CN201924030U - 一种改进型高炉三机组 - Google Patents

Abstract

一种改进型高炉三机组，包括煤气透平机、高炉鼓风机、电动机、齿轮变速箱和同步自换档离合器，煤气透平机、高炉鼓风机、电动机、齿轮变速箱共用一套辅助系统，所述煤气透平机的额定转速与高炉鼓风机的额定转速相同，所述高炉鼓风机的两端均设置有动力输入轴，煤气透平机的动力输出轴通过同步自换档离合器与高炉鼓风机一端的动力输入轴相连，电动机的动力输出轴通过齿轮变速箱与高炉鼓风机另一端的动力输入轴相连。

Description

一种改进型高炉三机组

技术领域

本实用新型属于动力机械工程技术领域，特别涉及一种主要由高炉鼓风机、煤气透平机和电动机组成的与炼铁高炉配套使用的动力设备。

背景技术

高炉三机组是一项由石化系统催化裂化三机组衍生而来的工程技术，主要由煤气透平机、高炉鼓风机和电动机组成。高炉鼓风机是炼铁高炉的核心动力设备，主要功能是为高炉供风；高炉炼铁过程中会产生具有一定压力和温度的高炉煤气，煤气透平机是用来回收高炉煤气的过余能量的一种透平机械，其回收的能量通过轴系传递给高炉鼓风机为其供能，所供能量可达鼓风机能耗的25～45％；高炉鼓风机启动所需的能量及能耗不足的部分由电动机提供。

现有高炉三机组通常采取将煤气透平机布置在中间，高炉鼓风机和电动机分别安装在煤气透平机两端的组合方式，煤气透平机转速为3000转/分钟，高炉鼓风机的转速随型号、功率的不同通常分布在3000～8500转/分钟之间。因而存在以下问题：(1)当煤气透平机不工作时，仍然要在电动机的带动下旋转，这样不仅造成效率损失，而且降低了机组运行的稳定性；(2)高炉三机组将使用两个齿轮变速箱，分别用于连接电动机与高炉鼓风机、煤气透平机与鼓风机，这样势必增大轴系的设计难度和故障发生率，增加制造成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种改进的高炉三机组，以解决降低机组运行能耗和制造成本、提高机组运行稳定性的技术问题。

本实用新型所述高炉三机组是对现有高炉三机组的一种改进，改进之处是：1、将煤气透平机和电动机分别布置在高炉鼓风机的两侧；2、提高煤气透平机的转速，使其转速与高炉鼓风机的转速相同。

本实用新型所述改进型高炉三机组，包括煤气透平机、高炉鼓风机、电动机、齿轮变速箱和同步自换档离合器(Synchro-Self-Shifting离合器，简称SSS离合器)，煤气透平机、高炉鼓风机、电动机、齿轮变速箱共用一套辅助系统，所述煤气透平机的额定转速与高炉鼓风机的额定转速相同，所述高炉鼓风机的两端均设置有动力输入轴，煤气透平机的动力输出轴通过同步自换档离合器与高炉鼓风机一端的动力输入轴相连，电动机的动力输出轴通过齿轮变速箱与高炉鼓风机另一端的动力输入轴相连。

本实用新型所述改进型高炉三机组，其煤气透平机和高炉鼓风机的额定转速均为3000转/分钟～8500转/分钟。

本实用新型所述改进型高炉三机组，煤气透平机、高炉鼓风机、电动机和套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、本实用新型所述高炉三机组的煤气透平机和电动机分别布置在高炉鼓风机的两侧，煤气透平机不工作时同步自换档离合器与高炉鼓风机的动力输入轴脱开，因而可降低机组运行能耗、提高机组运行的稳定性。

2、本实用新型所述高炉三机组中，其煤气透平机的转速与高炉鼓风机的转速相同，煤气透平机通过同步自换档离合器直接与高炉鼓风机相连，因而较现有常规高炉三机组减少了一个齿轮变速箱，简化了轴系设计，降低了故障率和制造成本。

3、由于煤气透平机转速提高，较常规煤气透平机气流通道减小、轮毂直径减小、叶片长度减小、轴系重量降低、轴颈尺寸减小、支承轴承中心距减小、壳体尺寸减小，由此整个主机尺寸可减小20～50％，重量可减小20～50％。

