[发明专利]蒸汽透平直接拖动动力设备的新装置

说明书

技术领域

本发明涉及蒸汽透平直接拖动系统，特别涉及能够取代电机驱动的蒸汽透平直接拖动系统。

背景技术

目前，我国工业领域的大多数大型动力设备(水泵、风机、空压机等)都是用电动机拖动运行，需要消耗大量的高品质电能，增加了用电负荷和电力成本，而且由于大型电动机启动电流大，在投入和切换运行时，会对电网造成冲击，不利于用电系统的安全运行。设备的负荷调节需要通过变频器来实现，导致操作运行复杂，产生谐波，故障率高。

另一方面，许多工业企业需要将自产或购入的高温高压蒸汽减温减压后才能利用，造成蒸汽动能和热能的损失。

在高温高压蒸汽减温减压利用方面，文献《减温减压器在高压与中压蒸汽中调节应用》中指出了如何更好地应用减温减压器以将高压蒸汽降压利用，但明显造成了高品质蒸汽的动能和热能的损失。

在蒸汽透平的利用方面，专利《一种石灰窑低温热能回收利用的设备》及《一种利用工厂废气制天然气的装置》等，目的都是利用蒸汽透平来驱动装置以节约能源，但未考虑到从蒸汽透平排出的低压蒸汽仍能用于工业生产。

在蒸汽能量梯级利用方面，文献《蒸汽能量梯级利用的技术改造》对一个实际应用进行说明，利用背压式汽轮发电机来达到蒸汽能量梯级利用的目的。但由于蒸汽压力、温度原因，应用于此改造中的汽轮发电机的效率并不高，且改造后不能摆脱对减温减压器的使用，因此对蒸汽能量的梯级利用不够完善。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种最大限度地减少减温减压阀节流过程造成的能量损失，实现蒸汽能量梯级利用并节约电能的蒸汽透平直接拖动动力设备的新装置。

本发明的蒸汽透平直接拖动动力设备的新装置，它包括透平机，所述的透平机的喷嘴与高压蒸汽输送管线相连通，在所述的高压蒸汽输送管线上安装有流量调节阀和压力调节阀，所述的透平机的低压蒸汽出口通过低压蒸汽输送管线与分气缸相连通，所述的透平机的齿轮箱的旋转输出端通过联轴器与动力设备相连，所述的透平机的控制单元与流量调节阀和压力调节阀相连以控制阀的开度。

本发明的有益效果是：采用蒸汽透平取代电动机直接驱动动力装置，通过蒸汽透平做功替代减温减压装置的节流和降温作用，可以实现蒸汽能量的梯级利用，大大降低企业的用电量，还可以根据负荷的变化实时调节动力装置的转速，方便操作，增加运行可靠性；通过用蒸汽透平直接拖动大型动力设备，可以将高温高压蒸汽的余压余能转变为机械能，在不影响蒸汽使用参数的前提下，替代电动机驱动动力设备，最大限度地减少减温减压阀节流过程造成的能量损失，实现蒸汽能量的梯级利用，并节约电能和实现动力设备的灵活调节。

附图说明

附图是本发明的蒸汽透平直接拖动动力设备的新装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如附图所示的本发明的蒸汽透平直接拖动动力设备的新装置，它包括透平机，所述的透平机的喷嘴与高压蒸汽输送管线相连通，在所述的高压蒸汽输送管线上安装有流量调节阀和压力调节阀，所述的透平机的低压蒸汽出口通过低压蒸汽输送管线与分气缸相连通，所述的透平机的齿轮箱的旋转输出端通过联轴器与动力设备相连。所述的透平机的控制单元PLC与流量调节阀和压力调节阀相连以控制阀的开度，来调整透平转子的转速和进入生产工艺的蒸汽压力等参数，以满足生产工艺需求。

较高压力的蒸汽(3.43MPa)从入口端引至透平喷嘴，在喷嘴内将压力能转换成动能，蒸汽离开喷嘴后，冲击透平转子叶片，对透平做功，透平转子输出旋转机械能。透平转子的高转速经透平机的齿轮箱减速至合适的运行转速，再由联轴器拖动动力设备转动。

流经透平后的较低压力的蒸汽(1.37MPa)进入分汽缸，向企业提供符合参数要求的蒸汽。