热能梯级利用节能发电系统技术方案

本申请公开了一种热能梯级利用节能发电系统，包括汽轮机、三相异步电动机、负载和与厂用电母线电连接的控制模块，汽轮机与三相异步电动机间设有离合器，离合器的主动件与汽轮机的驱动轴连接，离合器的从动件与三相异步电动机转轴的第一端连接，负载与三相异步电动机转轴的第二端连接，三相异步电动机与控制模块电连接，汽轮机的驱动轴转速等于三相异步电动机的转轴转速时，离合器的主动件与从动件接合，控制模块控制三相异步电动机定子绕组频率小于三相异步电动机转子绕组频率。汽轮机的转速与三相异步电动机的转速一致时，由汽轮机带动负载转动，三相异步电动机转为发电机模式，供厂内使用，这套技术有效利用了浪费的能源，降低了运营成本。

【技术实现步骤摘要】
热能梯级利用节能发电系统
本申请涉及热源处理设备
，更具体地说，涉及一种热能梯级利用节能发电系统。
技术介绍
化工企业、煤化工企业、供热企业、热电厂、药厂、水泥厂、冶金企业等都需要或产生一定的热能，而目前大多数企业存在能源浪费，导致不能有效地充分利用热能，而需要减温减压装置来将多余热能消耗掉，从而既造成了能源浪费，又增加了成本。因此，如何解决现有工厂不能有效地梯级利用热能既造成能源浪费又增加了成本的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中热能梯级利用存在的问题，本申请的目的在于提供一种热能梯级利用节能发电系统，其能够解决现有工厂不能有效地利用热能既造成能源浪费又增加了成本的问题。本申请提供了一种热能梯级利用节能发电系统，包括有汽轮机、三相异步电动机、负载和与厂用电母线电连接的控制模块，所述汽轮机与所述三相异步电动机之间设置有离合器，所述离合器的主动件与所述汽轮机的驱动轴相连接，所述离合器的从动件与所述三相异步电动机的转轴的第一端相连接，所述负载与所述三相异步电动机的转轴的第二端相连接，且三相异步电动机与所述控制模块电连接，当所述汽轮机的驱动轴转速等于所述三相异步电动机的转轴转速时，所述离合器的主动件与所述从动件相接合，且所述控制模块控制所述三相异步电动机的定子绕组频率小于所述三相异步电动机的转子绕组频率。优选地，所述汽轮机、所述离合器和所述三相异步电动机同轴设置。优选地，所述离合器为超越离合器。优选地，所述控制模块为级联多电平变流器。优选地，所述负载为风机或水泵。优选地，还包括有减速箱，所述减速箱设置在所述汽轮机与所述离合器之间。优选地，所述三相异步电动机通过电缆与所述控制模块电连接。优选地，所述三相异步电动机与所述控制模块之间设置有第一控制开关。优选地，所述控制模块与所述厂用电母线之间设置有第二控制开关，所述第二控制开关通过电缆与所述控制模块和所述厂用电母线电连接。优选地，还包括有用于检测所述汽轮机转速的转速传感器，所述转速传感器与所述控制模块电连接，当所述转速传感器检测到所述汽轮机的转速达到预设转速时，所述控制模块控制所述三相异步电动机的定子绕组频率小于转子绕组频率。本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请提供了一种利用多余热能进行发电节能，包括有汽轮机、三相异步电动机、负载和控制模块，其中，汽轮机和三相异步电动机之间设置有离合器，离合器的主动件与汽轮机的驱动轴相连接，以使汽轮机能够带动离合器的主动件转动；离合器的从动件与三相异步电动机的转轴的第一端相连接，以便于当离合器的主动件和从动件相接合时，汽轮机能够带动三相异步电动机的转轴转动。负载安装在三相异步电动机的转轴的第二端，以使三相异步电动机能够带动负载正常运行。控制模块与厂用电母线电连接，三相异步电动机与控制模块电连接。当汽轮机的驱动轴的转速等于三相异步电动机的转轴的转速时，离合器的主动件与从动件相接合，使汽轮机的驱动轴与三相异步电动机的驱动轴相连接，这时，汽轮机的驱动轴来带动三相异步电动机的转轴转动，即汽轮机来带动负载转动；控制模块控制三相异步电动机的定子绕组频率降低，使三相异步电动机的定子绕组频率小于三相异步电动机的转子绕组频率，定子绕组的电压频率低于转子绕组的电压频率时，同步转速低于转子转速，转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势，从而使三相异步电动机转换为发电机模式。如此设置，当汽轮机的转速与三相异步电动机的转速一致时，由汽轮机带动负载转动，而三相异步电动机转换为发电机模式，通过转子将切割定子旋转磁场产生感应电动势，而产生感应电流，并将电流传递给控制模块，由控制模块传输给厂用电母线，以供厂内使用，这套技术有效地进行了热能梯级利用，降低了厂内生产成本，解决了现有工厂不能有效地利用热能既造成能源浪费又增加了成本的问题。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1是根据一些示例性实施例示出的本热能梯级利用节能发电系统的结构示意图。