專利名稱：對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業余熱發電技術領域，特別是，涉及一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組。
背景技術：
目前在工業余熱發電系統中，通常的配置為一臺汽輪機配套一臺發電機及其電氣接入系統，從而形成一套余熱發電系統。而在大多數工業生產企業中，存在各種不同形式的余熱資源，為綜合利用各種不同形式余熱資源進行發電，有時需要配套建設不同形式的余熱發電系統，從而在企業中建設多條余熱發電機組。例如在鋼鐵企業中，其燒結冷卻機產生大量高溫煙氣，利用余熱鍋爐將此高溫煙氣中的熱量回收產生過熱蒸汽，從而配套建設過熱蒸汽汽輪發電機組。同時在鋼鐵企業中， 其轉爐配套的汽化冷卻煙道產生大量飽和蒸汽，由于蒸汽性質的不同，不能將飽和蒸汽并入到過熱蒸汽管道中送入過熱蒸汽汽輪機進行發電，需要采用飽和蒸汽汽輪機重新配套建設獨立的飽和蒸汽汽輪發電系統，這樣就在企業中存在兩套獨立的性質不同的余熱發電系統。同時，在現有的工業企業中，為了回收更多的低溫余熱，較先進的技術為根據余熱品味的不同采用不同性質的循環工質進行余熱回收發電。對于高溫余熱資源采用以水為系統循環工質的發電機組，而對于低溫余熱資源采用以有機物為循環工質的有機朗肯循環 (Organic Rankine Cycle, 0RC)發電機組，這樣對于工業生產線需配套建設兩套獨立的余熱發電機組。在傳統工業余熱發電系統中，由余熱鍋爐來的蒸汽進入主蒸汽管道，之后進入汽輪機中膨脹做功，帶動發電機進行發電，汽輪機乏汽進入凝汽器中由冷卻水冷凝為飽和液態水，并由凝結水泵抽出送至除氧給水系統的除氧器進行除氧，化學水處理車間的化學補充水同時注入除氧器進行除氧補水，之后一同由鍋爐給水泵加壓輸送至余熱鍋爐從而完成一個循環。針對以上兩套獨立的性質不同的余熱發電機組相應地會配套建設兩臺發電機及其電氣接入系統，從而使整個工業企業中余熱發電系統更為復雜，增大投資，造成極大的浪費。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其使得以上所述兩套獨立的性質不同的余熱發電系統簡化，減小投資，節約資金和設備。為實現本實用新型而提供的一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，包括一臺汽輪發電機，兩臺接入到所述汽輪發電機的汽輪機，一臺控制器，以及與所述汽輪機相應的兩個聯軸器；[0009]所述兩臺汽輪機對稱串聯地布置于所述發電機兩側，所述汽輪機主軸分別與所述發電機主軸之間通過所述聯軸器相連接，從而使三臺設備的主軸形成一根主軸；所述聯軸器具有自動連接與脫離的作用，所述聯軸器由控制器控制，在汽輪機啟動、停機或出現事故時，具有使汽輪機主軸自動與發電機主軸連接和脫離的作用，從而使整個系統具有更好的可操控性。 所述控制器連接到所述汽輪機，控制所述汽輪機轉速相同共同帶動發電機發電。較優地，所述汽輪機為以水為系統循環工質的汽輪機，其中一臺為飽和蒸汽汽輪機，另一臺為過熱蒸汽汽輪機。較優地，所述控制器控制兩臺汽輪機轉速與頻率一致，共同帶動發電機發電。較優地，所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括兩個與汽輪機相應連接的凝汽器，一套除氧給水系統；所述除氧給水系統分別連接到所述兩臺凝汽器，所述汽輪機產生的乏汽，輸入到所述凝汽器進行凝結，得到凝結水輸出到所述除氧給水系統。當所述汽輪機對水質要求相同時，所述兩臺凝汽器凝結水合并通過凝結水泵送入到一臺共同的除氧器中進行除氧，完成一個循環。較優地，所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括至少兩套抽真空裝置；所述抽真空裝置分別連接到所述凝汽器，當所述汽輪機背壓要求相同時，采用一臺共同的抽真空裝置同時對所述汽輪機配套的所述凝汽器進行抽真空，將所述凝汽器接入到所述抽真空裝置中進行抽真空。