变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组，该系统包括背压式小汽机、风机和变频发电机，其中，背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连；所述系统通过控制变频发电机的输出，从而控制背压式小汽机的转速，从而控制风机的转速。本实用新型专利技术的系统极大地减少了小汽机进汽节流的损失，提高运行效率，并且充分发挥了小汽机的做功能力，增加运行收益。本实用新型专利技术还公开了一种蒸汽发电机组。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组，该系统包括背压式小汽机、风机和变频发电机，其中，背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连；所述系统通过控制变频发电机的输出，从而控制背压式小汽机的转速，从而控制风机的转速。本技术的系统极大地减少了小汽机进汽节流的损失，提高运行效率，并且充分发挥了小汽机的做功能力，增加运行收益。本技术还公开了一种蒸汽发电机组。【专利说明】变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及发电机组
本技术涉及发电系统的节能
，具体地涉及一种变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及蒸汽发电机组。
技术介绍
在大容量高参数汽轮机发电厂中，通常配置有如汽动风机等风机，这些风机通过如背压式小汽机来驱动，可以将空气、烟气或燃气等工质的压力提高，供给后续工艺系统。由于发电机组负荷变化的需要，风机的出力常常发生相应变化，因此通常通过对风机的转速的变化来满足机组负荷变化的需要，而风机的转速是由同轴连接的小汽机的转速决定的。为了满足夏季发电机组长期满发的需要，因此小汽机的额定出力通常要比风机的额定出力大，而风机的额定出力通常比发电机组额定负荷所需要的出力大，所以小汽机的额定出力有较大裕量，一般在50%以上。在目前的小汽机驱动风机系统中，小汽机配置有进汽调节阀，通过调节阀的开度，可以控制小汽机的转速，从而满足发电机组负荷变化的需要。然而这种配置常常由于小汽机进汽调节阀在大多运行时间下的开度较小，因此容易造成较大的节流损失。此外，由于发电机组的负荷随电网需求每天都在不断变化，负荷有高有低，因此在低负荷时，小汽机的进汽调节阀的开度会更小，从而造成的节流损失更大。并且由于小汽机的做功的能力不能充分发挥，因此也存在相对较大的经济损失。因此，如何针对现有背压式小汽机驱动风机系统的节流调速问题，开发一种既能有效减少小汽机进汽节流的损失，又能充分利用小汽机出力的驱动风机系统是目前汽轮机发电厂在节能领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种节流损失小，小汽机出力利用率高的变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及蒸汽发电机组。本技术第一方面提供了一种变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统，所述系统包括背压式小汽机、风机和变频发电机，其中，所述背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连；所述系统通过控制所述变频发电机的输出，从而控制所述背压式小汽机的转速，从而控制所述风机的转速。在另一优选例中，所述背压式小汽机还包括抽汽出口。在另一优选例中，所述抽汽出口通过抽汽管道与高温热源加热器或热交换器连接。在另一优选例中，所述抽汽管道包括η级抽汽管道，所述η = 1、2、3、4、5或6。在另一优选例中，所述背压式小汽机设有进汽管道，所述进汽管道上设有调节阀。在另一优选例中，所述背压式小汽机设有排汽管道，所述排汽管道与低温热源加热器或热交换器连接。在另一优选例中，所述调节阀的开度长期保持高开度，开度的范围为70% -100%。在另一优选例中，所述风机和变频发电机分别与所述背压式小汽机两侧的轴端相连。在另一优选例中，所述系统还包括定速比齿轮箱，所述定速比齿轮箱与所述背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连，其中，所述定速比齿轮箱位于所述背压式小汽机和变频发电机之间；和/或所述定速比齿轮箱位于所述风机和背压式小汽机之间。 在另一优选例中，所述定速比齿轮箱具有离合器功能。