本发明专利技术公开了一种动力涡轮发电装置，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、飞轮、发电机和调节组件，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，动力涡轮能够通过转动带动飞轮转动，飞轮能够通过转动带动发电机发电，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。本发明专利技术的动力涡轮发电装置可以实现发动机余热发电的平滑输出，能有效调节发动机负荷工况发生变化引起的发电频率、电压的变化，输出满足船舶电网发电品质要求的电能，保证发电机在网运行的可靠性。保证发电机在网运行的可靠性。保证发电机在网运行的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
动力涡轮发电装置
[0001]本专利技术属于船用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
[0002]船舶柴油机作为船舶主机，既是船舶燃料消耗源，也是船舶动力供给源。柴油机余热发电的相关技术是降低船舶EEDI指数(新船能效设计指数)以及实现节能减排的关键技术之一。目前应用于船舶主机余热回收发电的技术主要包括动力涡轮发电技术、蒸汽朗肯循环发电技术等。
[0003]动力涡轮发电技术的应用，主要是基于船舶主机对低负荷工况区域高效的要求和目前涡轮增压技术的提高，船舶在高负荷工况下，为了保证涡轮增压器不超速，采用旁通部分涡轮前排气的运行方式，因此造成了部分高温高压排气能量的浪费。动力涡轮发电机组则在不影响主机运行的前提下，充分回收这部分排气的压力能和温度能，转化为高品位的电能。但是，由于海况的变化会引起船舶主机工况的变化，而动力涡轮入口管路上阀门控制的响应速度很难让动力涡轮随船舶主机工况的变化而稳定运行，特别是在负荷突加或甩负荷时，难以实现稳定性，这使动力涡轮发电机组的发电品质难以满足并网的要求。
[0004]此问题使动力涡轮发电机组的应用受到很大的限制，使得动力涡轮发电机组无法单独在船舶上应用。目前国外多采用动力涡轮与蒸汽朗肯循环中的汽轮机联合运行以通过汽轮机的调速来保证发电品质，或者通过降额发电的方式保证发电品质。
[0005]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
[0006]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。本专利技术的
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。
[0007]为了至少部分地解决上述问题，本专利技术公开了一种动力涡轮发电装置，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：
[0008]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；
[0009]飞轮，所述飞轮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飞轮转动；
[0010]发电机，所述发电机与所述飞轮相连，所述飞轮能够通过转动带动所述发电机发电；以及
[0011]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。
[0012]本专利技术的动力涡轮发电装置可以实现发动机余热发电的平滑输出，具有寿命长、
无污染，动态特性好等优点，能有效调节发动机负荷工况发生变化引起的发电频率、电压的变化，输出满足船舶电网发电品质要求的电能，保证发电机在网运行的可靠性，这也提高动力涡轮发电装置应用的灵活性，实现船舶节能减排。
[0013]可选地，所述发电机通过齿轮箱与所述飞轮相连。这样，能够平稳地传递机械能。
[0014]可选地，所述齿轮箱包括：
[0015]第一齿轮，所述第一齿轮与所述飞轮同轴且相连，所述飞轮能够通过转动带动所述第一齿轮转动；以及
[0016]第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合且所述第二齿轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述发电机相连，所述第二齿轮能够通过转动带动所述发电机发电。
[0017]由此可以避免因为发动机负荷突加或者甩负荷而造成的发电机运行不稳定。
[0018]可选地，还包括罩壳，所述飞轮和所述齿轮箱均设置在所述罩壳的内部。这样可以保护飞轮。
[0019]可选地，所述调节组件包括控制单元、启动阀和旁通阀，所述控制单元能够控制所述启动阀和所述旁通阀，其中，所述启动阀设置在所述发动机的排气端和所述动力涡轮之间，所述旁通阀设置在所述启动阀和大气之间。由此，可以灵活控制进入到动力涡轮中的发动机的排气量。
[0020]可选地，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，所述控制单元控制所述启动阀开启至预定开度，所述控制单元控制所述旁通阀关闭。由此可以保证动力涡轮的效率。
[0021]可选地，所述调节组件还包括能够被所述控制单元控制的调节阀，所述调节阀与所述启动阀并联。由此可以进一步调节进入动力涡轮的排气量。
[0022]可选地，当所述发动机的所述运行负荷低于所述设计负荷时，所述控制单元控制所述调节阀以使得所述调节阀的开度变大；当所述发动机的所述运行负荷高于所述设计负荷时，所述控制单元控制所述调节阀以使得所述调节阀的开度减小。由此可以灵活调节进入动力涡轮的排气量。
[0023]可选地，所述调节阀构造为微调阀。这样可以精确调节进入动力涡轮的排气量。
[0024]可选地，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。由此可以避免发动机排气所携带的能量的浪费。
附图说明
[0025]本专利技术实施方式的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施方式及其描述，用来解释本专利技术的原理。
[0026]在附图中，
[0027]图1为根据本专利技术的一个优选实施方式的动力涡轮发电装置的原理图；
[0028]图2为根据本专利技术的一个优选实施方式的动力涡轮发电装置的主视图；以及
[0029]图3为图2所示的动力涡轮发电装置的左视图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1：动力涡轮
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2：飞轮
[0032]3：齿轮箱
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4：发电机
[0033]5：启动阀
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6：旁通阀
[0034]7：调节阀
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8：涡轮增压器
[0035]9：启动阀操作端
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10：第一齿轮
[0036]11：第二齿轮
具体实施方式
[0037]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利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，本专利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，为了避免与本专利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。
[0038]为了彻底了解本专利技术实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本专利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。
[0039]本专利技术提供一种的带储能调速功能的动力涡轮发电装置，动力涡轮发电装置可以用于使用发动机排出的排气进行发电。发动机可以为船舶柴油机，船舶柴油机在工作过程中产生烟气，烟气携带大量的能量。
[0040]图1示例性地示出了根据本专利技术的一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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；飞轮，所述飞轮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飞轮转动；发电机，所述发电机与所述飞轮相连，所述飞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，所述发电机通过齿轮箱与所述飞轮相连。3.根据权利要求2所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，所述齿轮箱包括：第一齿轮，所述第一齿轮与所述飞轮同轴且相连，所述飞轮能够通过转动带动所述第一齿轮转动；以及第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合且所述第二齿轮的直径大于所述第一齿轮的直径，所述第二齿轮与所述发电机相连，所述第二齿轮能够通过转动带动所述发电机发电。4.根据权利要求2所述的动力涡轮发电装置，其特征在于，还包括罩壳，所述飞轮和所述齿轮箱均设置在所述罩壳的内部。5.根据权利要求1所述的动力涡轮发电装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦培军，彭杰伟，张子建，李静芬，顾智超，
申请(专利权)人：上海齐耀重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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