所述抽真空裝置連接到所述除氧器，采用所述抽真空裝置對所述除氧器進行抽真空。較優地，所述的除氧給水系統，還包括一套化學水處理車間；所述化學水處理車間連接到所述兩臺凝汽器的同時，還連接到除氧給水系統的除氧器中，其將化學補充水分別送至兩臺凝汽器同時送入到除氧器中。較優地，采用所述的鍋爐給水泵將所述除氧器中處理過的水加壓送至余熱鍋爐。較優地，所述兩臺汽輪機，其中一臺是以水為循環工質的汽輪機；另一臺以有機物為循環工質的汽輪機。較優地，所述控制器對所述汽輪機的轉速進行控制，使所述汽輪機轉速與頻率一致，共同帶動發電機發電。較優地，所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括兩個與汽輪機相應連接的凝汽器，兩套獨立的除氧給水系統；所述兩套獨立的除氧給水系統分別連接到所述兩臺凝汽器，所述汽輪機產生的乏汽，輸入到所述凝汽器進行凝結，得到凝結水輸出到所述除氧給水系統。較優地，所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括抽真空裝置；由于循環工質為有機物的有機朗肯循環汽輪機背壓一般高于大氣壓，因此其凝汽器不需要連接抽真空裝置；循環工質為水的余熱發電系統，其所述凝汽器連接到所述抽真空裝置進行抽真空。[0030]較優地，所述兩套獨立的除氧給水系統，還包括兩套獨立的循環工質處理車間；所述兩套獨立的循環工質處理車間連接到所述兩臺凝汽器的同時，還連接到兩套獨立的除氧給水系統的除氧器中，其將循環補充工質分別送至兩臺凝汽器同時送入到除氧器中。較優地，采用所述獨立的兩個鍋爐給水泵將所述獨立的兩個除氧器中處理過的循環工質加壓送至各自余熱鍋爐。本實用新型的優點在于本實用新型的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，對比傳統系統，其將多臺性質不同汽輪機對稱串聯地布置于發電機兩側，由控制器控制其轉速相同共同帶動發電機發電。若循環工質為同一物質并且冷凝壓力相同，可采用同一套抽真空裝置及除氧給水系統；若循環工質為不同物質，則在汽輪機后分別獨立地采用不同的冷凝除氧給水系統。本實用新型的對稱串聯式對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組能夠有效減少發電機組并聯運行時發電機及其電氣接入系統數量，簡化系統，大大減少設備投資與土建施工。
圖1是本實用新型實施例一對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組結構示意圖；圖2是本實用新型實施例二對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組進行進一步詳細說明。應當理解， 此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型而不是對本實用新型的限制。下面的實施例以兩臺汽輪機串聯為例而對本實用新型的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組進行描述，應當說明的是，本實用新型實施例同樣適用于三臺以上的汽輪機串聯的情況，其同樣在本實用新型保護的范圍之內。實施例一在工業余熱發電系統中，對于同時存在以水為系統循環工質的飽和蒸汽汽輪發電機組與過熱蒸汽汽輪發電機組，由于汽輪機乏汽冷凝壓力相同，因此本實用新型實施例的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組實施例中，將兩臺汽輪機對稱串聯地連接到一臺發電機。