變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組，該系統(tǒng)包括背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)，其中，背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連；所述系統(tǒng)通過(guò)控制變頻發(fā)電機(jī)的輸出，從而控制背壓式小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型的系統(tǒng)極大地減少了小汽機(jī)進(jìn)汽節(jié)流的損失，提高運(yùn)行效率，并且充分發(fā)揮了小汽機(jī)的做功能力，增加運(yùn)行收益。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種蒸汽發(fā)電機(jī)組。
【專(zhuān)利說(shuō)明】變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)電系統(tǒng)的節(jié)能【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及蒸汽發(fā)電機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]在大容量高參數(shù)汽輪機(jī)發(fā)電廠中，通常配置有如汽動(dòng)風(fēng)機(jī)等風(fēng)機(jī)，這些風(fēng)機(jī)通過(guò)如背壓式小汽機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，可以將空氣、煙氣或燃?xì)獾裙べ|(zhì)的壓力提高，供給后續(xù)工藝系統(tǒng)。
[0003]由于發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化的需要，風(fēng)機(jī)的出力常常發(fā)生相應(yīng)變化，因此通常通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的變化來(lái)滿(mǎn)足機(jī)組負(fù)荷變化的需要，而風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是由同軸連接的小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的。
[0004]為了滿(mǎn)足夏季發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期滿(mǎn)發(fā)的需要，因此小汽機(jī)的額定出力通常要比風(fēng)機(jī)的額定出力大，而風(fēng)機(jī)的額定出力通常比發(fā)電機(jī)組額定負(fù)荷所需要的出力大，所以小汽機(jī)的額定出力有較大裕量，一般在50%以上。在目前的小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中，小汽機(jī)配置有進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，可以控制小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化的需要。然而這種配置常常由于小汽機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥在大多運(yùn)行時(shí)間下的開(kāi)度較小，因此容易造成較大的節(jié)流損失。
[0005]此外，由于發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷隨電網(wǎng)需求每天都在不斷變化，負(fù)荷有高有低，因此在低負(fù)荷時(shí)，小汽機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度會(huì)更小，從而造成的節(jié)流損失更大。并且由于小汽機(jī)的做功的能力不能充分發(fā)揮，因此也存在相對(duì)較大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0006]因此，如何針對(duì)現(xiàn)有背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的節(jié)流調(diào)速問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一種既能有效減少小汽機(jī)進(jìn)汽節(jié)流的損失，又能充分利用小汽機(jī)出力的驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是目前汽輪機(jī)發(fā)電廠在節(jié)能領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)流損失小，小汽機(jī)出力利用率高的變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及蒸汽發(fā)電機(jī)組。
[0008]本實(shí)用新型第一方面提供了一種變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)，其中，
[0009]所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連；
[0010]所述系統(tǒng)通過(guò)控制所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出，從而控制所述背壓式小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0011]在另一優(yōu)選例中，所述背壓式小汽機(jī)還包括抽汽出口。
[0012]在另一優(yōu)選例中，所述抽汽出口通過(guò)抽汽管道與高溫?zé)嵩醇訜崞骰驘峤粨Q器連接。
[0013]在另一優(yōu)選例中，所述抽汽管道包括η級(jí)抽汽管道，所述η = 1、2、3、4、5或6。
[0014]在另一優(yōu)選例中，所述背壓式小汽機(jī)設(shè)有進(jìn)汽管道，所述進(jìn)汽管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。[0015]在另一優(yōu)選例中，所述背壓式小汽機(jī)設(shè)有排汽管道，所述排汽管道與低溫?zé)嵩醇訜崞骰驘峤粨Q器連接。
[0016]在另一優(yōu)選例中，所述調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度長(zhǎng)期保持高開(kāi)度，開(kāi)度的范圍為70% -100%。
[0017]在另一優(yōu)選例中，所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)分別與所述背壓式小汽機(jī)兩側(cè)的軸端相連。
[0018]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，所述定速比齒輪箱與所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連，其中，
