CN2924090Y - 煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，包括煤气透平机和高炉鼓风机组，其特征在于，在煤气透平机和高炉鼓风机组之间通过离合器和变速箱与双输出轴的电动机连接，构成同轴串联布置。本实用新型的机组采用了同轴布置的方案，电动机布置在中间，一端通过齿轮箱与鼓风机连接，一端通过离合器与煤气透平连接。其结构紧凑，占地面积小，布置方便，机械损失小，控制系统简捷，配套和控制集中，部分辅机合并为一套，设备成本低，投资小，比配套两台单机模式减少～30％投资，回收期缩短1～2年。而且功能不减，安全裕度不减，是冶金高炉系统使用的理想机组。
Description
技术领域
本实用新型属于动力机械工程技术领域，涉及一种能量回收装置，特别涉及一种煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组。
背景技术
TRT技术(高炉煤气余压能量回收透平机组)广泛的应用于高炉系统中；在2004年以前，虽然TRT和高炉鼓风机组都是与高炉密切相关联的设备，但是被设置为两个分别独立的机组，回收发电和鼓风用电均需经过电网转换，有能量损失；并需电力部门审批后才能使用。
TRT中的煤气透平和高炉鼓风机都是旋转机械，能否将此两设备设计在一起，将煤气透平直接连接在鼓风机组中，使此一套机组即能拖动高炉鼓风机又能回收煤气能量，这样回收的效率会更高、设备投资也会降低。
安阳永兴同轴机组(BPRT)为国内外首次在钢铁领域使用，据国内外文献检索表明，将高炉煤气余压发电装置系统作为研究的对象，应用专用软件对高炉炉顶压力控制为目的的试验研究未曾报过，因此开展该项目，可以增加产品的技术含量，极大提高产品的核心竞争能力；可以提高TRT市场的占有率，甚至进入国际市场。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组。该机组将BPRT机组的煤气透平机和高炉鼓风机作为同一系统来设计，使TRT原有的庞大系统简化合并，取消BPRT机组的发电机及发配电系统，合并自控系统，润滑油系统，动力油系统等，并将回收的能量直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使驱动高炉鼓风机的电机降低电流而节能。
为了实现上述任务，本实用新型采取以下技术解决方案：
一种煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，包括煤气透平机和高炉鼓风机组，其特征在于，在煤气透平机和高炉鼓风机组之间通过离合器和变速箱与双输出轴的电动机连接，构成同轴串联布置。
本实用新型的机组采用了同轴布置的方案，电动机布置在中间，一端通过齿轮箱与鼓风机连接，一端通过离合器与煤气透平连接。其结构紧凑，占地面积小，布置方便，机械损失小，控制系统简捷，配套和控制集中，部分辅机合并为一套，设备成本低，投资小，比配套两台单机模式减少～30％投资，回收期缩短1～2年。而且功能不减，安全裕度不减，是冶金高炉系统使用的理想机组。
附图说明
图1是本实用新型装置的轴系配置图；
图2是本实用新型装置的流程配置图；
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，包括煤气透平机1和高炉鼓风机组5，在煤气透平机1和高炉鼓风机组5之间通过离合器2和变速箱4与双输出轴的电动机3连接，构成同轴串联布置。使煤气透平机1、双输出轴的电动机3、高炉鼓风机组5、变速箱4、离合器2这五种设备串联布置在同一轴系上。其中：
高炉鼓风机组5，用于调节静叶片角度，控制流量和压力的变化。
所述的煤气透平机1用于调节控制高炉顶压正常运行。
离合器2选用SSS型离合器，具有在线啮合及在线分离之功能。
在实际运行中，双输出轴的电动机3与煤气透平机1之间用离合器连接，煤气透平机1启动后，当煤气透平机转速升到3000r/min时离合器2自动啮合，与双输出轴的电动机3一起驱动高炉鼓风机5，直接作为旋转机械能补充在轴系上，避免能量转换的损失，使高炉鼓风机5的驱动电机降低电流而节能。高炉鼓风机5选用申请人生产的轴流压缩机；当煤气透平机1自身有故障时，煤气透平机1的转速降到2900r/min时，离合器2自动脱开，不影响高炉鼓风机组5向高炉正常送风。
本实用新型的机组应用轴系转子动力学分析技术对本实用新型的五段组成的长轴系进行了分析与计算，使其在各种工况下的可靠性和稳定性均得到了保证。
参见流程图2，双输出轴的电动机3的功率按高炉鼓风机5的最大工况设计，可在煤气透平机1不投入的情况下单独驱动鼓风机并在最大工况下运行。煤气透平机投入后，则由煤气透平机1和双输出轴的电动机3共同驱动高炉鼓风机5，双输出轴的电动机3只需输出高炉鼓风机5的耗功与煤气透平机1作功的功率差。
SSS型离合器2具有超越离合与降速重投入的功能，煤气透平机1的投入与切除均通过SSS型离合器2来实现。
高炉鼓风机5的工况通过高炉鼓风机内的静叶实现煤气透平机1转速的控制、负荷的控制及高炉顶压控制。通过快开旁通阀与快切阀、高炉鼓风机防喘振阀特性及参数的匹配来实现机组联锁停机可靠性与平稳性。
申请人已将此技术应用于为安阳永兴450m3高炉配套的BPRT机组中，填补了国内外空白。
Claims (4)
1.一种煤气透平机与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，包括煤气透平机(1)和高炉鼓风机组(5)，其特征在于，在煤气透平机(1)和高炉鼓风机组(5)之间通过离合器(2)和变速箱(4)与双输出轴的电动机(3)连接，构成同轴串联布置。
2.如权利要求1所述的煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，其特征在于，所述的高炉鼓风机组(5)为轴流压缩机。
3.如权利要求1所述的煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，其特征在于，所述的煤气透平机(1)为轴流干式煤气透平机。
4.如权利要求1所述的煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组能量回收装置，其特征在于，所述的离合器(2)为SSS型离合器。
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