CN101963074A - 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法 - Google Patents

汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101963074A
CN101963074A CN2010102687710A CN201010268771A CN101963074A CN 101963074 A CN101963074 A CN 101963074A CN 2010102687710 A CN2010102687710 A CN 2010102687710A CN 201010268771 A CN201010268771 A CN 201010268771A CN 101963074 A CN101963074 A CN 101963074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steam turbine
motor
blower fan
power
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102687710A
Other languages
English (en)
Inventor
赵陈
俞宏伟
张光宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QINGDAO HUAJIE TURBINE POWER Ltd
ZHEJIANG JINJU CHEMICAL CO Ltd
Juhua Group Corp
Original Assignee
QINGDAO HUAJIE TURBINE POWER Ltd
ZHEJIANG JINJU CHEMICAL CO Ltd
Juhua Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by QINGDAO HUAJIE TURBINE POWER Ltd, ZHEJIANG JINJU CHEMICAL CO Ltd, Juhua Group Corp filed Critical QINGDAO HUAJIE TURBINE POWER Ltd
Priority to CN2010102687710A priority Critical patent/CN101963074A/zh
Publication of CN101963074A publication Critical patent/CN101963074A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法。在固定床间歇式煤气炉中，电机、汽轮机、风机通过联轴器同轴连接，利用汽轮机驱动间歇式煤气炉的风机，充分回收入炉蒸汽节流膨胀的动能，削减电能消耗，实现节能减排的目的。电机和汽轮机并联拖动负载，使两种动力的机械特性得到互补，并利用电机的可逆性实现汽轮机驱动负载负荷频繁瞬间宽幅变化的自动调节，使周期波动的生产过程得以平稳运行。利用电网作为缓冲电容，将汽轮机富裕的能量转换成电能回馈给电网，实现功热电联产。汽轮机断汽后一定时间内可维持空气总管压力，供人工切断物料，防止煤气倒入空气管发生爆炸，确保意外停电期间的安全。