作為一種可實施方式，本實用新型實施例一的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其是一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，如圖1所示，在以水為系統循環工質的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組中，包括一臺汽輪發電機2，兩臺接入到所述汽輪發電機的汽輪機1、11，一臺控制器16，兩個聯軸器15 ；所述兩臺以水為系統循環工質汽輪機1、11對稱地設置在所述發電機2兩側，兩臺汽輪機1、11主軸分別與發電機2主軸之間采用聯軸器15相連接，從而使三臺設備的主軸形成一根主軸；所述聯軸器具有自動連接與脫離的作用，所述聯軸器由控制器控制，在汽輪機啟動、停機或出現事故時，具有使汽輪機主軸自動與發電機主軸連接和脫離的作用，從而使整個系統具有更好的可操控性。所述控制器16連接到兩臺汽輪機1、11，控制兩臺以水為系統循環工質的汽輪機 1、11轉速與頻率相同，使兩臺汽輪機1、11轉速與頻率相同并共同帶動發電機2發電。作為一種可實施方式，所述兩臺汽輪機1、11，其中一臺作為過熱蒸汽汽輪機1，另一臺作為飽和蒸汽汽輪機11。較佳地，所述對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括兩個與汽輪機1、11相應連接的凝汽器3，一套除氧給水系統8 ；兩套抽真空裝置6 ；所述兩臺汽輪機產生的乏汽，輸入到所述兩個凝汽器3進行凝結，得到凝結水經過凝結水泵9輸出到對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組的除氧給水系統8。所述抽真空裝置6分別連接到所述凝汽器3，當兩臺汽輪機背壓要求相同時，將所述凝汽器的真空管7合并為一根管道接入到抽真空裝置6中進行抽真空，抽真空裝置對汽輪機配套的凝汽器進行抽真空。所述除氧給水系統8連接到所述凝結水泵9，當兩臺汽輪機1、11對水質要求相同時，兩臺凝汽器3的熱井4中的凝結水并入到一根管道14經凝結水泵9送入到除氧給水系統8的除氧器10中進行除氧，之后經鍋爐給水泵5加壓后送出。較佳地，所述對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括一套化學水處理車間 12。所述化學水處理車間12在連接到所述兩臺凝汽器3的熱井4的同時，還連接到除氧給水系統的除氧器10中，其將化學補充水分別送至兩臺凝汽器3的熱井4中同時送入到除氧給水系統的除氧器10中。飽和蒸汽與過熱蒸汽分別進入各自主蒸汽管道13，之后分別進入過熱蒸汽汽輪機 1與飽和蒸汽汽輪機11中分別膨脹做功，由控制器16對兩臺汽輪機進行轉速控制，使兩臺汽輪機轉速相同，兩臺汽輪機1、11同時帶動同一發電機2發電；之后汽輪機乏汽分別匯入到各自凝汽器3中進行冷凝，并將兩臺凝汽器3的凝結水匯總到一根管道14由凝結水泵9送至除氧給水系統8的除氧器10進行除氧，同時，所述化學水處理車間12，將化學補充水分別送至兩臺凝汽器3的熱井4同時送入到除氧器10中進行除氧，其后由鍋爐給水泵5加壓送至余熱鍋爐，從而完成一個循環。實施例二 本實用新型實施例二的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，如圖2所示，包括一條以水為循環工質的發電機組和一條以有機物為循環工質的有機郎肯循環發電機組，一臺汽輪發電機2，兩臺接入到汽輪發電機的汽輪機1、1’，以及一控制器16，和兩個聯軸器 15 ；在工業余熱發電系統中，對于一條工業生產線高溫煙氣配套建設以水為循環工質的發電機組和低溫煙氣建設以有機物為循環工質的有機朗肯循環發電機組，由于兩套發電機組循環工質不同，工質循環回路分別獨立運行，本實用新型實施例二的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組實施例中，將以有機物為循環工質的有機朗肯循環發電機組的汽輪機1’通過聯軸器15連接到發電機2上，與以水為循環工質的發電機組的汽輪機1 一起帶動發電機2發電。所述兩臺汽輪機1、1’對稱設置于所述發電機2兩側，兩臺汽輪機1、1’主軸分別與發電機2主軸之間采用聯軸器15相連接，從而使三臺設備的主軸形成一根主軸；所述聯軸器具有自動連接與脫離的作用，所述聯軸器由控制器控制，在汽輪機啟動、停機或出現事故時，具有使汽輪機主軸自動與發電機主軸連接和脫離的作用，從而使整個系統具有更好的可操控性。