CN103161509A

CN103161509A - 一种小型蒸汽发电机组

Info

Publication number: CN103161509A
Application number: CN201310117957XA
Authority: CN
Inventors: 肖艳军; 齐建立
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2013-04-07
Filing date: 2013-04-07
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-04-07
Also published as: CN103161509B

Abstract

本发明公开一种小型蒸汽发电机组，其特征在于该机组包括罗茨蒸汽动力机、交流同步发电机、联轴器、电动流量调节阀、转速编码器、PID监测控制与电力输出控制柜、水循环风冷散热装置、机组底座、丝杠和支架；所述散热装置安装在机组底座一侧上；支架安装在机组底座的另一侧上，PID控制柜安装在支架上；交流同步发电机经联轴器与罗茨蒸汽动力机连接，并安装在支架与散热装置之间的机组底座上，且发电机的壳体与罗茨蒸汽动力机的壳体通过丝杠连接为一体；所述转速编码器安装在发电机上，电动流量调节阀安装在罗茨蒸汽动力机的上部进气口处，并与PID控制柜连接；散热装置通过管路与罗茨蒸汽动力机的水冷油箱循环水出口相连接。

Description

一种小型蒸汽发电机组

技术领域

本发明涉及小型发电设备，具体为一种小型蒸汽发电机组。

背景技术

当前工业与经济的飞快发展，使不可再生能源消耗加剧，能源日趋紧张。在目前工业生产的过程中，却存在着很多低品位余热资源，且多以低压蒸汽的形式存在着、浪费着，十分可惜。而现有的蒸汽发电设备由于对蒸汽品位与质量要求相对很高，对所述的低品位余热资源不能进行有效地回收与利用。因此从节能减排的角度出发，针对这些低品位余热资源的高效利用，一种小型蒸汽发电机组需求呼之欲出。在申请人检索的范围内，尚未发现与本发明小型蒸汽发电机组相关的文献。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种小型蒸汽发电机组，该机组能够对余热资源进行高效利用，且结构紧凑，易于维护，价格低廉，效率高。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种小型蒸汽发电机组，其特征在于该机组包括罗茨蒸汽动力机、交流同步发电机、联轴器、电动流量调节阀、转速编码器、PID监测控制与电力输出控制柜、水循环风冷散热装置、机组底座、丝杠和控制柜支架；所述水循环风冷散热装置安装在机组底座一侧上；控制柜支架安装在机组底座的另一侧上，PID监测控制与电力输出控制柜安装在控制柜支架上；交流同步发电机经联轴器与罗茨蒸汽动力机连接，并安装在控制柜支架与水循环风冷散热装置之间的机组底座上，且发电机的壳体与罗茨蒸汽动力机的壳体通过丝杠连接为一体；所述转速编码器安装在发电机上，电动流量调节阀安装在罗茨蒸汽动力机的上部进气口处，并与PID监测控制与电力输出控制柜连接；水循环风冷散热装置通过管路与罗茨蒸汽动力机的水冷油箱循环水出口相连接。

与现有技术相比，本发明小型蒸汽发电机组由于采用了罗茨蒸汽动力机、交流同步发电机和相应的组配设备，其区别于传统汽轮机的优点在于：

1.转子结构简单，厚实，在外力作用下不易变形，因此能够适应混有水的低压蒸汽，尤其是气液两相流体；

2.罗茨蒸汽动力机在运转时不存在轴向推力，减少了蒸汽能量的损耗。

3.由于罗茨蒸汽动力机转子与转子，转子与腔体之间的间隙非常小，在运转时蒸汽的泄漏量非常小，蒸汽的大部分能量转换为旋转动力输出，提高了发电效率，因此能够对余热资源进行高效利用。

附图说明

图1为本发明小型蒸汽发电机组一种实施例的整体主视结构示意图。

图2为本发明小型蒸汽发电机组一种实施例的整体俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步的描述。应该理解，所述附图仅用于说明本发明，而不是用于限制本发明权利要求的保护范围。此外还应理解，在阅读了本发明的内容后，本领域技术人员对本发明所做的润饰与修改，同样包括于本申请权利要求书所限定的保护范围内。

本发明设计的小型蒸汽发电机组（以下简称机组，参见图1、2），其特征在于该机组包括：罗茨蒸汽动力机1、交流同步发电机（简称发电机）2、联轴器3、电动流量调节阀（简称调节阀）4、转速编码器5、PID监测控制与电力输出控制柜（简称PID控制器）6、水循环风冷散热装置（简称散热器）7、机组底座8、丝杠9和控制柜支架10；