Description

汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法
技术领域
本发明涉及汽轮机应用技术领域，尤其涉及一种汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法。
背景技术
传统的固定床间歇式煤气炉其运行周期分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净五个步骤，分别采用空气和蒸汽作为气化剂，一般每三分钟循环一次。为煤气炉提供气化用空气的风机原设计使用6000V、440Kw电机拖动，因间歇式煤气炉的运行周期影响负荷变动大，易造成喘振、电能浪费和设备损害。工业汽轮机虽然目前已在锅炉给水泵等方面有较多的应用，但均为负载相对平衡的工况，而作为固定床间歇式煤气炉气化剂的空气及蒸汽为间歇送入，其用气特性决定了负荷变化幅度大(80Kw～450Kw)、风压变化幅度大(22Kpa～32Kpa)、变化频率高(＞2次/分钟)，同时蒸汽供煤气炉使用总管压力波动也较大。由于汽轮机的机械特性较软，跟随性较差，即使采用仪表自动控制，仍无法适应该种工况，限制了具有较好节能效果的汽轮机驱动技术在间歇式煤气炉系统的应用。
煤气炉使用的入炉蒸汽主要是由外管0.5MPa、250～280℃的过热蒸汽经减压阀减压到0.05MPa使用，使得蒸汽在节流减压过程中损失大量能量。因此合理利用这部分能量具有较大的经济效益。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法。使用汽轮机驱动间歇式煤气炉的空气风机，回收入炉蒸汽节流膨胀的动能，削减电能消耗。
汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法是：在固定床间歇式煤气炉中，电机汽轮机、风机通过联轴器同轴连接，在煤气炉送风时，当汽轮机输出功率小于风机输出功率时，汽轮机、电机共同驱动风机做功；当汽轮机输出功率等于风机输出功率时，汽轮机驱动风机做功；当汽轮机输出功率大于风机输出功率时，汽轮机同时驱动风机、电机做功；在煤气炉停止送风时，风机功率消耗瞬时减小，汽轮机转速加快到大于电机的同步转速，电机发电，将电能反馈给电网；在煤气炉再次送风时，风机功率消耗瞬时增大，利用电机硬机械特性，克服汽轮机启动慢的缺陷，迅速提升输出功率，提高风机送风量，当转速提高接近电机的临界转速后，汽轮机接替电机驱动风机。
所述电机汽轮机、风机通过联轴器同轴连接的顺序为风机、电机和汽轮机，或者风机、汽轮机和电机。
与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、利用汽轮机驱动间歇式煤气炉的空气风机，充分回收了入炉蒸汽节流膨胀的动能，削减了电能消耗，实现了节能减排的目的。
2、将电机和汽轮机并联拖动负载，巧妙使用两种动力的机械特性得到互补，并利用电机的可逆性实现汽轮机驱动负载负荷频繁瞬间宽幅的自动调节，使周期性波动的生产过程得以平稳的运行。
3、巧妙的利用电网作为缓冲电容，充分利用了因煤气炉停止送风汽轮机2富裕的能量转换成电能回馈给电网，实现功热电联产。
4、安全性。电机拖动系统断电时电机立刻停止运行，人工来不及切断物料，煤气极易倒入空气管，发生爆炸。汽轮机在断气后压力下降有一段时间，可以维持空气总管压力，具有充足的时间供人工切断物料，确保意外停电期间的安全。
附图说明
图1为汽汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法示意图；
图2为本发明的风机-电机-汽轮机顺序的连接方式示意图；
图3为本发明的风机-汽轮机-电机顺序的连接方式示意图。
具体实施方式
汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法是：在固定床间歇式煤气炉中，电机3汽轮机2、风机1通过联轴器同轴连接，在煤气炉送风时，当汽轮机2输出功率小于风机1输出功率时，汽轮机2、电机3共同驱动风机1做功；当汽轮机2输出功率等于风机1输出功率时，汽轮机2驱动风机1做功；当汽轮机2输出功率大于风机1输出功率时，汽轮机2同时驱动风机1、电机3做功；在煤气炉停止送风时，风机1功率消耗瞬时减小，汽轮机2转速加快到大于电机3的同步转速，电机3发电，将电能反馈给电网；在煤气炉再次送风时，风机1功率消耗瞬时增大，利用电机3硬机械特性，克服汽轮机2启动慢的缺陷，迅速提升输出功率，提高风机1送风量，当转速提高接近电机3的临界转速后，汽轮机2接替电机3驱动风机1。
所述电机3汽轮机2、风机1通过联轴器同轴连接的顺序为风机1、电机3和汽轮机2，或者风机1、汽轮机2和电机3。
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
参见图1：汽轮机2进汽从0.5MPa蒸汽管网接入，利用蒸汽膨胀做功冲动工业汽轮机2驱动空气风机1，出口蒸汽送入炉蒸汽总管供煤气炉使用，替代了由外管0.5MPa 250～280℃的过热蒸汽经减压阀减压到0.05MPa再进入煤气炉使用的方式，较好的利用蒸汽在减压节流过程中的能量同时削减了电耗，实现节能减排的目的。
参见图2或图3：蒸汽管网向汽轮机2提供稳定的蒸汽，在汽轮机2中，蒸汽的热能转化为机械能做功。当煤气炉开始送风时，风机1功率消耗瞬时增大，利用电机3较硬的机械特性，迅速提升输出功率，提高风机1送风量，满足生产要求，当转速提高接近临界转速后，汽轮机2接替电机3驱动风机1；随着送风量的增加风机1的输出功率增大，风机1的输出功率等于汽轮机2的功率时，汽轮机2驱动风机1做功；当风机1的输出功率大于汽轮机2的功率时，其不足的功率由电机3补充，汽轮机2和电机3共同驱动风机1做功，此次电机3处于电动状态；但风量到达做大分量时，风量开始减小，当风机1的输出功率小于汽轮机2的功率时，汽轮机2驱动风机做功，并提供一部分能量驱动电机3，此时电动机3处于发电状态；当风量减小到零时，汽轮机2驱动电机3，电机发电，将电反馈给电网，此时电机处于发电状态。
本发明克服了汽轮机2机械特性软，跟随性较差，无法适应不稳定的工况的问题，通过电机3和汽轮机2联动拖动负载，利用电机3的可逆性实现汽轮机2驱动负载负荷频繁瞬间宽幅的自动调节，使驱动周期性负载波动的汽轮机2得以平稳的运行；并利用电网作为缓冲电容，将电机3产生的电能回馈给电网；同时有效回收了蒸汽在减压节流过程中的能量，合理利用资源，实现了节能减排的目的。
汽轮机驱动空气风机测试报告：
Figure BSA00000251579300031
测试结果：每小时发电量约为141.6kwh，原风机实际功率按照400KW计算，单位时间节约电耗为541.6KWh/h 。

Claims (2)

