一种透平膨胀发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及余压余热能量回收发电技术领域，提供一种透平膨胀发电装置，包括减速箱、发电机、控制面板及依次连接的介质进口、第一切断阀、一级膨胀机、一级换热器、二级膨胀机、介质出口，减速箱设有低速轴与第一高速轴，发电机与低速轴相传动连接且与电网相连接；控制面板与第一切断阀、一级膨胀机、二级膨胀机分别电性连接；第一高速轴两端分别与一、二级膨胀机的叶轮相传动连接，介质进、出口之间设有带节流阀的旁路，旁路与第一切断阀的入口连通。通过采用多级膨胀、级间复热、进口设置切断阀及并联全量节流阀的布局方式，可充分利用现有余压余热条件提高整机发电功率，同时实现紧急情况下膨胀端快速卸载，安全停机，降低装置损坏风险。损坏风险。损坏风险。

【技术实现步骤摘要】
一种透平膨胀发电装置


[0001]本技术涉及余压余热能量回收发电
，具体涉及一种透平膨胀发电装置。

技术介绍

[0002]在国家双碳目标下，能量回收发电需求日趋活跃。透平膨胀发电机组由于具有功率密度高、便于集成、热效率好等优点而得到广泛应用，比如用于双氧水尾气、天然气门站、天然气净化厂、液空降压、CAES、LAES等场景。
[0003]目前很多场景中，可用于膨胀的工质本身有一定压力，而且就近系统还有中低品位余热可用。如果能将余压余热综合利用，膨胀发电机组的经济性和发电量将明显改善。但是，发电机组运行中一旦发电机与电网意外解列脱网，如果膨胀端动力不能迅速卸载，管道容余气体过多，将导致机组飞车，甚至断轴、烧毁轴承和发电机等，造成重大事故。
[0004]如何充分利用现有余压余热条件提高机组发电功率，并确保机组在紧急情况下能够及时安全卸载停机，对提高运营经济性、缩短投资汇报周期、增强机组稳定性等具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供一种透平膨胀发电装置，以充分利用现有余压余热条件提高机组发电功率，并确保机组在紧急情况下能够及时安全卸载停机。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
[0007]一种透平膨胀发电装置，包括：
[0008]减速箱，设有通过齿轮啮合的低速轴与第一高速轴；
[0009]发电机，通过联轴器与所述低速轴相传动连接且与电网相连接；
[0010]介质进口、第一切断阀、一级膨胀机、一级换热器、二级膨胀机、介质出口，它们依次通过管路连接；及
[0011]控制面板，与所述第一切断阀、一级膨胀机、二级膨胀机分别电性连接；
[0012]其中，所述第一高速轴两端分别与所述一级膨胀机的叶轮、二级膨胀机的叶轮相传动连接，所述介质进口与所述介质出口之间设有带节流阀的旁路，所述旁路与所述第一切断阀的入口连通。
[0013]在本申请公开的一个实施例中，所述一级换热器与二级膨胀机之间的管路上安装有第二切断阀。
[0014]在本申请公开的一个实施例中，所述减速箱还设有第二高速轴，所述第二高速轴与所述低速轴通过齿轮啮合且与所述第一高速轴位于所述低速轴的不同侧；
[0015]所述第二高速轴一端安装有三级膨胀机，所述三级膨胀机的叶轮与所述第二高速轴相传动连接；
[0016]所述三级膨胀机位于所述二级膨胀机与介质出口之间，所述二级膨胀机出口通过
管路连接有二级换热器，所述二级换热器与所述三级膨胀机入口通过管路连接，所述三级膨胀机出口与所述介质出口相连接。
[0017]在本申请公开的一个实施例中，所述二级换热器与三级膨胀机之间的管路上安装有第三切断阀。
[0018]在本申请公开的一个实施例中，所述第二高速轴另一端安装有四级膨胀机，所述四级膨胀机的叶轮与所述第二高速轴相传动连接；
[0019]所述四级膨胀机位于所述三级膨胀机与介质出口之间，所述三级膨胀机出口通过管路连接有三级换热器，所述三级换热器与所述四级膨胀机入口通过管路连接，所述四级膨胀机出口与所述介质出口相连接。
[0020]在本申请公开的一个实施例中，所述三级换热器与四级膨胀机之间的管路上安装有第四切断阀。
[0021]在本申请公开的一个实施例中，在所述介质进口与第一切断阀之间的管路上设有初级换热器。
[0022]在本申请公开的一个实施例中，在所述四级膨胀机与介质出口之间的管路上设有终极换热器。
[0023]在本申请公开的一个实施例中，所述一级膨胀机、二级膨胀机与所述第一高速轴共轴布置或者不共轴布置；
[0024]所述三级膨胀机、四级膨胀机与所述第二高速轴共轴布置或者不共轴布置。
[0025]在本申请公开的一个实施例中，所述发电机为同步发电机或者异步发电机。
[0026]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0027]1、通过采用多级膨胀、级间复热、进口设置切断阀及并联全量节流阀的布局方式，可充分利用现有余压余热条件提高整机发电功率，同时实现紧急情况下膨胀端快速卸载，安全停机，降低装置损坏风险。
[0028]2、设置的各级级间换热器通过系统余热与膨胀介质进行换热，提高各级膨胀机进口膨胀介质温度，单级焓降增大，从而增加膨胀输出功率和发电量，实现余热利用并提高发电功率的目的；通过各切断阀切断膨胀介质流入并利用节流阀全量旁通，从而切断各级膨胀机的动力输入，实现快速卸载，并有效降低转速飞升幅度，提高装置安全性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本技术的结构示意图。
具体实施方式
[0031]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0032]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0035]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透平膨胀发电装置，其特征在于，包括：减速箱，设有通过齿轮啮合的低速轴与第一高速轴；发电机，通过联轴器与所述低速轴相传动连接且与电网相连接；介质进口、第一切断阀、一级膨胀机、一级换热器、二级膨胀机、介质出口，它们依次通过管路连接；及控制面板，与所述第一切断阀、一级膨胀机、二级膨胀机分别电性连接；其中，所述第一高速轴两端分别与所述一级膨胀机的叶轮、二级膨胀机的叶轮相传动连接，所述介质进口与所述介质出口之间设有带节流阀的旁路，所述旁路与所述第一切断阀的入口连通。2.根据权利要求1所述的透平膨胀发电装置，其特征在于，所述一级换热器与二级膨胀机之间的管路上安装有第二切断阀。3.根据权利要求1或2所述的透平膨胀发电装置，其特征在于：所述减速箱还设有第二高速轴，所述第二高速轴与所述低速轴通过齿轮啮合且与所述第一高速轴位于所述低速轴的不同侧；所述第二高速轴一端安装有三级膨胀机，所述三级膨胀机的叶轮与所述第二高速轴相传动连接；所述三级膨胀机位于所述二级膨胀机与介质出口之间，所述二级膨胀机出口通过管路连接有二级换热器，所述二级换热器与所述三级膨胀机入口通过管路连接，所述三级膨胀机出口与所述介质出口相连接。4.根据权利要求3所述的透...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓军，
申请(专利权)人：四川空分设备集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：