动力涡轮发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种动力涡轮发电装置，用于使用发动机所排出的排气进行发电，动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，动力涡轮用于接收发动机所排出的排气，排气能够带动动力涡轮转动；发电机，发电机与动力涡轮相连，动力涡轮能够通过转动带动发电机发电；以及调节组件，发动机所排出的排气经由调节组件达到动力涡轮，调节组件能够调节进入动力涡轮的排气的排气量。本实用新型专利技术的动力涡轮发电装置，可以保证发动机不同负荷、变负荷和排气波动的情况下动力涡轮发电装置的发电品质，有效提高了动力涡轮发电装置与发动机的排气系统的匹配适应性。

Power turbine generator

The utility model discloses a power turbine power generation device for engine exhaust use from power generation, power turbine power generation device includes: a power turbine, power turbine exhaust for receiving engine exhaust, the exhaust can drive the power turbine to rotate; generator, generator and power turbine connected power turbine to rotate to drive a generator power; and regulating assembly from the engine exhaust through regulating components to achieve the power turbine, exhaust exhaust components can be adjusted into the power turbine. The power turbine generating device of the utility model can ensure the power quality of the power turbine generator unit under the condition of different load, variable load and exhaust fluctuation of the engine, and effectively improves the matching adaptability of the power turbine generating device and the exhaust system of the engine.