图中：1、厂用电母线；2、级联多电平变流器；3、汽轮机；4、减速箱；5、离合器；6、三相异步电动机；7、负载；8、转速传感器；9、第一控制开关；10、第二控制开关。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。参考图1，本具体实施方式提供了一种热能梯级利用节能发电系统，包括有汽轮机3、三相异步电动机6、负载7和控制模块，其中，汽轮机3和三相异步电动机6之间设置有离合器5，离合器5的主动件与汽轮机3的驱动轴相连接，以使汽轮机3能够带动离合器5的主动件转动；离合器5的从动件与三相异步电动机6的转轴的第一端相连接，以便于当离合器5的主动件和从动件相接合时，汽轮机3能够带动三相异步电动机6的转轴转动。并且，负载7安装在三相异步电动机6的转轴的第二端，以使三相异步电动机6能够带动负载7正常运行。控制模块与厂用电母线1电连接，三相异步电动机6与控制模块电连接，这样，控制模块能够给三相异步电动机6提供电能，使其能够带动负载7运行。当汽轮机3的驱动轴的转速等于三相异步电动机6的转轴的转速时，离合器5的主动件与从动件相接合，使汽轮机3的驱动轴与三相异步电动机6的驱动轴相连接，这时，汽轮机3的驱动轴来带动三相异步电动机6的转轴转动，即汽轮机3来带动负载7转动。并且，当汽轮机3的驱动轴的转速等于三相异步电动机6的转轴转速时，控制模块控制三相异步电动机6的定子绕组频率降低，使三相异步电动机6的定子绕组频率小于三相异步电动机6的转子绕组频率，由于同步转速n＝60f/p，(f为三相异步电动机6定子绕组的交流电压频率，p为定子绕组的磁极对数)，即三相异步电动机6的同步转速与定子绕组的电压频率成正比，当定子绕组的电压频率低于转子绕组的电压频率时，同步转速低于转子转速，从而使三相异步电动机6转换为发电机模式。需要说明的是，当三相异步电动机的三相对称定子绕组中流过三相交流电流时，在定子绕组的过程中可以产生一个旋转磁场，磁场切割转子刀体在转子导体中产生感应电流，同时转子导体在磁场中受到电磁力的作用，可产生一个使转子转动的力矩，当转子的转速低于磁场转速(同步转速)时，三相异步电动机作为电动机使用，来带动负载运转；当汽轮机与转子转速相同、并来带动转子运转时，控制模块降低定子绕组的频率，使磁场转速低于转子转速，转子剩磁通(气隙磁通)将切割定子绕组，在定子绕组中感应出电动势。由于剩磁很弱，故电动势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热能梯级利用节能发电系统，其特征在于，包括有汽轮机(3)、三相异步电动机(6)、负载(7)和与厂用电母线(1)电连接的控制模块，所述汽轮机(3)与所述三相异步电动机(6)之间设置有离合器(5)，所述离合器(5)的主动件与所述汽轮机(3)的驱动轴相连接，所述离合器(5)的从动件与所述三相异步电动机(6)的转轴的第一端相连接，所述负载(7)与所述三相异步电动机(6)的转轴的第二端相连接，且三相异步电动机(6)与所述控制模块电连接，当所述汽轮机(3)的驱动轴转速等于所述三相异步电动机(6)的转轴转速时，所述离合器(5)的主动件与所述从动件相接合，且所述控制模块控制所述三相异步电动机(6)的定子绕组频率小于所述三相异步电动机(6)的转子绕组频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种热能梯级利用节能发电系统，其特征在于，包括有汽轮机(3)、三相异步电动机(6)、负载(7)和与厂用电母线(1)电连接的控制模块，所述汽轮机(3)与所述三相异步电动机(6)之间设置有离合器(5)，所述离合器(5)的主动件与所述汽轮机(3)的驱动轴相连接，所述离合器(5)的从动件与所述三相异步电动机(6)的转轴的第一端相连接，所述负载(7)与所述三相异步电动机(6)的转轴的第二端相连接，且三相异步电动机(6)与所述控制模块电连接，当所述汽轮机(3)的驱动轴转速等于所述三相异步电动机(6)的转轴转速时，所述离合器(5)的主动件与所述从动件相接合，且所述控制模块控制所述三相异步电动机(6)的定子绕组频率小于所述三相异步电动机(6)的转子绕组频率。


2.根据权利要求1所述的热能梯级利用节能发电系统，其特征在于，所述汽轮机(3)、所述离合器(5)和所述三相异步电动机(6)同轴设置。


3.根据权利要求1所述的热能梯级利用节能发电系统，其特征在于，所述离合器(5)为超越离合器。


4.根据权利要求1所述的热能梯级利用节能发电系统，其特征在于，所述控制模块为级联多电平变流器(2)。


5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，马赛，
申请(专利权)人：北京远大厚泽科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11