盘车应同时满足汽机本体及变速离合器的盘车。当主抽风机未带盘车装置时,汽轮机配置的盘车装置应能满足整个机组轴系的盘车。 6.2.4汽轮机设计寿命不少于20a,连续运行时间不小于2.4×104h。 6.2.5汽轮机应考虑烧结余热波动情况,具备在30%~110%负荷稳定连续运行的能力。 6.3电动机 6.3.1电动机额定功率应按照主抽风机轴功率1.081.10倍选取或供需双方商定,电动机的能力须经电机厂家核算,应满足主抽风机启动、运行要求。 6.3.2应根据烧结主抽风机选型转速确定选择四极电动机或六极电动机。 6.3.3电动机优先采用同步电动机。同步电动机宜采用有刷励磁电动机,电动机励磁系统应同时满足发电工况运行。 6.3.4电动机应能满足冷态启动二次、热态启动一次的要求。 6.3.5电动机应符合GB/T755的规定,异步电动机试验按GB/T1032执行,同步电动机试验按GB/T 1029执行。 6.4变速离合器 6.4.1变速离合器宜采用整体式设备,箱体可采用焊接或铸造。 6.4.2变速离合器使用系数取1.4,传动效率不应小于98.5%。 6.4.3平行轴齿轮对应为单斜齿或人字齿,齿形由供方确定。 6.4.4齿轮制造精度不低于5级。 6.4.5变速离合器的额定功率按不小于汽轮机额定功率选取。 6.4.6变速离合器应适应在10%~100%额定功率的工况范围内长期运行。 6.4.7变速离合器应安装位置开关,提供啮合到位和脱开到位的信号。 6.4.8变速离合器轴承应采用滑动轴承,强制供油润滑。 6.4.9变速离合器的输人、输出轴宜采用法兰盘连接,并预留动平衡用孔。 6.4.10变速离合器在符合技术规范要求的操作下使用寿命不少于20a。 6.5耳 联轴器及护罩 6.5.1联轴器均应采用性联轴器,以膜片联轴器为宜。机组中联轴器使用系数为1.75。 6.5.2汽轮机与变速离合器间联轴器选择转速与汽轮机相同,传递功率按照汽轮机额定功率选择。 6.5.3变速离合器与电机间联轴器转速与电机一致,传递功率按照汽轮机额定功率选择。 6.5.4电机与烧结主抽风机间联轴器转速与电机一致,传递功率按照电机额定功率选取。 6.5.5根据需方要求,联轴器应带空转接套、扭矩扳手及找正支架。 6.6轴系设备临界转速 6.6.1弯曲临界转速
各单机的弯曲临界转速计算应考虑到联轴器、轴承等因素的影响,其值应符合表1规定。
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表1弯曲临界转速
原动机
转子特性刚性轴柔性轴
电动机 nal≥1.2n nal≤0.85n naa≥1.2n
汽轮机 nal≥1.25n nal≤0.85n n≥1.25n
注: n 工作转速;
nal 第一阶临界转速; na2 第二阶临界转速。
6.6.2 扭转临界转速
6.6.2.1 机组应做扭振分析。 6.6.2.2对于运行转速范围,机组的固有扭振频率至少应比任一激励频率高10%或低10%,同时至少应比任一激励频率的2倍高10%或低10%。 6.6.2.3 当不能满足6.6.2.2时,应采取必要措施消除临界振动或避开这些转速区, 6.6.2.4 宜通过调整联轴器来调整机组扭转临界转速,调整后仍不满足要求,则需要进行应力分析。
7润滑调节油系统
7.1一般要求 7.1.1润滑调节油系统由润滑调节油站及高位油箱组成,由电动泵给汽轮机、烧结主抽风机、电动机和变速离合器提供润滑油,同时提供汽轮机用调节油。润滑油系统宜设置事故油泵。 7.1.2润滑调节油系统的设计参照JB/T4365的规定或由供需双方协商。 7.2参数计算 7.2. 1 泵流量按式(1)计算选取:
Q=K×(Q+QRc+×Qr)
..(1 )
式中: Q系 K Q单 Q单 各单机用油量之和,单位为升每分钟(L/min); QRC
泵流量,单位为升每分钟(L/min);泵流量系数,通常取1.15~1.2,可根据油泵制造商系列进行确定;单机用油量,单位为升每分钟(L/min);
汽轮机正常调节用油量,单位为升每分钟(L/min);汽轮机瞬时调节用油量,单位为升每分钟(L/min);瞬时调节油量系数,根据汽轮机制造商提供的数据确定,通常取0.35。
QRT k
7.2.2 油箱容积按式(2)计算选取:
C=K'×ZQ单+Qc)+L
(2)
式中: C 油箱容积,单位为升(L);
- -
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K'——油箱容积系数,通常取10; Lg—高位油箱容积,单位为升(L)。
