CN201924027U - 一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组 - Google Patents

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王国有
师亚洲
任先念
陈亮
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Abstract

一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，包括煤气余压透平机、发电机、辅助系统、汽轮机、第一超越离合器和第二超越离合器，所述发电机的两端均设置有转轴，汽轮机的动力输出轴通过第一超越离合器与发电机一端的转轴相连，煤气余压透平机的动力输出轴通过第二超越离合器与发电机另一端的转轴相连，所述汽轮机、发电机、煤气余压透平机共用一套辅助系统。

Description

一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组
技术领域
本实用新型属于动力机械工程技术领域，特别涉及一种利用高炉煤气余压和余热发电的装置。
背景技术
高炉炼铁过程中会产生具有一定压力和温度的高炉煤气，高炉煤气余压透平发电装置(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit，简称TRT)是利用高炉煤气的压力能及热能，使煤气通过透平膨胀机做功，将其转化为机械能，驱动发电机发电而进行能量回收的一种节能装置。高炉煤气余压透平机回收的能量能够达到高炉鼓风机能耗的25～45％。
高炉煤气余压透平机做功后会排出低压高炉煤气，此种低压高炉煤气可作为锅炉燃烧的能源产生蒸汽，因此，低压高炉煤气的利用可提高高炉煤气能量的回收率。现有技术虽然对低压高炉煤气的利用有所报道，但将其与高压煤气共同用于驱动发电机发电未见报道。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，以解决提高高炉煤气能量回收率、降低机组运行成本的技术问题。
本实用新型的技术方案：将煤气余压透平机与汽轮机进行组合，共同驱动发电机发电，所述汽轮机、发电机、煤气余压透平机共用一套辅助系统。
本实用新型所述回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，包括煤气余压透平机、发电机、辅助系统、汽轮机、第一超越离合器(overrunning clutch)和第二超越离合器，所述发电机的两端均设置有转轴，汽轮机的动力输出轴通过第一超越离合器与发电机一端的转轴相连，煤气余压透平机的动力输出轴通过第二超越离合器与发电机另一端的转轴相连，所述汽轮机、发电机、煤气余压透平机共用一套辅助系统。
本实用新型所述回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，其汽轮机、发电机、煤气余压透平机和辅助系统安装在同一厂房内。
本实用新型具有以下有益效果：
1、将一台煤气余压透平机、一台汽轮机和一台发电机通过轴系连接在一起，煤气余压透平机用于回收高压高炉煤气的能量，汽轮机用于回收煤气余压透平机做功后排出的低压高炉煤气的能量，可提高高炉煤气能量的回收率。
2、将煤气余压透平机、汽轮机布置在发电机的两侧，通过超越离合器实现煤气余压透平机与发电机的连接、汽轮机与发电机的连接，在正常工作情况下，煤气余压透平与汽轮机都作为原动机为发电机提供动力，同时驱动发电机发电，在汽轮机或煤气余压透平机出现故障时，不影响发电机的正常运行。
3、本实用新型所述双透平机组的汽轮机、发电机、煤气余压透平机和辅助系统安装在同一厂房内，可降低建设成本约30％，减少占地面积约30％，降低管理人力投入约30％。
附图说明
图1是本实用新型所述回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组的结构示意图。
图中，1-汽轮机、2-第一超越离合器、3-发电机、4-第二超越离合器、5-煤气余压透平机、6-辅助系统。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本实用新型所述回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组的结构和工作原理作进一步说明。
本实施例中，回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组的结构如图1所示，包括汽轮机1、发电机3、煤气余压透平机5、第一超越离合器2、第二超越离合器4和辅助系统6，整个机组的转速为3000转/分钟。煤气余压透平机5为常规的TRT结构，汽轮机1为常规的汽轮机组结构，发电机3的两端均设置有转轴；第一超越离合器2和第二超越离合器4可通过市场购买(有市售商品)，也可参照《机械设计手册》第2卷、第3章中的“离合器”部分自行设计制造，它们的啮合转速设计值均为3000转/分钟；辅助系统包括润滑油系统(为机组轴系润滑)，液压系统(为机组中的阀门等部件提供动力)，氮气密封系统(为机组轴系密封，将工作介质与外界大气隔绝)，给排水系统(为机组、润滑油系统、液压油系统等提供冷却水)，自动控制系统(控制整个机组的操作)，配电系统，阀门系统等。
如图1所示，本实施例中，所述发电机3布置在中间，汽轮机1的动力输出轴通过第一超越离合器2与发电机3一端的转轴相连，煤气余压透平机5的动力输出轴通过第二超越离合器4与发电机3另一端的转轴相连，所述汽轮机、发电机、煤气余压透平机共用一套辅助系统6。
本实施例所述回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组的工作原理：煤气余压透平机5的运行介质为高炉炼铁后的高压煤气，汽轮机1的工作介质为煤气余压透平机做功后的低压高炉煤气作为锅炉能源产生的高温蒸汽，汽轮机1和煤气余压透平机5相互独立，当汽轮机和煤气余压透平机的转速达到3000转/分钟时，第一超越离合器2、第二超越离合器4自动啮合，煤气余压透平机与汽轮机都作为原动机为发电机3提供动力，同时驱动发电机3发电，当汽轮机1或煤气余压透平机5的转速低于3000/分钟转时，所对应的超越离合器自动脱开。

Claims (2)

1.一种回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，包括煤气余压透平机(5)、发电机(3)、辅助系统(6)，其特征在于还包括汽轮机(1)、第一超越离合器(2)和第二超越离合器(4)，所述发电机(3)的两端均设置有转轴，汽轮机(1)的动力输出轴通过第一超越离合器(2)与发电机(3)一端的转轴相连，煤气余压透平机(5)的动力输出轴通过第二超越离合器(4)与发电机(3)另一端的转轴相连，所述汽轮机、发电机、煤气余压透平机共用一套辅助系统(6)。
2.根据权利要求1所述的回收高炉煤气余热和余压能量的双透平机组，其特征在于汽轮机(1)、发电机(3)、煤气余压透平机(5)和辅助系统(6)安装在同一厂房内。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102352784A (zh) * 2011-10-28 2012-02-15 西安陕鼓动力股份有限公司 一种炼铁高炉与烧结能量回收联合发电机组
CN109882428A (zh) * 2019-04-18 2019-06-14 西安联创分布式可再生能源研究院有限公司 一种能量回收型同轴驱动离心鼓风机组

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Effective date: 20120420

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120420

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Patentee after: CHENGDU CHENGFA SCIENCE & TECHNOLOGY POWER ENGINEERING CO., LTD.

Address before: Xindu District of Chengdu city in Sichuan province 610503 Shulong avenue into the industrial park into the Group Technology Center

Patentee before: Chengdu Engine (Group) Co., Ltd.

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