[0019]所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間；和/或
[0020]所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和背壓式小汽機(jī)之間。
[0021 ] 在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱具有離合器功能。
[0022]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱為離合器。
[0023]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，所述風(fēng)機(jī)的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的另一側(cè)的軸端相連。
[0024]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和背壓式小汽機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，所述變頻發(fā)電機(jī)的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的另一側(cè)的軸端相連。
[0025]在另一優(yōu)選例中，所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)連接于所述背壓式小汽機(jī)的同一軸端。
[0026]在另一優(yōu)選例中，所述變頻發(fā)電機(jī)的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，變頻發(fā)電機(jī)的輸出端與所述風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
[0027]在另一優(yōu)選例中，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，所述定速比齒輪箱與所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連，其中，
[0028]所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間；或
[0029]所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間。
[0030]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出端與所述風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
[0031]在另一優(yōu)選例中，所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出端相連，所述定速比齒輪箱的輸出端與所述風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
[0032]在另一優(yōu)選例中，所述風(fēng)機(jī)包括:介質(zhì)為空氣或煙氣的風(fēng)機(jī)、介質(zhì)為空氣或燃?xì)獾膲嚎s機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)。
[0033]本實(shí)用新型第二方面提供了一種蒸汽發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組配置有第一方面所述的系統(tǒng)。
[0034]應(yīng)理解，在本實(shí)用新型范圍內(nèi)中，本實(shí)用新型的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0035]圖1為現(xiàn)有的純凝式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)示意圖。
[0036]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的系統(tǒng)一種示意圖。
[0037]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的系統(tǒng)另一種示意圖。
[0038]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的系統(tǒng)示意圖。
[0039]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3的系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)與背壓式小汽機(jī)同軸連接變頻發(fā)電機(jī)，不僅可通過(guò)控制變頻發(fā)電機(jī)的出力方式，部分或全部代替調(diào)節(jié)閥方式，以控制小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，而且可利用變頻發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，從而充分利用了小汽機(jī)的出力。本實(shí)用新型小汽機(jī)的調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度可長(zhǎng)期保持高開(kāi)度(70% -100%)，大大減少了節(jié)流造成的損失，并且充分利用小汽機(jī)的出力，使得小汽機(jī)的運(yùn)行效率的提高了 8%-20%。在此基礎(chǔ)上完成了本實(shí)用新型。
[0041]如本文所用，“變頻發(fā)電機(jī)”是指相對(duì)于常規(guī)發(fā)電為固定頻率的發(fā)電機(jī)而言，發(fā)電的頻率隨時(shí)在較大范圍變化的發(fā)電機(jī)。
[0042]如本文所用，“背壓式小汽機(jī)”、“背壓式小汽輪機(jī)”、“小汽機(jī)”和“小汽輪機(jī)”可互換使用，是指排汽到高于大氣壓的換熱器或熱網(wǎng)的汽輪機(jī)稱(chēng)為背壓式小汽機(jī)。
[0043]如本文所用，“同軸相連”是指各設(shè)備連接在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸系上。
[0044]變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)及蒸汽發(fā)電機(jī)組
[0045]本實(shí)用新型的變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是在大容量高參數(shù)汽輪機(jī)發(fā)電廠中，發(fā)電機(jī)組所配置的用于將空氣、煙氣或燃?xì)獾裙べ|(zhì)的壓力提高后，供給后續(xù)工藝系統(tǒng)所不可缺少的系統(tǒng)之一。
