CN204140142U - 一种发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发电系统。所述发电系统包括：主汽轮机；与所述主汽轮机的输出轴相连接的第一发电机；与所述第一发电机的输出轴相连接的调速装置；以及与所述调速装置的输出轴相连接的第二发电机。采用本实用新型提供的发电系统，能够实现对主发电机后轴余量功率的有效利用，能够有效避免对能源的浪费。

Description

一种发电系统

本申请要求于2014年8月28日提交中国专利局、申请号为201420492148.7、实用新型名称为“一种发电系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型涉及驱动技术领域，尤其涉及一种发电系统。

背景技术

电力是以电能作为动力的能源。实用新型于19世纪70年代，电力的实用新型和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来，世界发生的三次科技革命之一，从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一，是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力，再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。当今是互联网的时代，我们仍然对电力有着持续增长的需求，因为我们实用新型了电脑、家电等更多使用电力的产品。不可否认新技术的不断出现使得电力成为人们的必需品。

目前，一般由发电厂发电，然后将电送至电网。一般，主汽轮机驱动主发电机所发的电，占发电厂发电量的主要部分。

但是，目前的技术中，主汽轮机的功率很大，驱动主发电机时，主发电机后轴仍有余量的功率，造成能源的浪费。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种发电系统，用以实现对主发电机后轴余量功率的有效利用，有效避免对能源的浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种发电系统，包括：

主汽轮机；

与所述主汽轮机的输出轴相连接的第一发电机；

与所述第一发电机的输出轴相连接的调速装置；

以及与所述调速装置的输出轴相连接的第二发电机。

优选的，所述主汽轮机的输出轴与所述第一发电机的输入轴相连接，所述第一发电机的输出轴与所述调速装置的输入轴相连接。

优选的，所述调速装置为调速齿轮箱。

优选的，所述调速齿轮箱是输出转速恒为50赫兹或60赫兹工频转速的调速齿轮箱。

优选的，所述第二发电机为发出的电的频率恒为50赫兹或者60赫兹的工频发电机。

优选的，所述调速齿轮箱是输出转速为变频转速的调速齿轮箱。

优选的，所述第二发电机为发出的电是变频电的变频发电机。

优选的，所述第一发电机为发电厂的主发电机。

优选的，所述第二发电机为额定功率小于所述第一发电机的小型发电机。

优选的，所述调速装置为额定功率小于或等于所述第一发电机的额定功率，且大于或等于所述第二发电机额定功率的调速装置。

优选的，还包括：

设置在所述第一发电机与所述调速装置之间，一端与所述第一发电机的输出轴相连接，另一端与所述调速装置的输入轴相连接的离合器。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种发电系统。本实用新型提供的发电系统，包括：主汽轮机，与所述主汽轮机的输出轴相连接的第一发电机，与所述第一发电机的输出轴相连接的调速装置，以及与所述调速装置的输出轴相连接的第二发电机。因为主汽轮机的功率很大，驱动主发电机时，主发电机的后轴仍有余量的功率，能够驱动本实用新型提供的调速装置，调速装置对主发电机后轴的转速进行调整之后，进一步驱动第二发电机运转，第二发电机开始发电，实现对主发电机后轴余量功率的有效利用，能够有效避免对能源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中发电系统的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种发电系统的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的另外一种发电系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对现有技术和本实用新型作进一步详细的说明。

请参阅图1，图1为现有技术中发电系统的结构图。如图1所示，现有技术中的发电系统包括：

主汽轮机11，以及与主汽轮机11相连接的主发电机12。

主汽轮机驱动主发电机所发的电，占发电厂发电量的主要部分。目前的技术中，主汽轮机的功率很大，驱动主发电机时，主发电机的后轴仍有余量的功率，但目前的技术中，并未对主发电机的后轴仍有余量的功率进行利用，造成能源的浪费，比较可惜。

为此，本实用新型提供一种新的发电系统，以解决上述现有技术中所存在的问题，这一问题主要体现在没有对主发电机的后轴仍有余量的功率进行利用，造成能源的浪费。具体请参见下述实施例。

实施例

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种发电系统的结构图。如图2所示，本实用新型实施例提供的发电系统，包括：