在另一优选例中，所述定速比齿轮箱为离合器。在另一优选例中，所述定速比齿轮箱位于所述背压式小汽机和变频发电机之间，并且所述定速比齿轮箱的输入端与所述背压式小汽机的一侧的轴端相连，所述风机的输入端与所述背压式小汽机的另一侧的轴端相连。在另一优选例中，所述定速比齿轮箱位于所述风机和背压式小汽机之间，并且所述定速比齿轮箱的输入端与所述背压式小汽机的一侧的轴端相连，所述变频发电机的输入端与所述背压式小汽机的另一侧的轴端相连。在另一优选例中，所述风机和变频发电机连接于所述背压式小汽机的同一轴端。在另一优选例中，所述变频发电机的输入端与所述背压式小汽机的一侧的轴端相连，变频发电机的输出端与所述风机的输入端相连。在另一优选例中，所述系统还包括定速比齿轮箱，所述定速比齿轮箱与所述背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连，其中，所述定速比齿轮箱位于所述背压式小汽机和变频发电机之间；或所述定速比齿轮箱位于所述风机和变频发电机之间。在另一优选例中，所述定速比齿轮箱位于所述背压式小汽机和变频发电机之间，并且所述定速比齿轮箱的输入端与所述背压式小汽机的一侧的轴端相连，所述变频发电机的输出端与所述风机的输入端相连。在另一优选例中，所述定速比齿轮箱位于所述风机和变频发电机之间，并且所述定速比齿轮箱的输入端与所述变频发电机的输出端相连，所述定速比齿轮箱的输出端与所述风机的输入端相连。在另一优选例中，所述风机包括:介质为空气或烟气的风机、介质为空气或燃气的压缩机、燃气轮机。本技术第二方面提供了一种蒸汽发电机组，所述发电机组配置有第一方面所述的系统。应理解，在本技术范围内中，本技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。【专利附图】【附图说明】图1为现有的纯凝式小汽机驱动风机系统示意图。图2为本技术实施例1的系统一种示意图。图3为本技术实施例1的系统另一种示意图。图4为本技术实施例2的系统示意图。图5为本技术实施例3的系统示意图。【具体实施方式】专利技术人经过深入广泛的研究，发现通过与背压式小汽机同轴连接变频发电机，不仅可通过控制变频发电机的出力方式，部分或全部代替调节阀方式，以控制小汽机的转速，从而控制风机的转速，而且可利用变频发电机进行发电，从而充分利用了小汽机的出力。本技术小汽机的调节阀的开度可长期保持高开度(70% -100%)，大大减少了节流造成的损失，并且充分利用小汽机的出力，使得小汽机的运行效率的提高了 8%-20%。在此基础上完成了本技术。如本文所用，“变频发电机”是指相对于常规发电为固定频率的发电机而言，发电的频率随时在较大范围变化的发电机。如本文所用，“背压式小汽机”、“背压式小汽轮机”、“小汽机”和“小汽轮机”可互换使用，是指排汽到高于大气压的换热器或热网的汽轮机称为背压式小汽机。如本文所用，“同轴相连”是指各设备连接在同一转动轴系上。变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统及蒸汽发电机组本技术的变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统是在大容量高参数汽轮机发电厂中，发电机组所配置的用于将空气、烟气或燃气等工质的压力提高后，供给后续工艺系统所不可缺少的系统之一。本技术的系统包括:背压式小汽机、风机、变频发电机，其中，背压式小汽机设有进汽管道、排汽管道和调节阀，进汽管道的蒸汽来自发电机组热力系统的高压蒸汽，排汽管道与低温热源(低压汽源)加热器或热交换器连接，调节阀设置在进汽管道上，用于调节高压蒸汽的通汽量；本技术的风机包括介质为空气的风机、介质为空气的压缩机、工质为烟气其它风机、介质为燃气的压缩机或燃气轮机等。变频发电机与风机一起连接于背压式小汽机的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频发电机调速的背压式小汽机驱动风机系统，其特征在于，所述系统包括背压式小汽机、风机和变频发电机，其中，所述背压式小汽机、风机和变频发电机同轴相连；所述系统通过控制所述变频发电机的输出，从而控制所述背压式小汽机的转速，从而控制所述风机的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申松林，施刚夜，叶勇健，林磊，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院，
类型：新型
国别省市：上海;31