变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，包括由汽轮机和第一发电机组成的汽轮发电机组，汽轮机拖动第一发电机以固定的速度旋转发电；还包括由调速齿轮箱和第二发电机组成的变频发电机组，汽轮机的转速经过调速齿轮箱调速后输出给第二发电机，并通过第二发电机为变频厂用电系统供电。本实用新型专利技术既能通过第一发电机发出工频电能用于上网销售，又能由第二发电机发出变频电能用于自身厂用电，相对于常规汽轮发电机组，充分利用了汽轮机的出力，提高汽轮机的运行效率；通过第二发电机为厂内主要动力负载提供电能，实现了全厂主要动力负载集中变频，降低了厂用电率，节约了电能，增加了上网电量，提高电厂的发电收益。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽轮发电
，尤其是一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组。
技术介绍
火力发电厂的核心设备是锅炉、汽轮机、发电机，其中汽轮机和发电机组成的系统称为汽轮发电机组。常规汽轮发电机组的配置方案是单台汽轮机与单台发电机同轴相连。常规汽轮发电机组的生产过程为由锅炉产生的过热蒸汽通过进气管道进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动一台发电机发电，做功后的废汽通过排气经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。现有技术中，汽轮发电机组一般包括汽轮机、发电机，由汽轮机拖动发电机用恒定的转速旋转发电，经主变压器升压后向厂外电网供电；经厂用变压器降压后向厂内设备提供厂用电。这种配置的火电厂汽轮发电机组只能向其厂内负载提供工频电源，发电机组负荷随电网需求每天都在变化，为了提高设备效率，降低厂用电量，节约电能，需要在厂用负载与电源之间安装变频器，根据不同的负荷工况调节变频器输出频率。但安装变频器存在以下缺陷:(I)有节能潜力的负载均需要单独安装变频器，安装位置随负载位置而定，占地大，不便于集中管理；(2)变频器属于精密设备，对粉尘、温度、湿度均有较高的要求；(3)变频器经长期工作后其性能会逐渐降低、老化，如维护不及时，会发生故障，进而缩短设备的使用寿命，重要厂用电负载变频器故障会造成机组减负荷甚至停机，给发电厂带来严重的经济损失。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，该发电机组能够实现全厂主要动力负载集中变频、降发电厂厂用电率以及提高汽轮机的运行效率和电厂经济效益。本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，包括汽轮机、第一发电机、调速齿轮箱和第二发电机；所述汽轮机、第一发电机、调速齿轮箱和第二发电机同轴连接，其中，所述汽轮机与所述第一发电机的一侧轴端连接，所述第一发电机的另一侧轴端连接所述调速齿轮箱的输入端，所述调速齿轮箱的输出端与所述第二发电机连接。本技术的有益效果是:本技术的汽轮机和第一发电机组成了汽轮发电机组，调速齿轮箱和第二发电机组成了变频发电机组；本技术既能通过第一发电机发出工频电能用于上网销售，又能通过调速齿轮箱调速后由第二发电机发出变频电能用于自身厂用电，相对于常规汽轮发电机组来说，充分利用了汽轮机的出力，提高了汽轮机的运行效率；其次，由调速齿轮箱调速后通过第二发电机为厂内主要动力负载提供电能，实现了全厂主要动力负载集中变频，降低了厂用电率，节约了电能，增加了上网电量，提高电厂的发电收益。当每台100MW机组每年可对外多供电1.5亿千瓦时，直接经济收益可达2400万元以上；再者，由于由调速齿轮箱和第二发电机组成的变频发电机组本身具有变频的功能，所以不再需要安装大功率变频器，也就是说解决了使用大功率变频器时存在的问题。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述调速齿轮箱采用变液力变矩器或液力偶合器。优选采用变液力变矩器，因为变液力变矩器能够100%无级调速，且效率较高，没有滑差，可以实现对第二发电机更好的变频调速的作用。