所述控制器16連接到所述兩臺汽輪機1、1’，對兩臺汽輪機1、1’的轉速進行控制， 控制所述汽輪機1、1’轉速與頻率相同，使汽輪機1、1’與發電機2的轉速與頻率一致，共同帶動發電機2發電。較佳地，所述對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括兩個與汽輪機1、1’分別相應連接的凝汽器3與凝汽器3’，分別與所述凝汽器相應連接的兩套除氧給水系統8與 8’ ；連接到所述凝汽器3的抽真空裝置6。較佳地，所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，還包括至少兩套抽真空裝置6，一臺所述抽真空裝置對以水為循環工質的發電機組的所述凝汽器進行抽真空，一臺所述抽真空裝置對以水為循環工質的發電機組的所述除氧給水系統的除氧器進行抽真空。由于以水為循環工質的發電機組其循環背壓低于大氣壓，因此所述凝汽器3配置抽真空裝置6，而以有機物為循環工質的發電機組其背壓一般高于大氣壓，因此所述凝汽器 3’不需配置抽真空裝置。所述兩臺汽輪機1、1’產生的乏汽，輸入到所述兩個凝汽器3與3’進行凝結，得到凝結水分別經凝結水泵9與9’輸出到對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組的兩套除氧給水系統8與8’。所述抽真空裝置6連接到所述凝汽器3，所述抽真空裝置對以水為循環工質的汽輪機配套的凝汽器3進行抽真空。較佳地，所述對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，所述的除氧給水系統8與8 ’， 還包括兩套循環工質處理車間7與7’ ；所述循環工質處理車間7與V在分別連接到所述凝汽器3與3’的同時，還連接到除氧給水系統的除氧器10與10’中，其將化學補充水與有機工質分別送至凝汽器3與3’ 中同時分別送入到的除氧給水系統的除氧器10與10’中。作為一種可實施方式，對于以水為循環工質的發電機組，由余熱鍋爐來的蒸汽進入其主蒸汽管道13，之后進入汽輪機1中膨脹做功，帶動發電機2進行發電；然后汽輪機乏汽進入凝汽器3中由冷卻水冷凝為飽和液態水，并由凝結水泵9抽出送至除氧給水系統8 的除氧器10進行除氧，同時循環工質處理車間7的化學補充水同時注入除氧器10進行除氧，之后通過鍋爐給水泵5加壓輸送至余熱鍋爐從而完成一個循環。作為一種可實施方式，對于以有機物為循環工質的有機朗肯循環發電機組，由余熱鍋爐來的蒸汽進入其主蒸汽管道13’，之后進入汽輪機1’中膨脹做功，一同帶動發電機 2進行發電；然后，汽輪機乏汽進入凝汽器3’中由冷卻水冷凝為飽和液態工質，并由凝結水泵9’抽出送至另一套除氧給水系統8’的除氧器10’進行除氧，補充工質同時注入到除氧給水系統的除氧器10’進行除氧，之后一同由鍋爐給水泵5’加壓輸送至鍋爐從而完成一個循環。本實用新型實施例的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，一方面，將多臺汽輪機連接到同一發電機，由控制器控制其轉速與發電機一致，共同帶動發電機發電，減少一臺發電機及其配套電氣接入系統，從而簡化發電系統，減少設計、施工周期，減少系統投資；另一方面，多臺汽輪機連接到同一發電機，由控制器對多臺汽輪機及發電機的轉速進行控制， 從而使汽輪機與發電機的轉速與頻率一致，共同帶動發電機發電，而不會在主軸上產生扭應力；同時，多臺汽輪機連接到同一發電機，汽輪機主軸與發電機主軸采用聯軸器相連，形成一條共同主軸，帶動發電機發電。聯軸器由控制器控制，具有自動連接與脫離的作用，當一臺汽輪機產生故障，無法繼續運行時，將其聯軸器解列，從而將此汽輪機從發電系統中解列出來，并不影響另外的汽輪機帶動發電機繼續發電。 最后應當說明的是，很顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型。