1.一种汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法，其特征在于在固定床间歇式煤气炉中，电机(3)汽轮机(2)、风机(1)通过联轴器同轴连接，在煤气炉送风时，当汽轮机(2)输出功率小于风机(1)输出功率时，汽轮机(2)、电机(3)共同驱动风机(1)做功；当汽轮机(2)输出功率等于风机(1)输出功率时，汽轮机(2)驱动风机(1)做功；当汽轮机(2)输出功率大于风机(1)输出功率时，汽轮机(2)同时驱动风机(1)、电机(3)做功；在煤气炉停止送风时，风机(1)功率消耗瞬时减小，汽轮机(2)转速加快到大于电机(3)的同步转速，电机(3)发电，将电能反馈给电网；在煤气炉再次送风时，风机(1)功率消耗瞬时增大，利用电机(3)硬机械特性，克服汽轮机(2)启动慢的缺陷，迅速提升输出功率，提高风机(1)送风量，当转速提高接近电机(3)的临界转速后，汽轮机(2)接替电机(3)驱动风机(1)。
2.根据权利要求1所述的一种汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法，其特征在于所述电机(3)汽轮机(2)、风机(1)通过联轴器同轴连接的顺序为风机(1)、电机(3)和汽轮机(2)，或者风机(1)、汽轮机(2)和电机(3)。
CN2010102687710A 2010-08-27 2010-08-27 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法 Pending CN101963074A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102687710A CN101963074A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102687710A CN101963074A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101963074A true CN101963074A (zh) 2011-02-02

Family

ID=43516108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102687710A Pending CN101963074A (zh) 2010-08-27 2010-08-27 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101963074A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104405655A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 大同煤矿集团有限责任公司 一种用于火力发电厂的节能型锅炉引风机驱动系统
CN105443410A (zh) * 2015-12-10 2016-03-30 中国科学院理化技术研究所 人防风机
CN105545770A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 大型静叶可调轴流式风机汽电交替驱动和联合驱动的轴系
US9507365B2 (en) 2014-06-24 2016-11-29 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines
CN106330055A (zh) * 2016-09-12 2017-01-11 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 转式辐射床系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201225169Y (zh) * 2008-06-25 2009-04-22 张光宇 功热电联产节能装置
CN201288679Y (zh) * 2008-11-10 2009-08-12 北京得能创新科技有限公司 汽轮机、电动机双驱动装置
CN201486598U (zh) * 2009-06-01 2010-05-26 张光宇 造气鼓风机功热电联产节能装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201225169Y (zh) * 2008-06-25 2009-04-22 张光宇 功热电联产节能装置
CN201288679Y (zh) * 2008-11-10 2009-08-12 北京得能创新科技有限公司 汽轮机、电动机双驱动装置
CN201486598U (zh) * 2009-06-01 2010-05-26 张光宇 造气鼓风机功热电联产节能装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9507365B2 (en) 2014-06-24 2016-11-29 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines
US10359798B2 (en) 2014-06-24 2019-07-23 Woodward, Inc. Adaptive PID control system for industrial turbines
CN104405655A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 大同煤矿集团有限责任公司 一种用于火力发电厂的节能型锅炉引风机驱动系统
CN105443410A (zh) * 2015-12-10 2016-03-30 中国科学院理化技术研究所 人防风机
CN105545770A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 大型静叶可调轴流式风机汽电交替驱动和联合驱动的轴系
CN106330055A (zh) * 2016-09-12 2017-01-11 新疆广汇中化能源技术开发有限公司 转式辐射床系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102012167B (zh) 烧结机烟气与冷却机废气余热联合回收发电系统和方法
CN201852474U (zh) 烧结机烟气与冷却机废气余热联合回收发电系统
CN101963074A (zh) 汽轮机驱动负载负荷瞬间宽幅自动调节和功热电联产方法
CN203175635U (zh) 压缩空气储能系统
CN206785443U (zh) 一种高压天然气热电联供分布式能源系统
CN102359437A (zh) 风力发电和压缩空气储能的一体化系统及集成方法
CN108468575B (zh) 基于喷射热泵的抽凝机组改背压机组系统及其运行方法
CN202645870U (zh) 压缩空气蓄能式风力发电系统
CN111663972A (zh) 一种置于二次再热机组高效供热系统
CN104653423A (zh) 基于压缩空气储能与火电厂的联合控制系统及方法
CN207004782U (zh) 环保电厂循环水节能装置
CN210239764U (zh) 一种置于二次再热机组高效供热系统
CN208606249U (zh) 一种燃气轮机热电联产的热负荷调节系统
CN102635932A (zh) 燃气热水器
CN110701634A (zh) 一种一次风压控制系统及其控制方法
CN110159372A (zh) 一种实现汽气电三联供的系统及方法
CN214660378U (zh) 一种余热汽轮发电机组的优化控制系统
CN201811196U (zh) 谷类燃烧锅炉系统中的锅炉辅机控制装置
CN109441634A (zh) 一种燃气轮机及运转方法
CN204918633U (zh) 一种高炉煤气余压发电控制系统
CN208845236U (zh) 功热电联产的汽轮发电给水系统
CN209011954U (zh) 一种燃气轮机
CN203742789U (zh) 一种大型涡轮发电装置
CN206681801U (zh) 一种火电厂辅机汽电双动力驱动、发电系统
CN212406827U (zh) 一种用于深度调峰的抽汽余热利用系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110202