所述水循环风冷散热装置7安装在机组底座8一侧上；控制柜支架10安装在机组底座8的另一侧上，PID监测控制与电力输出控制柜6安装在控制柜支架10上，交流同步发电机2经联轴器3与罗茨蒸汽动力机1连接，并安装在控制柜支架10与水循环风冷散热装置7之间的机组底座8上，且发电机2的壳体与罗茨蒸汽动力机1的壳体（静止部分）通过丝杠9可调连接为一体；所述转速编码器5安装在发电机2上，电动流量调节阀4安装在罗茨蒸汽动力机1的上部进气口处，并与PID控制器6连接；水循环风冷散热装置7通过管路与罗茨蒸汽动力机1的水冷油箱循环水出口相连接。本发明机组所用的设备或装置均为市购产品。

本发明机组的工作原理和过程是：低压蒸汽通过调节阀4，进入罗茨蒸汽动力机1的进气口，推动罗茨蒸汽动力机1旋转做功，带动发电机2旋转工作，速度编码器5采集转速信号，并输送给PID控制器6，进行调节阀4的调整与控制，使发电机2达到设定的转速，从而保证发电机2的电压输出稳定。当罗茨蒸汽动力机1润滑油箱温度升高到一定（例如摄氏80度）温度时，PID控制器6便会启动水循环风冷散热装置7，从而使罗茨蒸汽动力机1降温，并始终保持在安全的温度范围内。

与现有蒸汽发电机组相比，本发明优点在于：结构紧凑合理，易于安装与维护；集成度高，操作简单；控制系统采用先进的PID控制器6，灵敏度高，稳定可靠；水循环风冷散热装置7取代了传统机组的换热器与冷却水塔的装置，节约了空间与成本，减少了施工环节与时间；罗茨蒸汽动力机1的采用，在机组小型化后，仍能保持较高的发电效率；罗茨蒸汽动力机1的壳体与发电机2的壳体的丝杠连接，大大减小了机组运行时，发电机2与罗茨蒸汽动力机1的位移，增加了设备的稳定性。

本发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明的几个具体实施例，所述的实施例仅是用于具体描述本发明，而不是限制本申请权利要求的保护范围。

实施例1

把焊接好的机组底座8平放于加工车间地面上；把罗茨蒸汽动力机1固定在机组底座8的相应位置上；把联轴器3的两个部分分别安装在罗茨蒸汽动力机1和发电机2的输出轴端；把发电机2放在机组底座8上，推动发电机2向罗茨蒸汽动力机1方向滑动，使联轴器3插入组合到相应位置，用丝杠9连接发电机2与罗茨蒸汽动力机1的静止部分；把发电机2固定在机组底座8上；把调节阀4安装在罗茨蒸汽动力机1的上部进气口位置；把转速编码器5安装在发电机2的尾部；把PID控制柜支架10固定安装在机组底座8（正视图）的左侧，把PID控制器6安装在控制柜支架10上；把散热器7安装在机组底座8（正视图）的右侧；连接蒸汽动力机1与散热器7之间的循环管路。连接调节阀4与PID控制器6之间的电力与控制线路，即完成机组的装配。

实施例2

接入低压蒸汽至调节阀4，接通散热器7与PID控制器6的电源，开启PID控制器6，手动转动联轴器3，使发电机2与罗茨蒸汽动力机1的主轴旋转，检查有无异常情况，如一切正常，通过PID控制器6控制调节阀4的开启度，使低压蒸汽进入罗茨蒸汽动力机1，并推动其旋转，在每分钟500转的低速状态下旋转3分钟后，继续加大低压蒸汽的进气量，使之达到额定转速，开启PID控制器6的自动控制功能，然后接入发电机2的负载，使之投入正常运转工作。

Claims

1.一种小型蒸汽发电机组，其特征在于该机组包括罗茨蒸汽动力机、交流同步发电机、联轴器、电动流量调节阀、转速编码器、PID监测控制与电力输出控制柜、水循环风冷散热装置、机组底座、丝杠和控制柜支架；所述水循环风冷散热装置安装在机组底座一侧上；控制柜支架安装在机组底座的另一侧上，PID监测控制与电力输出控制柜安装在控制柜支架上；交流同步发电机经联轴器与罗茨蒸汽动力机连接，并安装在控制柜支架与水循环风冷散热装置之间的机组底座上，且发电机的壳体与罗茨蒸汽动力机的壳体通过丝杠连接为一体；所述转速编码器安装在发电机上，电动流量调节阀安装在罗茨蒸汽动力机的上部进气口处，并与PID监测控制与电力输出控制柜连接；水循环风冷散热装置通过管路与罗茨蒸汽动力机的水冷油箱循环水出口相连接。