本技术还提供了一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，包括汽轮机、第一发电机、调速齿轮箱和第二发电机；所述汽轮机、第一发电机、调速齿轮箱和第二发电机同轴连接，其中，所述第一发电机与所述汽轮机的一侧轴端连接；所述调速齿轮箱的输入端与所述汽轮机的另一侧轴端连接，所述调速齿轮箱的输出端与所述第二发电机连接。本技术方案的有益效果除了与上述的本技术的有益效果相同以外，还由于如此设置使得由调速齿轮箱和第二发电机组成的变频发电机组能够远离运行控制中心，当变频发电机组变频运行时，运行过程中产生的谐波不会对运行控制中心的电子设备造成干扰；且更加方便于设备的维修。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述调速齿轮箱采用变液力变矩器或液力偶合器。在此也优选变液力变矩器。【附图说明】图1为现有技术中典型的火电厂汽轮发电机组的结构示意图；图2为本技术实施例1中所述的变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组的结构示意图；图3为本技术实施例2中所述的变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组的结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1、汽轮机，2、第一发电机，3、主变压器，4、厂用变压器，5、调速齿轮箱，6、第二发电机。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示为现有技术中典型的火电厂汽轮发电机组的结构示意图，包括汽轮机I和第一发电机2，由汽轮机I拖动第一发电机2用恒定的转速旋转发电，经主变压器3升压后向厂外电网供电；经厂用变压器4降压后向厂内设备提供厂用电。本技术不仅包括了由汽轮机I和第一发电机2组成的汽轮发电机组，并由第一发电机2分别通过主变压器3和厂用变压器4向厂外电网和工频厂用电系统供电，还包括了由调速齿轮箱5和第二发电机6组成的变频发电机组，汽轮机I的转速经过调速齿轮箱5调速后输出给第二发电机6，并通过第二发电机6为变频厂用电系统供电，【具体实施方式】如下:实施例1如图2所示，一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，包括汽轮机1、第一发电机2、调速齿轮箱5和第二发电机6 ;所述汽轮机1、第一发电机2、调速齿轮箱5和第二发电机6同轴连接，其中，所述汽轮机I与所述第一发电机2的一侧轴端连接，所述第一发电机2的另一侧轴端连接所述调速齿轮箱5的输入端，所述调速齿轮箱5的输出端与所述第二发电机6连接。调速齿轮箱5用于将固定的转速转化为变化的转速，调速齿轮箱5可选为具有离合功能的形式。调速齿轮箱5的输出端与第二发电机6的输入端连接以带动第二发电机6转动，使第二发电机6发出频率可调的电能。在本技术的发电机组中，可将汽轮机I固定的转速(一般为50Hz)通过调速齿轮箱5调节，转化为O至50Hz的变频频转速，从而带动第二发电机6转动，将汽轮机I的部分功率输出为频率可调的电能。所述调速齿轮箱5采用变液力变矩器或液力偶合器。这里优选变液力变矩器，因为变液力变矩器能够100%无级调速，且效率较高，没有滑差，可以实现对第二发电机6更好的变频调速的作用。本实施例的工作原理如下:当蒸汽推动汽轮机I转动时，汽轮机I一侧的轴端与第一发电机2相连，从而拖动同轴的第一发电机2旋转发电，将电能通过主变当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频发电机组与汽轮发电机组同轴布置的火电厂发电机组，其特征在于，包括汽轮机(1)、第一发电机(2)、调速齿轮箱(5)和第二发电机(6)；所述汽轮机(1)、第一发电机(2)、调速齿轮箱(5)和第二发电机(6)同轴连接，其中，所述汽轮机(1)与所述第一发电机(2)的一侧轴端连接，所述第一发电机(2)的另一侧轴端连接所述调速齿轮箱(5)的输入端，所述调速齿轮箱(5)的输出端与所述第二发电机(6)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙忠军，孙维国，段芃，曹圳，王继强，韩磊，谢玉豹，白帆，陈玉宝，贾云辉，唐鹏，
申请(专利权)人：华电莱州发电有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37