[实用新型]一种基于蒸汽余压发电的压力调节系统

说明书

本实用新型涉及一种基于蒸汽余压发电的压力调节系统，为解决常规的余压发电系统不能满足不同工业用户的不同压力需求的缺陷。本实用新型包括透平膨胀机、发电机、控制系统和透平转速调节并网柜；在透平膨胀机的蒸汽入口管路上依次布置高压蒸汽输入接口、汽水分离器、流量计、膨胀机入口调节阀，在透平膨胀机的蒸汽出口管路上依次布置膨胀机出口调节阀、止回阀和低压蒸汽输出接口；透平膨胀机与发电机同轴连接，发电机与透平转速调节并网柜连接。整个系统由控制系统进行监测、控制，采用背压调节方法满足不同工业用户压力需求，同时将余压通过透平用来发电；通过对各个关键参数监测、计算，保证透平膨胀机在满足不同压力需求的工况下安全稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及一种基于蒸汽余压发电的压力调节系统，适用于工业用户的不同压力需求。

背景技术

蒸汽作为主要的能源传递介质被大量使用。然而由于蒸汽系统设计不良、用户侧参数变化等因素，供用双方大量存在蒸汽压力等级不匹配、蒸汽产量与用量不匹配、蒸汽品质低等问题，导致在生产生活过程中大量蒸汽被降压使用或直接排空，浪费巨大。

余压发电系统能够高效回收压力调节时损失的大量能量，将其转化成机械能，进而用于发电，如申请号为201010162555.8的中国专利。但是常规的余压发电系统往往不能对不同工业用户的不同压力需求做出响应。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决常规的余压发电系统不能满足不同工业用户的不同压力需求，而提供一种基于蒸汽余压发电的压力调节系统，系统设计合理，采用背压调节方式满足不同工业用户压力需求，同时将余压通过透平用来发电；并通过对于各个关键参数监测、分析，保证透平膨胀机在满足不同压力需求的工况下安全稳定运行。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于蒸汽余压发电的压力调节系统，其特征在于：包括透平膨胀机、发电机、控制系统和透平转速调节并网柜；在透平膨胀机的蒸汽入口管路上沿着蒸汽流动方向依次布置有高压蒸汽输入接口、汽水分离器、流量计、膨胀机入口调节阀、膨胀机入口温度测点和膨胀机入口压力测点，在透平膨胀机的蒸汽出口管路上沿着蒸汽流动方向依次布置有膨胀机出口温度测点、膨胀机出口压力测点、膨胀机出口调节阀、止回阀和低压蒸汽输出接口；所述透平膨胀机与发电机同轴连接，且发电机与透平转速调节并网柜连接；所述流量计、膨胀机入口调节阀、膨胀机入口温度测点、膨胀机入口压力测点、发电机、膨胀机出口温度测点、膨胀机出口压力测点、膨胀机出口调节阀和透平转速调节并网柜均与控制系统连接。

压力调节方法如下：

蒸汽走向依次通过高压蒸汽输入接口、汽水分离器、流量计、膨胀机入口调节阀、透平膨胀机、膨胀机出口调节阀和止回阀，最后通过低压蒸汽输出接口排出；上述连接均为管路连接，形成进排气管路。

首先通过汽水分离器保证系统内无水滴进入，进而防止水滴破坏透平膨胀机叶片；通过膨胀机入口压力测点监测压力是否超过临界值，并配合膨胀机入口调节阀调节压力，进而防止过高水蒸气压力进入透平膨胀机；通过膨胀机出口压力测点监测透平膨胀机的出口压力，并配合膨胀机出口调节阀调节压力达到用户所需压力；通过止回阀防止系统外高压蒸汽回流；由于不同压差会导致透平膨胀机转速不同，通过跟踪透平转速调节并网柜内部变比，将发电机输出的高频交流电降低至符合用户要求的频率。

进一步而言，通过膨胀机出口调节阀调节不同的透平膨胀机出口压力，以满足不同工业用户需求；同时通过控制系统监测膨胀机入口温度测点、膨胀机入口压力测点及预先设定的蒸汽流量透平最高转速，并计算出透平膨胀机的出口最低压力，防止由于膨胀机出口调节阀设定过低压力，从而使透平膨胀机转速过高，损坏设备。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)针对不同压力需求的工业用户实现余压发电系统供应压力快速调整。

2)针对不同工况余压发电系统实现全自动并网。