[发明专利]一体式发电系统及发电方法

权利要求书

1.一体式发电系统，其特征在于，包括：轴流透平膨胀机(10)及发电机(20)；

所述轴流透平膨胀机(10)的轴流透平(101)与所述发电机(20)的转子(201)固定在同一根旋转轴(30)上，所述轴流透平(101)在外部输入的工质的驱动下带动所述旋转轴(30)及所述转子(201)转动；

所述轴流透平膨胀机(10)的壳体与所述发电机(20)的壳体固定连接，所述旋转轴(30)通过至少两个径向轴承固定于所述轴流透平膨胀机(10)的壳体与所述发电机(20)的壳体内部，其中，所述至少两个径向轴承中的第一径向轴承(102)固定于所述旋转轴(30)的第一轴端，所述至少两个径向轴承中的第二径向轴承(202)固定于所述旋转轴(30)的第二轴端。

2.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，

所述轴流透平膨胀机(10)的工质输出端(107)与所述转子(201)相邻。

3.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，

所述轴流透平膨胀机(10)的工质输入端(106)与所述转子(201)相邻，且所述轴流透平膨胀机(10)的工质输出端(107)位于所述旋转轴(30)的延长线上。

4.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，

所述发电机(20)包括：永磁直驱发电机或励磁发电机。

5.根据权利要求4所述的一体式发电系统，其特征在于，

当所述发电机(20)为永磁直驱发电机时，所述发电机(20)的壳体的壳壁上设置有冷却通道(206)，所述冷却通道(206)用于传输冷却介质，以对所述永磁直驱发电机进行冷却，其中，

所述冷却通道(206)以螺旋的形式或以至少两条环形通道并行的形式设置于所述发电机(20)的壳体的壳壁上。

6.根据权利要求5所述的一体式发电系统，其特征在于，进一步包括：凝汽器；

所述凝汽器分别与所述冷却通道(206)及所述轴流透平膨胀机(10)相连；

所述凝汽器，用于对所述轴流透平膨胀机(10)输出的所述工质进行冷凝，形成液态工质；

所述冷却通道(206)，用于传输所述凝汽器形成的所述液态工质，以通过所述液态工质对所述永磁直驱发电机进行冷却。

7.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，

所述轴流透平(101)包括：单级轴流透平或多级轴流透平。

8.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，进一步包括：至少一个轴向轴承(40)；

所述轴向轴承(40)的内圈与所述旋转轴(30)固定连接，所述轴向轴承(40)的外圈与所述轴流透平膨胀机(10)的壳体或所述发电机(20)的壳体固定连接，用于对所述旋转轴(30)的轴向位置进行固定。

9.根据权利要求1所述的一体式发电系统，其特征在于，

所述径向轴承(102、202)包括：滚动轴承、滑动轴承或电磁轴承。

10.根据权利要求9所述的一体式发电系统，其特征在于，

当所述径向轴承(102、202)为电磁轴承时，进一步包括：至少两个停车轴承；

所述停车轴承(104、204)固定于所述轴流透平膨胀机(10)的壳体或所述发电机(20)的壳体上，与所述径向轴承相邻，并与所述旋转轴(30)相连；

所述停车轴承(104、204)，用于在所述电磁轴承没有正常工作时对所述旋转轴(30)的径向位置进行限定。

11.根据权利要求1至10中任一所述的一体式发电系统，其特征在于，进一步包括：密封圈(50)；

所述密封圈(50)与所述旋转轴(30)相连，位于所述轴流透平膨胀机(10)的壳体与所述发电机(20)的壳体的连接处，用于对所述轴流透平膨胀机(10)的壳体内的所述工质进行密封，其中，

所述密封圈(50)包括：迷宫密封圈、梳式密封圈、刷式密封圈、气密封装置、填料密封装置及机械密封装置中的任意一种。