權利要求1.一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，包括一臺汽輪發電機，兩臺接入到所述汽輪發電機的汽輪機，一臺控制器，以及與所述汽輪機相應的兩個聯軸器；所述汽輪機對稱串聯地布置于所述發電機兩側，所述汽輪機主軸分別與所述發電機主軸之間通過所述聯軸器相連接，從而使三臺設備的主軸形成一根主軸；所述聯軸器具有自動連接與脫離的作用，所述聯軸器由控制器控制；所述控制器連接到所述汽輪機，控制所述汽輪機轉速與頻率相同共同帶動發電機發
2.根據權利要求1所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，所述汽輪機同為以水為系統循環工質的汽輪機，其中一臺為飽和蒸汽汽輪機，另一臺為過熱蒸汽汽輪機。
3.根據權利要求2所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，所述控制器控制兩臺汽輪機轉速與頻率一致，共同帶動發電機發電。
4.根據權利要求3所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，還包括兩個與汽輪機相應連接的凝汽器，一套除氧給水系統，兩套抽真空裝置；所述除氧給水系統分別連接到所述兩臺凝汽器，所述汽輪機產生的乏汽，輸入到所述凝汽器進行凝結，得到凝結水輸出到所述除氧給水系統。所述抽真空裝置分別連接到相應所述凝汽器；所述抽真空裝置對所述除氧給水系統中除氧器進行抽真空。
5.根據權利要求4所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，所述的除氧給水系統，還包括一套化學水處理車間；所述化學水處理車間連接到所述兩臺凝汽器的同時，還連接到除氧給水系統的除氧器中，其將化學補充水分別送至兩臺凝汽器中同時送入到除氧器中。
6.根據權利要求1所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，所述兩臺汽輪機，其中一臺是以水為循環工質的汽輪機；另一臺以有機物為循環工質的汽輪機。
7.根據權利要求6所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，所述控制器對所述汽輪機的轉速進行控制，使所述汽輪機與所述發電機的轉速與頻率一致。
8.根據權利要求7所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，還包括兩個與汽輪機相應連接的凝汽器，分別與所述凝汽器相應連接的兩套除氧給水系統；所述汽輪機產生的乏汽，輸入到所述凝汽器進行凝結，得到凝結水輸出到所述除氧給水系統。
9.根據權利要求8所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，還包括至少兩套抽真空裝置，一臺所述抽真空裝置對以水為循環工質的發電機組的所述凝汽器進行抽真空，一臺所述抽真空裝置對以水為循環工質的發電機組的所述除氧給水系統的除氧器進行抽真空。
10.根據權利要求8所述的對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，其特征在于，還包括循環工質處理車間；所述循環工質處理車間在連接到所述凝汽器的同時，還連接到除氧給水系統的除氧器中，其將化學補充水與有機工質分別送至所述凝汽器同時送入到除氧給水系統的除氧器中。
專利摘要本實用新型公開一種對稱串聯式雙汽輪機驅動的發電機組，包括一臺汽輪發電機，兩臺接入到所述汽輪發電機的汽輪機，一臺控制器，以及與所述汽輪機相應的兩個聯軸器；所述汽輪機主軸分別與所述發電機主軸之間通過所述聯軸器相連接，從而使三臺設備的主軸形成一根主軸；所述控制器連接到所述汽輪機，控制所述兩臺汽輪機轉速相同共同帶動發電機發電。其使得并聯運行的兩套獨立的性質不同的余熱發電系統精簡為一套系統，簡化系統，減小投資，節約資金和設備。
文檔編號F01K19/00GK202047871SQ20102061652
公開日2011年11月23日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者馮帥, 魏連有 申請人:中材節能發展有限公司