钢铁工业是资源能源密集型产业,多年来钢铁工业的能耗约占全国能源消费总量的10％,排位第三。高能耗不仅导致高成本,同时也造成资源的浪费和环境污染,严重影响钢铁工业的可持续发展。因此解决高能耗问题,应是钢铁工业今后结构调整的重点工作之一。根据钢铁工业目前状况可知,二次能源的利用潜力是很大的,作好其回收与利用工作,对行业的降耗、减污和增效具有十分重要的现实意义。高炉煤气钢铁工业的二次能源主要考虑有三个方面:钢铁生产中的可燃气体、余热和余压(主要是高炉炉顶余压)。　　在高炉炉顶余压利用中普遍采用的是高炉煤气余压透平发电装置(TOP gas pressure Recovergy Turbine,简称TRT)是利用高炉自身产生的高压力煤气,经透平机膨胀作功,带动发电机组发电。与常规火力发电相比,省去了燃煤锅炉及各种相应的配套设施;不需要燃料,也不消耗煤气,可节省大量能源。　　TRT发电主要利用高炉煤气的压力能。TRT是与高炉减压阀组、脱水器并联的一套透平发电装置。TRT不运行时,高炉煤气通过减压阀组后进入净煤气总管;TRT运行时,减压阀组关闭,高炉煤气引入TRT装置,经过各种大型阀门进入透平主机,经膨胀作功,带动发电机发电。在发电过程中,只利用高炉煤气的压力能,不消耗煤气量。由于在TRT启停过程中通过阀门的切换来控制高炉煤气的流向,在此过程中容易引起管道的振动,对于管道及关联设备带来安全隐患。为保证TRT机组安全运行,消除安全事故隐患,非常有必要对于引起管道振动原因和解决方法进行研究和分析。　　本论文以某钢铁公司TRT机组管道为模型,在查阅和参照大量国内外管道振动分析的相关资料之后,实测了管道振动部位,分析了管道振动的原因、危害以及消除振动的措施。从计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)和相关理论出发,采用大型CFD分析软件对TRT和管道进行三维建模,对管道在不同阀门开度情况下进行流体计算分析,并将计算结果作为应力计算分析前提,为优化管道布置,解决管道振动提供了依据。　　通过现场实地调研,发现TRT管道振动主要发生在TRT启停过程当中,而在TRT正常运行时振动较小,因此对管道的建模主要在启停过程中不同的阀门开度情况下进行分析,分别对阀门不同开度建立4个模型并利用FLUENT对这些模型进行计算分析,包括管道的压力分布,速度分布,流场矢量,不同部位流线等。针对计算结果进行了详细的对比分析,对于影响管道系统振动的原因进行了综合分析、比较。　　分析结果表明,高炉煤气在TRT管道流动过程中在几个重要的部位形成的绕流对管道形成的冲击是引起管道振动的原因。由于高炉煤气在阀门切换过程中在管道中一些部位出现绕流,对于管道形成周期的冲击,从而激起管道的振动。并结合现场实测结果,提出减小振动的技术方案,为以后解决类似问题提供参照。