[0046]本實(shí)用新型的系統(tǒng)包括:背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)、變頻發(fā)電機(jī)，其中，背壓式小汽機(jī)設(shè)有進(jìn)汽管道、排汽管道和調(diào)節(jié)閥，進(jìn)汽管道的蒸汽來(lái)自發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)的高壓蒸汽，排汽管道與低溫?zé)嵩?低壓汽源)加熱器或熱交換器連接，調(diào)節(jié)閥設(shè)置在進(jìn)汽管道上，用于調(diào)節(jié)高壓蒸汽的通汽量；
[0047]本實(shí)用新型的風(fēng)機(jī)包括介質(zhì)為空氣的風(fēng)機(jī)、介質(zhì)為空氣的壓縮機(jī)、工質(zhì)為煙氣其它風(fēng)機(jī)、介質(zhì)為燃?xì)獾膲嚎s機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等。
[0048]變頻發(fā)電機(jī)與風(fēng)機(jī)一起連接于背壓式小汽機(jī)的同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸系上。變頻發(fā)電機(jī)與風(fēng)機(jī)可分別與背壓式小汽機(jī)兩側(cè)的軸端相連，也可連接于背壓式小汽機(jī)的同一軸端。
[0049]當(dāng)變頻發(fā)電機(jī)與風(fēng)機(jī)分別位于背壓式小汽機(jī)兩側(cè)的軸端時(shí)，并且當(dāng)風(fēng)機(jī)與背壓式小汽機(jī)，或者背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速比值較大時(shí)，可在背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，和/或在風(fēng)機(jī)和背壓式小汽機(jī)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置具有離合器功能定速比齒輪箱或離合器。以調(diào)節(jié)兩者的轉(zhuǎn)速比值，滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化的需要。
[0050]定速比齒輪箱或離合器位于背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間時(shí)，定速比齒輪箱或離合器的輸入端與背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，風(fēng)機(jī)的輸入端與背壓式小汽機(jī)的另一側(cè)的軸端相連。
[0051]定速比齒輪箱或離合器位于風(fēng)機(jī)和背壓式小汽機(jī)之間時(shí)，定速比齒輪箱或離合器的輸入端與背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，變頻發(fā)電機(jī)的輸入端與背壓式小汽機(jī)的另一側(cè)的軸端相連。
[0052]當(dāng)變頻發(fā)電機(jī)與風(fēng)機(jī)位于背壓式小汽機(jī)同一軸端時(shí)，變頻發(fā)電機(jī)的輸入端與背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，變頻發(fā)電機(jī)的輸出端與風(fēng)機(jī)的輸入端相連?？筛鶕?jù)具體需要，在背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，或者在風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置具有離合器功能定速比齒輪箱或離合器。
[0053]定速比齒輪箱或離合器位于風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間時(shí)，定速比齒輪箱或離合器的輸入端與變頻發(fā)電機(jī)的輸出端相連，定速比齒輪箱或離合器的輸出端與風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
[0054]定速比齒輪箱或離合器位于背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間時(shí)，定速比齒輪箱或離合器的輸入端與背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，變頻發(fā)電機(jī)的輸出端與風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
[0055]本實(shí)用新型的系統(tǒng)中，背壓式小汽機(jī)還可包括抽汽出口，抽汽出口通過(guò)抽汽管道與高溫?zé)嵩?高壓汽源)加熱器或熱交換器連接。背壓式小汽機(jī)可根據(jù)需要，配置一級(jí)抽汽管道、二級(jí)抽汽管道或二級(jí)以上抽汽管道(如三級(jí)抽汽管道、四級(jí)抽汽管道等)。
[0056]由于本實(shí)用新型的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)通過(guò)控制變頻發(fā)電機(jī)的出力調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化的需要，因此，在全年大多數(shù)的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，背壓式小汽機(jī)的調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度可長(zhǎng)期保持高開(kāi)度(開(kāi)度范圍在70% -100%),即使當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變低時(shí)，可通過(guò)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，充分利用背壓式小汽機(jī)的出力，通過(guò)變頻發(fā)電機(jī)發(fā)電，不僅顯著減少了節(jié)流損失，而且提高了背壓式小汽機(jī)的運(yùn)行效率，提高電廠的售電收益。
[0057]本實(shí)用新型還包括配置有變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的蒸汽發(fā)電機(jī)組。
[0058]本實(shí)用新型的系統(tǒng)既可通過(guò)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)以滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)組負(fù)荷變化的需要，也可通過(guò)變頻發(fā)電機(jī)發(fā)電以提高電廠的售電收益，變頻發(fā)電機(jī)所發(fā)出的變頻電可以直接全部或部分供給變頻電用戶(hù)，也可全部或部分通過(guò)變流器，變成與電網(wǎng)匹配的變頻電，供給廠內(nèi)或廠外電網(wǎng)。如果變頻發(fā)電機(jī)發(fā)出的電與電網(wǎng)之間電壓不同，則可以通過(guò)設(shè)置變壓器，將所發(fā)的電變壓到與電網(wǎng)匹配的電壓。
