CN103673642A - 工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置及方法 - Google Patents

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张驰
刘海芳
王凯
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Abstract

本发明公开了一种工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置及方法，其装置主要包括汽轮机、除尘风机、电动机，变速离合器，所述汽轮机与所述变速器的输入轴联轴器连接；所述离合器设置在变速器的低速端，所述离合器的输入端与所述变速器的大齿轮相连，所述离合器的输出端连接有输出轴，所述输出轴与所述除尘风机通过输出轴联轴器相连。本技术主要依靠锅炉余热蒸汽来带动风机除尘，蒸汽不足时依靠电机自动补充，避免了富余蒸汽的放散浪费能源、污染环境，又节约了大量的电能，达到了节能减排保护环境的双重效益。另外，汽轮机或者电动机任何一个机器出故障都不会对除尘风机的正常运行及正常的工艺生产产生不利影响。

Description

工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置及方法
技术领域
本发明涉及工业锅炉节能领域，尤其涉及一种工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置与方法。
背景技术
在我国，高温废气余热的利用情况较好，如干熄焦余热回收、烧结矿显热余热回收、高炉煤气余压透平发电等。中低温废气余热的回收利用率则较低，纯低温余热发电技术可以充分利用钢铁工业余热，目前也是国内重点发展的方向。纯低温余热发电技术采用水为工质，低于300℃的烟气的热量很难回收。传统余热发电系统将热能转换为电能，然后再将电能转换为动能，在转化过程中
会损失能量，降低了热能的利用率，增加了企业成本。
现有技术中的锅炉除尘风机余热利用及除尘系统，一般是利用转炉产生的热烟气产生蒸汽发电，同时对热烟气进行除尘排放，节能环保。
经发明人检索，发明专利（CN 102109279 A）一种工业炉高温余热综合利用的工艺方法，所采用的技术方案为电动机用皮带传动风机主轴，作为“开机风机”；汽轮机驱动增速器用离合器连接风机，作为“生产运行风机”，先启动“开机风机”，待工业炉工作正常，产生稳定的蒸汽系统后，再切换至“生产运行风机”。此项专利技术需要实时监控，而且要人工切换工作状态，浪费人力的同时工作效率降低。
同时，专利文献（CN 202757471 U，20）一种电机汽轮机混合拖动转炉除尘风机余热利用及除尘系统的专利中涉及到背压式汽轮机通过机电一体化离合器与排风机连接，背压式汽轮机在余热足够的时候能够稳定工作，带动排风机工作。当余热不足时，背压式汽轮机不能稳定工作，此时主电机自动开启，带动排风机和背压式汽轮机工作，使得背压式汽轮机始终保持稳定工作状态。此项技术存在的缺点是当烟气不足时，风轮机仍然需要电机带动，整个系统都在运转，浪费电力的同时降低了整个系统的使用寿命，而且如果风轮机和电机任何一件机器发生故障将会影响整个系统的正常工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高效率、节约的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置与方法。
工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的方法，其方法流程为：
（1）所述汽轮机未启动、变速离合器未结合前，所述电机带动所述变速离合器输出端转动，所述变速离合器输入端、小齿轮及大齿轮均处于静止状态；
（2）当蒸汽富余时，所述汽轮机启动后通过传动齿轮，带动所述变速离合器输入端转动，当所述变速离合器输入端转速高于输出端转速后，所述变速离合器接合；所述汽轮功率通过大、小齿轮、所述变速离合器及输出轴传递到所述除尘风机；
（3）蒸汽不足时，所述变速离合器输入端转速低于输出端转速后，所述变速离合器脱开，依靠所述电机自动补充。
工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，包括汽轮机、除尘风机、电动机，变速离合器，所述汽轮机与所述变速离合器器的小齿轮通过输入轴联轴器连接；所述变速离合器设置在低速端，所述变速离合器的输出端连接有输出轴，所述输出轴与所述电机通过输出轴联轴器相连；所述电机再连接风机。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，所述变速离合器采用全自动型单向超越离合器。
进一步的，所述变速离合器上面设有位置指示接近开关，所述位置指示开关与控制室通过信号连接，方便控制室查看整个系统的工作状态。
进一步的，所述输入轴联轴器上安装有护罩，所述护罩布置于汽轮机箱体与离合器箱体之间，用于防止联轴器损坏后造成飞车事故。
进一步的，所述大齿轮、小齿轮及输出轴的支承均采用滑动轴承。
进一步的，所述变速器箱体内部设有滑油管路。变速器各个轴承所需润滑油、齿轮啮合及冷却滑油、离合器所需滑油均由内部滑油管路提供，避免了滑油泄漏。
进一步的，所述内部滑油管路分为两路，一路为6个滑动轴承提供润滑油，另一路为齿轮啮入端喷油。
进一步的，所述大齿轮法兰端和所述输出轴的支持轴承两侧带有止推面，限定齿轮轴系的轴向窜动和防止可能来自电机侧的轴向窜动对同步离合器接合/脱开动作带来影响。
进一步的，该装置还包括监测变速器、离合器运行状态的监测系统，包括变速器的轴承温度、轴振动、滑油压力及离合器接合状态，监测信号都参与联锁、报警，保护系统的稳定性。