7.2.3高位油箱容积按式(3)计算:
L=K"×Q单
...(3)
式中: K"-高位油箱容积系数,通常取4~5。
7.3系统冲洗 7.3.1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。 7.3.2润滑油系统清洗及验收应优先按照各设备要求执行,其他要求按照YBJ207执行。
8 控制系统
8.1仪表控制 8.1.1控制系统应采用DCS(或PLC、FCS)控制系统。 8.1.2机组自动控制所涉及到的监测控制内容、系统配置、常规仪表选型、逻辑联锁保护控制要求、自控系统与外部系统的联络等的相关要求,由供需双方协商确定。 8.1.3机组仪表气源压力不低于0.4MPa,质量应符合GB/T4830要求。 8.2电气控制 8.2.1主电机的启动方式应根据电网容量和负载进行选择,具体启动方式由供需双方协商确定。 8.2.2主电机的保护应符合GB/T50062要求。 8.2.3电气参数测量应满足GB/T50063以及用户计量要求。 8.3主要检测项目
机组主要检测项目见附录A。
9安全环保
9.1设备噪声 9.1.1设备噪声应符合HJ2034-2013附录A中常见环境噪声污染及其声功率级数值。 9.1.2如需方对设备噪声有高于HJ2034—2013附录A中相应数值要求时,由需方提出噪声技术条件,供需双方协商确定相应降噪措施并在技术条款中明确相关设备的设计和供货界限。 9.2设备防爆
SHRT中电气元器件防爆要求由供需双方协商确定。
设备运行及维护
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10.1基本要求
应按下列要求建立良好的操作维护制度:
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a) 机组操作、维护、管理人员及工程技术人员应了解各个单机和设备的结构、特性、参数及操作维
护等; b) 应制定详细操作规程及维护检修规程并严格遵守,建立巡回检查制度; c) 每次检修前应制定检修计划,提前作好易损备件的贮备工作; d)建立完整的设备检修档案。
10.2润滑调节油系统
每1h应对调节油压力进行检查记录,每天应检查1次油位和检查是否有水混人油中,每周进行1 次取样,分析油中含水量和做1次备用油泵自启动试验,每年至少2次对油质进行鉴定,如发现问题应及时更换或补充。
润滑油滤油器及调节油过滤器阻力超过0.13MPa时,应切换备用的滤油器运行,阻塞的滤油器经清洗后应充满油,排完气后备用。
定期检查蓄能器内气体压力,低于制造厂要求时应补充压力。 10.3烧结主抽风机
机组运行期间,烧结主抽风机的所有检测,保护系统应投入自动,并应每1h检查记录1次轴振动、 轴位移、轴承温度,如发现异常情况及时排除。
定期用测听棒检测风机内部有无摩擦等异常声音,如发现应立即停机检查。 10.4汽轮机
机组运行期间,汽轮机的所有检测,保护系统应投人自动,并应每1h检查记录1次轴振动、轴位移、 轴承温度,如发现异常情况及时排除。
定期用测听棒检测汽轮机内部有无摩擦等异常声音,如发现应立即停机检查。 10.5机组检修
机组的检修包括日常维护(小修)、中修及大修。机组运行半年左右,可根据机组振动情况安排中修、 根据工厂的情况,机组的大修宜1年进行1次,也可由使用单位根据实际情况确定,为了减少大修时
间,并保证大修的安全、顺利进行,每次大修前都应详细制定出大修计划。
大修按以下步骤进行: a)关闭或堵塞各进出阀门; b)拆下联轴器,彻底清洗,拆联轴器时应注意标记,没有标记的应在非工作面上打出,以免装配时
由于相对位置装错而引起振动; c) 在各机揭盖前,应检查各轴的对中情况和安装时比较有无变化,并做好记录; d)不 在各机揭盖后,首先应检查各密封、轴承间隙和安装时有无变化,是否超过了各单机合格证明书
中规定的允许值,如果超过要重新调整,损坏严重时予以更换; e) 在各主机拆卸零部件时应注意安装标记,如标记不清应在非工作面上打出,以免重新组装时装错; f) 各单机在吊出转子后应采用压缩空气吹扫机壳: g) 转子、轴承等各单机主要零部件应用汽油清洗干净; h) 认真检查各单机径向轴承和推力轴承的工作面是否有划痕、裂缝、压痕、磨损等情况,必要时应
根据各单机要求进行更换; i) 变速离合器运行五年后应做1次整体检测,包括箱体轴承位的形位公差数值与出厂检测数值的
变量。
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