主汽轮机21；

与所述主汽轮机21的输出轴相连接的第一发电机22；

与所述第一发电机22的输出轴相连接的调速装置23；

以及与所述调速装置23的输出轴相连接的第二发电机24。

具体的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述主汽轮机21的输出轴与所述第一发电机22的输入轴相连接。

需要说明的是，所述第一发电机22为发电厂的主发电机。

主汽轮机21驱动所述第一发电机22所产生的发电量，是发电厂发电量的主要部分。主汽轮机21的功率很大，驱动主发电机时，主发电机的后轴仍有余量的功率，本实用新型实施例提供的发电系统，在满足主汽轮机21驱动所述第一发电机22为发电厂提供大部分发电量的同时，进一步利用主发电机后轴仍有的余量功率，以充分利用能源，避免能源的浪费。

具体的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述调速装置23为调速齿轮箱，用以保证所述调速装置23输出轴的转速恒定，从而保证所述第二发电机23的发电频率稳定。

进一步的，所述调速齿轮箱是输出转速恒为50赫兹或60赫兹工频转速的调速齿轮箱，用以驱动所述第二发电机23所发出的电是频率恒为50赫兹或60赫兹的工频电，使所述第二发电机23所发出的电能够直接送至电网或者供给厂用电直接使用。

具体的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述第一发电机22的输出轴与所述调速装置23的输入轴相连接。

具体的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述第二发电机23为小型发电机。

进一步的，所述第二发电机23的额定功率小于所述第一发电机22的额定功率。

进一步的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述第二发电机23为工频发电机，发出的电的频率恒为50赫兹或者60赫兹，用以实现所述第二发电机23发出的电能够直接送至电网，或者提供给厂用电直接使用。

需要说明的是，所述调速装置23分别与所述第一发电机22和所述第二发电机23相匹配，所述调速装置23的额定功率分别符合所述第一发电机22额定功率和所述第二发电机23额定功率的要求。可选的，本实用新型实施例提供的发电系统，所述调速装置23的额定功率小于或等于所述第一发电机22的额定功率，所述调速装置23的额定功率大于或等于所述第二发电机23的额定功率。

之所以在主发电机和小型发电机之间设置调速装置23，是因为主发电机转速有滑差，大约在1％～2％，如果直接驱动小型发电机，小型发电机无法保持恒定的发电频率，小型发电机所发的电无法直接送至电网，也不能直接提供给电厂为电厂供电。

滑差是指发电机电压频率和系统电压频率的差(频差)，发电机并网时，要求滑差应小于允许值。但是，如果滑差太小，发电机并网的时间会很长，此时可适当加速发电机，从而提高滑差。

当发电机的频率与系统的频率不一致时，将自动向DEH(Digital ElectricHydraulic Control System，汽轮机数字电液控制系统)发出增速或减速信号，发出的信号脉冲宽度与发电机与系统的频差大小一致，即发电机与系统的频差越大，增、减速信号的脉冲宽度越宽；相反，发电机与系统的频差越小，增、减速信号的脉冲宽度越小。而DEH接收的最小信号宽度为200ms，即当发电机与系统的频差小于一定值以后，自动准同期装置向DEH发出的最小信号宽度将小于DEH能够接收的最小信号宽度，使汽轮机不能增、减转速，最终使发电机自动同期失败。

发电机并网前，使发电机的频率或者转速稍高于系统的频率或者转速，使发电机与系统之间的滑差大于0.02Hz(即1.2转/分钟)，以保证自动同期装置对DEH的正常调节。

因此，需要在第一发电机22和第二发电机23之间设置调速装置23，所述调速装置23为调速齿轮箱，用以消除所述第一发电机22输出转速的滑差对所述第二发电机23的影响，使第二发电机23的发电频率稳定，从而使第二发电机23所发的电能够直接送至电网，以及供给厂用电使用。

进一步的，本实用新型实施例提供的技术方案，所述调速装置23为调速齿轮箱，该调速齿轮箱，可选的，是输出转速为变频转速的调速齿轮箱。具体的，输出转速为变频转速的调速齿轮箱，可选的，为调速行星齿轮箱，该调速行星齿轮箱能够对输出转速进行无级转速调节。