[0059]在現(xiàn)有的蒸汽發(fā)電機(jī)組所配置的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中，全年大多數(shù)運(yùn)行時(shí)間，特別是機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，小汽輪機(jī)出力都未充分利用。例如為了滿(mǎn)足機(jī)組長(zhǎng)年夏季滿(mǎn)發(fā)的需要，對(duì)I臺(tái)1000MW蒸汽發(fā)電機(jī)組通常配置2臺(tái)50%容量的小汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)的額定工況所需功率約為6000kW，而配套的小汽輪機(jī)最大出力約為IOOOOkW,每臺(tái)機(jī)組小汽輪機(jī)出力裕量為(10000-6000)x2=8000kW。因此每臺(tái)機(jī)組的小汽輪機(jī)平均未利用功率為8000kW以上，這種裕量配置存在很大問(wèn)題。
[0060]此外，由于小汽機(jī)需要節(jié)流，降低出力，與風(fēng)機(jī)(如風(fēng)機(jī))所需功率匹配，因此小汽機(jī)的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度較小，常見(jiàn)開(kāi)度在50%以下。存在明顯節(jié)流損失。影響小汽機(jī)運(yùn)行效率8%以上。
[0061]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下主要優(yōu)點(diǎn):
[0062](I)將目前系統(tǒng)中背壓式小汽機(jī)調(diào)節(jié)閥的常見(jiàn)開(kāi)度從50%以下提高至70%-100%，并且能夠長(zhǎng)期保持高開(kāi)度水平，顯著減少了小汽機(jī)因與驅(qū)動(dòng)設(shè)備所需功率相匹配而節(jié)流所造成的損失。[0063](2)本實(shí)用新型的背壓式小汽機(jī)的運(yùn)行效率可提高8%_20%，每臺(tái)1000MW機(jī)組年節(jié)約標(biāo)煤4000噸以上，大幅降低運(yùn)行成本，并達(dá)到減少污染物排放的綜合效益。
[0064](3)本實(shí)用新型的系統(tǒng)充分利用小汽機(jī)的做功能力，通過(guò)變頻發(fā)電機(jī)發(fā)電，每臺(tái)1000MW機(jī)組每年可對(duì)外多供電6000萬(wàn)千瓦，直接經(jīng)濟(jì)收益1200萬(wàn)元以上。
[0065]本實(shí)用新型提到的上述特征，或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說(shuō)明書(shū)所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說(shuō)明書(shū)中所揭示的各個(gè)特征，可以任何被提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說(shuō)明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。
[0066]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。
[0067]除非另行定義，文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本實(shí)用新型方法中。文中所述的較佳實(shí)施方法與材料僅作示范之用。
[0068]實(shí)施例1
[0069]如圖2-3所示，本實(shí)施例的變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)包括背壓式小汽機(jī)1、風(fēng)機(jī)2和變頻發(fā)電機(jī)3,其中，背壓式小汽機(jī)I設(shè)有進(jìn)汽管道11、排汽管道12、調(diào)節(jié)閥13和抽汽管道14，進(jìn)汽管道11的蒸汽來(lái)自發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)的高壓蒸汽，排汽管道12與低溫?zé)嵩?低壓汽源)加熱器或熱交換器(圖中未標(biāo)出)連接，調(diào)節(jié)閥13設(shè)置在進(jìn)汽管道11上，用于調(diào)節(jié)高壓蒸汽的通汽量，在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度長(zhǎng)期保持高開(kāi)度(開(kāi)度范圍為70%-100%)。抽汽管道14與高溫?zé)嵩?高壓汽源)加熱器或熱交換器(圖中未標(biāo)出)連接。
[0070]風(fēng)機(jī)2位于背壓式小汽機(jī)I 一側(cè)的軸端，根據(jù)風(fēng)機(jī)2與背壓式小汽機(jī)I之間的轉(zhuǎn)速比例，在風(fēng)機(jī)2與背壓式小汽機(jī)I之間選擇性地設(shè)置定速比齒輪箱4，定速比齒輪箱4與背壓式小汽機(jī)I同軸連接，定速比齒輪箱4的輸入端與背壓式小汽機(jī)I 一側(cè)的軸端相連，定速比齒輪箱4的輸出端與風(fēng)機(jī)2的輸入端相連。
[0071]變頻發(fā)電機(jī)3位于背壓式小汽機(jī)I另一側(cè)的軸端，根據(jù)變頻發(fā)電機(jī)3與背壓式小汽機(jī)I之間的轉(zhuǎn)速比例，在變頻發(fā)電機(jī)3與背壓式小汽機(jī)I之間選擇性地設(shè)置定速比齒輪箱4或離合器5，定速比齒輪箱4或離合器5與背壓式小汽機(jī)I同軸連接，定速比齒輪箱4或離合器5的輸入端與背壓式小汽機(jī)I另一側(cè)的軸端相連，定速比齒輪箱4或離合器5的輸出端與變頻發(fā)電機(jī)3的輸入端相連。
[0072]背壓式小汽機(jī)I還包括抽汽出口(圖中未不出)，抽汽出口通過(guò)抽汽管道14與聞溫?zé)嵩?高壓汽源)加熱器或熱交換器(圖中未示出)連接。背壓式小汽機(jī)可根據(jù)需要，配置一級(jí)抽汽管道、二級(jí)抽汽管道或二級(jí)以上抽汽管道(如三級(jí)抽汽管道、四級(jí)抽汽管道等)。
[0073]本實(shí)施例的系統(tǒng)工作原理如下:
[0074]當(dāng)小汽機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，小汽機(jī)調(diào)節(jié)閥保持高開(kāi)度(開(kāi)度范圍為70%_100%)。高壓蒸汽通過(guò)進(jìn)汽管道進(jìn)入小汽機(jī)，做功后的低壓蒸汽通過(guò)排汽管道排到低溫?zé)嵩?低壓汽源)加熱器或熱交換器等熱用戶(hù)。蒸汽推動(dòng)小汽機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而拖動(dòng)同軸的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0075]背壓式小汽機(jī)的另一軸端拖動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機(jī)的輸出變大或變小，控制背壓式小汽機(jī)的負(fù)載相應(yīng)地變大或變小，從而使背壓式小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速相應(yīng)地變小或變大，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變小或變大，以滿(mǎn)足不同的工況要求。