本发明的有益效果是：本技术采用除尘风机由汽轮机和电机联合拖动形式，主要依靠锅炉余热蒸汽来带动风机除尘，蒸汽不足时依靠电机自动补充，避免了富余蒸汽的放散浪费能源、污染环境，又节约了大量的电能，达到了节能减排保护环境的双重效益。本技术特点是汽轮机或者电动机任何一个机器出故障都不会对风机的正常运行及正常的工艺生产产生任何不利影响。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
 本实施例提供的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置及方法，以炼钢在正常生产时可以产饱和蒸汽20t/h左右，其汽包蒸汽压力为1.5MPa，产生蒸汽经过蓄热器稳压，外送蒸汽压力为1.3MPa为例对厂内除尘风机进行蒸汽拖动改造。
风机参数：型号：Y4-2x60-14 No.33.2F；流量：1200000m3/h
转速：740r/min；全压：6000Pa；除尘风机旋转方向：站在电机侧看风机的旋转方向为逆时针方向。（以此为减速机设计依据）
电机参数：转速：745r/min；功率：2800KW；电压：6000V；电机采用高压变频；
另外，选用一台2748KW低压饱和蒸汽凝汽式汽轮机。
本实施例的具体装置与工作流程如图1所示，包括汽轮机3、除尘风机、电动机1，变速离合器2，汽轮机3与变速离合器2的小齿轮通过输入轴联轴器连接；变速离合器2设置在低速端，变速离合器2的输出端连接有输出轴，输出轴与所述电机1通过输出轴联轴器相连；电机1再连接风机。
变速离合器2采用全自动型单向超越离合器。变速离合器2上面设有“接合”或者“脱开” 位置指示接近开关，位置指示接近开关与控制室通过信号连接，可以将电信号传递给控制室方便控制室查看整个系统的工作状态。
大齿轮、小齿轮及输出轴的支承均采用滑动轴承，大齿轮及小齿轮均有2 个轴承支承，输出轴上布置有2 个轴承，合计有6 个轴承。
变速器箱体内部设有滑油管路。内部滑油管路分为两路，一路为6个滑动轴承提供润滑油，另一路为齿轮啮入端喷油。变速器各个轴承所需润滑油、齿轮啮合及冷却滑油、离合器所需滑油均由内部滑油管路提供，避免了滑油泄漏。
输入轴联轴器上安装有护罩，护罩布置于汽轮机3箱体与变速离合器2箱体之间，用于防止联轴器损坏后造成飞车事故。
大齿轮法兰端的支持轴承两侧带有止推面，限定齿轮轴系的轴向窜动。输出轴上的其中1个支持轴承两侧带有止推面，防止可能来自电机4侧的轴向窜动对变速离合器2接合/脱开动作带来影响。
该装置还包括监测变速器、离合器运行状态的监测系统，包括变速器的轴承温度监测、轴振动监测、滑油压力监测及离合器接合状态监测，监测信号都参与联锁、报警，保护系统的稳定性。
本实施例主装置的工作流程为：
（1）汽轮机未启动、变速离合器2未结合前，电机带动变速离合器2输出端转动，变速离合器2输入端、小齿轮及大齿轮均处于静止状态；
（2）当蒸汽富余时，汽轮机3启动后通过传动齿轮，带动变速离合器2输入端转动，当变速离合器2输入端转速高于输出端转速后，变速离合器2接合；汽轮机3功率通过大、小齿轮、变速离合器2及输出轴传递到除尘风机；
（3）蒸汽不足时，变速离合器2输入端转速低于输出端转速后，变速离合器3脱开，依靠电动机1自动补充。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的方法，其工作流程为：
（1）所述汽轮机未启动、离合器未结合前，所述电机带动所述离合器输出端转动，所述离合器输入端、小齿轮及大齿轮均处于静止状态；
（2）当蒸汽富余时，所述汽轮机启动后通过传动齿轮，带动所述离合器输入端转动，当所述离合器输入端转速高于输出端转速后，所述离合器接合；所述汽轮功率通过大、小齿轮、所述离合器及输出轴传递到所述除尘风机；
（3）蒸汽不足时，所述离合器输入端转速低于输出端转速后，所述离合器脱开，依靠所述电机自动补充。
2.根据权利要求1所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：包括汽轮机（3）、除尘风机、电动机（1），变速离合器（2），所述汽轮机（3）与所述变速离合器（2）的小齿轮通过输入轴联轴器连接；所述变速离合器（2）设置在低速端，所述变速离合器（2）的输出端连接有输出轴，所述输出轴与所述电机(1)通过输出轴联轴器相连；所述电机(1)再连接风机。
3.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述变速离合器(2)采用全自动型单向超越离合器。
4.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述的变速离合器(2)上面设有位置指示接近开关，所述位置指示开关与控制室通过信号连接。
5.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述输入轴联轴器上安装有护罩。
6.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述大齿轮、小齿轮及输出轴的支承均采用滑动轴承。
7.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述变速器箱体设有内部滑油管路。
8.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述内部滑油管路分为两路。
9.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：所述大齿轮法兰端和所述输出轴的支持轴承两侧带有止推面。
10.根据权利要求2所述的工业锅炉蒸汽用于拖动除尘风机的装置，其特征在于：该装置还包括监测所述变速离合器运行状态的监测系统。
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