【技术实现步骤摘要】
动力涡轮发电装置
本技术属于柴油机废气后处理应用
，具体地涉及一种动力涡轮发电装置。
技术介绍
石油资源的日趋消耗、地球环境的日益恶化，使节能环保成为人类共同遵守的准则和共同担负的使命，也成为全球最为关注的热点话题。在船舶动力装置中,发动机作为主要动力源,以消耗柴油或天然气为船舶提供航行动力,同时也为船舶提供所需要的电力等能源。当前发动机的燃料能量利用率较低，未被利用的能源排放入环境中，不仅造成能源的浪费，更是造成环境的污染。如果能够利用发动机排气的能量进行发电可达到节能和减排的效果，意义重大。因而，在节能新
，废气涡轮发电技术正得到越来越广泛的应用。基于动力涡轮的涡轮发电系统是涡轮发电技术的一项重要技术分支。动力涡轮发电装置在发动机配机过程中，有几个技术难点：(1)排气能量的合理分配；(2)发动机负荷波动时，排气能量的波动，会影响动力涡轮发电装置的发电品质，发电品质的保证是一个难点；(3)高速旋转的动力涡轮与常规发电机的连接技术。这些技术难点很大程度上制约了动力涡轮发电装置在排气能量系统的应用。目前我国船舶主机的排气余热多采用锅炉回收热量，即旁通的排气进入锅炉后产生蒸汽用于发电或者生活用。这种方式对排气余热有较大程度的回收，但是对排气的余压没有充分回收。鉴于目前对排气余压回收的应用较少，加之上述的技术难点，目前国内发动机排气余热回收配套厂家对动力涡轮发电装置的研究不多，市面上能应用于发动机排气回收的动力涡轮发电装置更少。因此，需要提供一种动力涡轮发电装置，以至少部分地解决上述技术问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了至少部分地解决上述问题，本技术公开了一种动力涡轮发电装置，其特征在于，所述动力涡轮发电装置用于使用发动机所排出的排气进行发电，所述动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，所述动力涡轮用于接收所述发动机所排出的排气，排气能够带动所述动力涡轮转动；发电机，所述发电机与所述动力涡轮相连，所述动力涡轮能够通过转动带动所述发电机发电；以及调节组件，所述发动机所排出的排气经由所述调节组件达到所述动力涡轮，所述调节组件能够调节进入所述动力涡轮的排气的排气量。优选地，所述调节组件包括控制单元、第一调节阀和第二调节阀，所述控制单元能够控制所述第一调节阀和所述第二调节阀，其中，所述第一调节阀设置在所述发动机的排气端和所述动力涡轮之间，所述第二调节阀设置在所述第一调节阀和大气之间。优选地，所述控制单元基于以下标准控制所述第一调节阀和所述第二调节阀：当所述发动机的运行负荷等于与所述动力涡轮相匹配的设计负荷时，所述第一调节阀保持标准开度，所述第二调节阀关闭；当所述发动机的所述运行负荷低于所述设计负荷时，所述第一调节阀的开度小于所述标准开度，所述第二调节阀关闭；当所述发动机的所述运行负荷高于所述设计负荷时，所述第一调节阀的开度大于所述标准开度，所述第二调节阀相应地关闭或打开预定开度。优选地，还包括变频器，所述变频器与所述发电机相连，所述变频器用于调节所述发电机所发的电的频率。优选地，所述发电机通过齿轮箱与所述动力涡轮相连。优选地，所述发电机与所述齿轮箱之间和/或所述齿轮箱与动力涡轮之间通过联轴器和法兰相连。优选地，所述动力涡轮用于与涡轮增压器并联设置在所述发动机的排气端与大气之间，所述发动机所排出的排气一部分进入所述涡轮增压器，一部分进入所述动力涡轮。附图说明本技术实施方式的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施方式及其描述，用来解释本技术的原理。在附图中，图1为根据本技术的一个优选实施方式的动力涡轮发电装置的原理图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本技术实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本技术实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本技术实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本技术实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。图1示例性地示出了根据本技术的一个优选实施方式的动力涡轮发电装置100的工作原理。如图可以看到，动力涡轮发电装置100与涡轮增压器200一同设置在发动机的排气端。其中，涡轮增压器200利用发动机(在本技术中为船用发动机)所排出的大部分排气来促进发动机的进气。具体地，涡轮增压器200包括同轴设置的涡轮和增压器，发动机所排出的排气使得涡轮转动，涡轮带动增压器运转从而提高发动机的进气量，该
技术实现思路
为本领域的技术人员所熟知，在此不再赘述。在发动机所排的排气量过大，在供给涡轮增压器200之后还有剩余时，剩余的排气可以被供给至动力涡轮发电装置100，动力涡轮发电装置100能够使用发动机的排气进行发电。动力涡轮发电装置100包括动力涡轮1和发电机3。动力涡轮1和涡轮增压器200并联设置在发动机的排气端与大气之间。在动力涡轮发电装置100工作时，发动机的排气能够供给至动力涡轮1，排气可带动动力涡轮1转动，排气的能量转换为了机械能。进一步地，动力涡轮1能够通过转动带动与动力涡轮1相连的发电机3转动运行从而发电，机械能进一步转化为电能，这样便实现了动力涡轮发电装置100使用发动机的排气进行发电的功能。而发动机可能无法保证排气均匀，为了使得动力涡轮1均匀运转从而保证发电机3能够平稳发电，动力涡轮发电装置100还设置有调节组件，调节组件用于调节进入动力涡轮1的排气的排气量。优选地，调节组件包括第一调节阀5、第二调节阀6和控制单元8，控制单元8用于控制第一调节阀5和第二调节阀6。其中，第一调节阀5设置在发动机的排气端与动力涡轮1之间，第二调节阀6设置在第一调节阀5和大气之间。通常，发动机设置有设计负荷(即标准负荷)，当发动机以设计负荷运行时，发动机所排的排气正好满足涡轮增压器200和动力涡轮1正常运转的需要(即设计负荷是与动力涡轮1相匹配的负荷)，此时控制单元8控制第一调节阀5保持标准开度、第二调节阀6关闭。当发动机的运行负荷低于设计负荷时，控制单元8控制操作第一调节阀5和第二调节阀6，使得第一调节阀5的开度小于标准开度，第二调节阀6关闭。当发动机的运行负荷略高于设计负荷时，控制单元8控制操作第一调节阀5和第二调节阀6，使得第一调节阀5的开度大于标准开度，第二调节阀6依旧关闭，而当运行负荷明显高于设计负荷时，在控制单元8控制第一调节阀5的开度大于标准开度的同时，也可相应地控制打开第二调节阀6，使得多余的排气直接通过第二调节阀6排出至外界大气，也就是说，通过第二调节阀6排出至大气的排气不经过动力涡轮1。通过调节组件的调节作用，即使发动机的排气量不均匀，也不会影响动力涡轮发电装置100的平稳运行，在发动机的排气量不均匀的情况下，动力涡轮发电装置100的发电机3也能够平稳发电，有效地保证了发电品质。优选地，发电机3通过齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力涡轮发电装置，其特征在于，所述动力涡轮发电装置用于使用发动机所排出的排气进行发电，所述动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，所述动力涡轮用于接收所述发动机所排出的排气，排气能够带动所述动力涡轮转动；发电机，所述发电机与所述动力涡轮相连，所述动力涡轮能够通过转动带动所述发电机发电；以及调节组件，所述发动机所排出的排气经由所述调节组件达到所述动力涡轮，所述调节组件能够调节进入所述动力涡轮的排气的排气量。

【技术特征摘要】
1.一种动力涡轮发电装置，其特征在于，所述动力涡轮发电装置用于使用发动机所排出的排气进行发电，所述动力涡轮发电装置包括：动力涡轮，所述动力涡轮用于接收所述发动机所排出的排气，排气能够带动所述动力涡轮转动；发电机，所述发电机与所述动力涡轮相连，所述动力涡轮能够通过转动带动所述发电机发电；以及调节组件，所述发动机所排出的排气经由所述调节组件达到所述动力涡轮，所述调节组件能够调节进入所述动力涡轮的排气的排气量。2.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述调节组件包括控制单元、第一调节阀和第二调节阀，所述控制单元能够控制所述第一调节阀和所述第二调节阀，其中，所述第一调节阀设置在所述发动机的排气端和所述动力涡轮之间，所述第二调节阀设置在所述第一调节阀和大气之间。3.根据权利要求2所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述控制单元基于以下标准控制所述第一调节阀和所述第二调节阀：当所述发动机的运行负荷等于与所述动力涡轮相匹配的设计负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦培军，郭丰泽，朱奎，刘佳彬，李静芬，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：新型
国别省市：上海,31