[0076]換言之，即通過(guò)控制變頻發(fā)電機(jī)的輸出(出力)，可以部分或全部代替調(diào)節(jié)閥節(jié)流方式，控制小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而高效滿(mǎn)足風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制要求的同時(shí)，提高了背壓式小汽機(jī)的運(yùn)行效率。
[0077]實(shí)施例2
[0078]如圖4所示，本實(shí)施例的變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與實(shí)施例1的系統(tǒng)不同之處在于:
[0079]風(fēng)機(jī)2和變頻發(fā)電機(jī)3位于背壓式小汽機(jī)I的同一軸端，在背壓式小汽機(jī)I和變頻發(fā)電機(jī)3之間，選擇性地設(shè)置定速比齒輪箱4，定速比齒輪箱4連接于背壓式小汽機(jī)I的同一軸系上。定速比齒輪箱4的輸入端與背壓式小汽機(jī)I的一側(cè)的軸端相連。變頻發(fā)電機(jī)3的輸入端與定速比齒輪箱4的輸出端相連,變頻發(fā)電機(jī)3的輸出端與風(fēng)機(jī)2的輸入端相連。
[0080]本實(shí)施例的系統(tǒng)工作原理如下:
[0081]當(dāng)蒸汽推動(dòng)小汽機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同時(shí)拖動(dòng)同軸連接的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于變頻發(fā)電機(jī)與風(fēng)機(jī)位于小汽機(jī)的同一軸端，且風(fēng)機(jī)位于變頻發(fā)電機(jī)的外側(cè)。因此通過(guò)定速比齒輪箱的調(diào)節(jié)，小汽機(jī)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)變頻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。通過(guò)調(diào)節(jié)變頻發(fā)電機(jī)的輸出變大或變小，從而控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以滿(mǎn)足不同的工況要求。
[0082]實(shí)施例3
[0083]如圖5所示，本實(shí)施例的變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與實(shí)施例2的系統(tǒng)不同之處在于:
[0084]在風(fēng)機(jī)2和變頻發(fā)電機(jī)3之間，選擇性地設(shè)置定速比齒輪箱4，定速比齒輪箱4連接于背壓式小汽機(jī)I的同一軸系上。定速比齒輪箱4的輸入端與變頻發(fā)電機(jī)3的輸出端相連，定速比齒輪箱4的輸出端與風(fēng)機(jī)2的輸入端相連。
[0085]在本實(shí)用新型提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變頻發(fā)電機(jī)調(diào)速的背壓式小汽機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)，其中， 所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連； 所述系統(tǒng)通過(guò)控制所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出，從而控制所述背壓式小汽機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述背壓式小汽機(jī)設(shè)有進(jìn)汽管道，所述進(jìn)汽管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)分別與所述背壓式小汽機(jī)兩側(cè)的軸端相連。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，所述定速比齒輪箱與所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連，其中， 所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間；和/或 所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和背壓式小汽機(jī)之間。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)連接于所述背壓式小汽機(jī)的同一軸端。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括定速比齒輪箱，所述定速比齒輪箱與所述背壓式小汽機(jī)、風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)同軸相連，其中， 所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間；或 所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定速比齒輪箱位于所述背壓式小汽機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述背壓式小汽機(jī)的一側(cè)的軸端相連，所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出端與所述風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定速比齒輪箱位于所述風(fēng)機(jī)和變頻發(fā)電機(jī)之間，并且所述定速比齒輪箱的輸入端與所述變頻發(fā)電機(jī)的輸出端相連，所述定速比齒輪箱的輸出端與所述風(fēng)機(jī)的輸入端相連。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)包括:介質(zhì)為空氣或煙氣的風(fēng)機(jī)、介質(zhì)為空氣或燃?xì)獾膲嚎s機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)。
10.一種蒸汽發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組配置有權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】F01D19/00GK203756245SQ201320494694
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】申松林, 施剛夜, 葉勇健, 林磊 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院