4、组成本实用新型所述高炉三机组的煤气透平机、高炉鼓风机、电动机和套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％，提高高炉煤气余压能量回收效率4～8％；

附图说明

图1是本实用新型所述改进型高炉三机组的结构示意图。

图中，1-煤气透平机、2-同步自换档离合器、3-第一高炉鼓风机 4-齿轮变速箱、5-电动机、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改进型高炉三机组的结构和工作原理作进一步说明。

本实施例中，高炉三机组的结构如图1所示，主要由煤气透平机1、高炉鼓风机3、电动机5、齿轮变速箱4、同步自换档离合器2和辅助系统6组成。煤气透平机1为刚性轴透平机，其额定转速为3000转/分钟～8500转/分钟；高炉鼓风机3的两端均设置有动力输入轴其额定转速为3000转/分钟～8500转/分钟；辅助系统6包括一座润滑油站、一座液压油站、一套给排水系统和一套控制系统，润滑油站向煤气透平机、高炉鼓风机和电动机提供润滑油，液压油站向煤气透平机和鼓风机高炉提供液压油，控制系统控制煤气透平机、高炉鼓风机和电动机的运行；同步自换档离合器2是一种利用主、从动部分的转速变化具有自行离合功能的离合器，当其输入侧的转速倾向超过输出侧时，离合器啮合，输出侧被驱动；当其输入侧转速倾向相对于输出侧减少时，产生反向力矩，离合器脱开，同步自换档离合器有市售商品。

如图1所示，本实施例中，所述高炉鼓风机3布置在中间，所述煤气透平机1的动力输出轴通过同步自换档离合器2与高炉鼓风机3一端的动力输入轴相连，所述电动机5的动力输出轴通过齿轮变速箱4与高炉鼓风机3另一端的动力输入轴相连。所述煤气透平机、高炉鼓风机、电动机和套辅助系统安装在同一厂房内。

机组启动时，高炉不产生煤气或煤气由其它管道经过，煤气透平机1没有煤气进入，同步自换档离合器2处于脱开状态，电动机5带动高炉鼓风机3开始启动，完成高炉鼓风机3的启动，此时高炉鼓风机3所需的能量完全由电动机5提供。继后，引导高炉煤气进入煤气透平机1使煤气透平机做功，其动力输出轴逐渐升速，当煤气透平机动力输出轴的转速倾向超过电动机动力输出轴的转速时，同步自换档离合器2啮合，煤气透平机1向高炉鼓风机3供能，电动机5通过控制系统调节降低输出功率，最后，达到煤气透平机1与电动机5共同为高炉鼓风机3提供所需能量的工作状态。

机组停机时，由控制系统发出停机指令，控制阀门动作，引导高炉煤气从其它管道通过，使煤气不再进入煤气透平机1，煤气透平机1失去动力源后其动力输出轴的转速开始降低，当同步自换档离合器2输入侧转速倾向低于输出侧时，同步自换档离合器2脱开，煤气透平机1动力输出轴的转速进一步降低直至停止转动。确认同步自换档离合器2脱开、煤气透平机1停机完成后，再控制电动机5停机，以此实现高炉鼓风机3的停机，最终完成机组停机。

Claims (3)

1.一种改进型高炉三机组，包括煤气透平机(1)、高炉鼓风机(3)、电动机(5)和齿轮变速箱(4)，所述煤气透平机、高炉鼓风机、电动机、齿轮变速箱共用一套辅助系统(6)，其特征在于还包括同步自换档离合器(2)，所述煤气透平机(1)的额定转速与高炉鼓风机(3)的额定转速相同，所述高炉鼓风机(3)的两端均设置有动力输入轴，煤气透平机(1)的动力输出轴通过同步自换档离合器(2)与高炉鼓风机(3)一端的动力输入轴相连，电动机(5)的动力输出轴通过齿轮变速箱(4)与高炉鼓风机(3)另一端的动力输入轴相连。

2.根据权利要求1所述的改进型高炉三机组，其特征在于所述煤气透平机(1)和高炉鼓风机(3)的额定转速均为3000转/分钟～8500转/分钟。

3.根据权利要求1或2所述的改进型高炉三机组，其特征在于煤气透平机(1)、高炉鼓风机(4)、电动机(6)和套辅助系统(7)安装在同一厂房内。

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