进一步的，与上述输出转速为变频转速的调速齿轮箱相对应的，所述第二发电机24为发出的电是变频电的变频发电机。具体的，输出转速为变频转速的调速齿轮箱，输出转速能够无级转速调节，因此，驱动变频发电机发出的变频电的频率可调节，从而能够直接驱动发电厂的一些厂用设备，比如发电厂的引风机、风机和凝结水泵等(这些厂用设备安装有变频电机)，从而能够降低电厂自身厂用电的用电量，相当于发电厂发出的电能够更多的送入电网，即能够增加上网电量，从而实现经济效益的提高。

为了检修方便，不至于影响第一发电机(发电厂主发电机)的正常运行，本实用新型实施例还公开另外一种发电系统。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的另外一种发电系统的结构图。如图3所示，该系统，包括：

主汽轮机31；

与所述主汽轮机31的输出轴相连接的第一发电机32；

与所述第一发电机32的输出轴相连接的离合器33；

与所述离合器33相连接的调速装置34；

具体的，所述离合器33与所述调速装置34的输入轴相连接。

以及与所述调速装置34的输出轴相连接的第二发电机35。

具体的，在所述第一发电机32和所述调速装置34之间设置所述离合器33，用于当所述调速装置34或者所述第二发电机35出现故障时，用所述离合器33切断所述第一发电机32的输出轴的输出动力，以便对所述调速装置34或者所述第二发电机35进行维修。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种发电系统。本实用新型提供的发电系统，包括：主汽轮机，与所述主汽轮机的输出轴相连接的第一发电机，与所述第一发电机的输出轴相连接的调速装置，以及与所述调速装置的输出轴相连接的第二发电机。因为主汽轮机的功率很大，驱动主发电机时，主发电机的后轴仍有余量的功率，能够驱动本实用新型提供的调速装置，调速装置对主发电机后轴的转速进行调整之后，进一步驱动第二发电机运转，第二发电机开始发电，实现对主发电机后轴余量功率的有效利用，能够有效避免对能源的浪费。

同时，本实用新型提供的发电系统，因为主汽轮机的功率很大，驱动主发电机时，主发电机的后轴仍有余量的功率，能够驱动本实用新型提供的调速装置，调速装置对主发电机后轴的转速进行调整之后，进一步驱动第二发电机运转，第二发电机开始发电，实现了对主发电机后轴余量功率的有效利用，提高了第一发电机的综合使用效率，第二发电机发出的电能够直接送至电网，或者供厂用电直接使用，或者直接用于驱动引风机、风机和凝结水泵等发电厂厂用设备，从而能够提高发电厂送至电网的电量(上网电量)或者减少厂用电的用电量，从而能够提高经济效益。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种发电系统，其特征在于，包括：

主汽轮机；

与所述主汽轮机的输出轴相连接的第一发电机；

与所述第一发电机的输出轴相连接的调速装置；

以及与所述调速装置的输出轴相连接的第二发电机。

2.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述主汽轮机的输出轴与所述第一发电机的输入轴相连接，所述第一发电机的输出轴与所述调速装置的输入轴相连接。

3.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述调速装置为调速齿轮箱。

4.根据权利要求3所述的发电系统，其特征在于，所述调速齿轮箱是输出转速恒为50赫兹或60赫兹工频转速的调速齿轮箱。

5.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述第二发电机为发出的电的频率恒为50赫兹或者60赫兹的工频发电机。

6.根据权利要求3所述的发电系统，其特征在于，所述调速齿轮箱是输出转速为变频转速的调速齿轮箱。

7.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述第二发电机为发出的电是变频电的变频发电机。

8.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述第一发电机为发电厂的主发电机。

9.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述第二发电机为额定功率小于所述第一发电机的小型发电机。

10.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述调速装置为额定功率小于或等于所述第一发电机的额定功率，且大于或等于所述第二发电机额定功率的调速装置。

11.根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，还包括：

设置在所述第一发电机与所述调速装置之间，一端与所述第一发电机的输出轴相连接，另一端与所述调速装置的输入轴相连接的离合器。