一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，包括依次连接的热汽转换装置、储能稳压器、汽轮机和负载，所述负载连接有电动机，所述汽轮机与负载之间设置有离合器，所述电动机为异步电动机，所述异步电动机位于汽轮机与负载之间，且异步电动机连接汽轮机，离合器位于异步电动机与汽轮机之间，本发明专利技术采用汽轮机和电动机联合驱动负载，通过与智能控制系统结合可以不断调节两种动力的输出比例来满足被驱动设备的动力需求，同时达到充分利用不稳定余热资源和节约用电的目的。用不稳定余热资源和节约用电的目的。用不稳定余热资源和节约用电的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统


[0001]本专利技术属于节能减排
，更具体的说涉及一种余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统。

技术介绍

[0002]随着全球对节能、减排要求的不断提高，高能耗产业的能源利用率已经成为制约企业发展的重要瓶颈。目前，国内很多高能耗企业都存在大量的余热资源，若这些热源直接排放则会造成大量的能量浪费，而且可能造成当地的污染，这些余热的特点是：余热总量大，但是热源分散、供热不稳定，难以储存和利用。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种采用汽轮机和电动机联合驱动负载(包括：风机、压缩机、水泵等)，通过与智能控制系统结合可以不断调节两种动力的输出比例来满足被驱动设备的动力需求，同时达到充分利用不稳定余热资源和节约用电的目的。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，包括依次连接的热汽转换装置、储能稳压器、汽轮机和负载，所述负载连接有电动机，所述汽轮机与负载之间设置有离合器。
[0005]进一步的所述热汽转换装置包括余热锅炉。
[0006]进一步的所述电动机为异步电动机，所述异步电动机位于汽轮机与负载之间，且异步电动机连接汽轮机，离合器位于异步电动机与汽轮机之间。
[0007]进一步的所述异步电动机连接有四象限变频器。
[0008]进一步的所述汽轮机的后方设置有变速箱。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过热汽转换装置实现对余热进行回收，特别是对于不稳定余热资源的回收，通过储能稳压器进行收集储存，输出稳定的蒸汽来驱动汽轮机工作，通过与智能控制系统进行结合，利用智能控制系统自动控制各部分工作，可以实现调节汽轮机输出功率与异步电动机输出功率的比例满足负载的动力需求。
附图说明
[0010]图1为本专利技术用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统的示意图。
[0011]附图标记：1、热汽转换装置；2、储能稳压器；3、汽轮机；4、变速箱；5、离合器；6、异步电动机；7、负载；8、四象限变频器。
具体实施方式
[0012]参照图1对本专利技术用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统的实施例做进一步说明。
[0013]在本专利技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵
向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本专利技术的具体保护范围。
[0014]此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本专利技术描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0015]一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，包括依次连接的热汽转换装置1、储能稳压器2、汽轮机3和负载7，所述负载7连接有电动机，所述汽轮机3与负载7之间设置有离合器5。
[0016]本实施例优选的所述热汽转换装置1包括余热锅炉或是其他热交换设备。
[0017]通过热汽转换装置1和储能稳压器2将不稳定热源进行转换成蒸汽并进行稳压处理，当蒸汽的压力和温度达到可利用的条件后，开始使用蒸汽驱动汽轮机3拖动负载7做功；若汽轮机3的功率不足时，启动电动机进行补偿；若蒸汽无法驱动汽轮机3时，断开离合器5，由电动机独立驱动负载7。
[0018]在本实施例中汽轮机3优选的采用冷凝式汽轮机3，其常用于驱动锅炉风机、主抽风机、除尘风机、锅炉给水泵、循环水泵等场合，蒸汽一般来自于前置背压机排汽、前置冷凝机抽汽或余热锅炉；冷凝式汽轮机3常采用撬装布置，结构紧凑，安装方便。
[0019]其中离合器5为高速离合器5，通过齿轮元件传递功率的全自动型单向离合器5，离合器5依靠汽轮机3(涡轮机、燃气透平机)和电机的转速差来实现离合器5自动啮合或脱开的，不需要任何外部条件的控制；当汽轮机3(涡轮机、燃气透平机)的转速等于电机转速的瞬间，离合器5自动啮合；当汽轮机3(涡轮机、燃气透平机)的转速低于电机转速，离合器5自动脱开。
[0020]本实施例优选的所述电动机为异步电动机6，所述异步电动机6位于汽轮机3与负载7之间，且异步电动机6连接汽轮机3，离合器5位于异步电动机6与汽轮机3之间。
[0021]如图1所示，汽轮机3依次连接离合器5、异步电动机6和负载7，异步电动机6接入电网，在汽轮机3对系统做功大于负载7时，其将驱动异步电动机6做功，异步电动机6发电向电网送电，即此时异步电动机6为发电机状态。
[0022]本实施例优选的所述异步电动机6连接有四象限变频器8，可替代原来的常用的电动(两象)变频器，实现能量的双向流动；通过四象限变频器8的应用，可使得电动机在任意转速下工作，而作为异步发电机使用时，又可以以任意频率和电压发电。
[0023]优选的所述汽轮机3的后方设置有变速箱4。
[0024]在本实施例中还可以包括多个传感器，如设置在储能稳压器2内的温度及压力传感器，测量汽轮机3的功率传感器等，通过智能控制系统将传感器进行连接以实现根据实际工况选择调整驱动模式。
[0025]本专利技术的控制方法如下：
[0026]S1：利用热汽转换装置1将不稳定热源转化成蒸汽并通过储能稳压器2进行稳压处
理，当蒸汽的压力和温度达到可利用条件后，使用蒸汽驱动汽轮机3；
[0027]S2：根据汽轮机3的输出功率选择汽轮机3的驱动模式；
[0028]低功率驱动模式：当汽轮机3的输出功率不足以驱动负载7时，汽轮机3通过离合器5驱动负载7，同时启动异步电动机6进行补偿，以达到满足负载7稳定工作的动力需求；
[0029]零功率驱动模式：当汽轮机3由于蒸汽不足停止工作时，断开离合器5，以避免汽轮机3空转而增加系统的能耗，启动异步电动机6由异步电动机6独立驱动负载7，直至汽轮机3重新开始工作后进入低功率驱动模式或高功率驱动模式；
[0030]高功率驱动模式：当汽轮机3的输出功率超出负载7所需功率时，汽轮机3通过离合器5驱动负载7和异步电动机6，异步电动机6转换成发电机，把多余的功率转换成电能储存或对外输出，实现能量回收。
[0031]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，其特征在于：包括依次连接的热汽转换装置、储能稳压器、汽轮机和负载，所述负载连接有电动机，所述汽轮机与负载之间设置有离合器。2.根据权利要求1所述的用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，其特征在于：所述热汽转换装置包括余热锅炉。3.根据权利要求1或2所述的用于余热利用的蒸汽、电力联合驱动系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔耀，郭冰，
申请(专利权)人：立德动力设备浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：