廢氣透平發(fā)電機組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，特別是涉及一種利用廢氣余熱余壓的廢氣透平發(fā)電機組。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的尾氣發(fā)電機中，利用復(fù)雜的閥組設(shè)備對進入透平前的尾氣進行流量控制，從而控制發(fā)出的電力的頻率和功率。在現(xiàn)有的構(gòu)造中，由于透平轉(zhuǎn)速需要恒定，主發(fā)動機只有在一定范圍的功率下運行時，尾氣發(fā)電機才能運行發(fā)電。例如，一般是主功率的70-100 %的范圍內(nèi)，才能通入透平發(fā)電，否則發(fā)出的電的頻率電壓波動范圍大，無法滿足并網(wǎng)要求。如主發(fā)動機功率太高或太低，尾氣發(fā)電機停機。因此對主發(fā)動機低功率運行時的尾氣無法回收利用，造成回收效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本文提出一種廢氣透平發(fā)電機組，對廢氣的余熱余壓進行高效回收。
[0004]本文提出的廢氣透平發(fā)電機組一般包括透平、永磁發(fā)電機和逆變器。所述透平用以接收廢氣以被所述廢氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。所述永磁發(fā)電機被所述透平的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用以發(fā)電。所述逆變器與所述永磁發(fā)電機電連接以將所述永磁發(fā)電機發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換成所需要的電力。
[0005]在一實施例中，所述透平與所述永磁發(fā)電機之間可設(shè)置有減速箱。
[0006]在一實施例中，所述廢氣為活塞發(fā)動機的尾氣。
[0007]在一實施例中，所述活塞發(fā)動機包括增壓器，所述尾氣為從所述增壓器排出的尾氣。
[0008]本文還提出一種廢氣透平發(fā)電機組，包括廢氣收集裝置以及至少一個透平發(fā)電單元。所述廢氣收集裝置與至少一個廢氣源流體相通以收集所述至少一個廢氣源的廢氣。所述至少一個透平發(fā)電單元與所述廢氣收集裝置連接以利用所述廢氣發(fā)電。其中，每個透平發(fā)電單元包括透平、永磁發(fā)電機和逆變器。所述透平與所述廢氣收集裝置流體相通，用以接收所述廢氣收集裝置收集的廢氣以被所述廢氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。所述永磁發(fā)電機被所述透平的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用以發(fā)電。所述逆變器與所述永磁發(fā)電機電連接以將所述永磁發(fā)電機發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換成所需要的電力。
[0009]在一實施例中，所述廢氣源的數(shù)量為多個，所述透平發(fā)電單元的數(shù)量為一個。在另一實施例中，所述廢氣源的數(shù)量為多個，所述透平發(fā)電單元的數(shù)量為多個，每個透平發(fā)電單元根據(jù)所述廢氣的數(shù)量而選擇性地開啟。在另一實施例中，所述廢氣源的數(shù)量為一個，所述透平發(fā)電單元的數(shù)量為多個，每個透平發(fā)電單元根據(jù)所述廢氣的數(shù)量而選擇性地開啟。
[0010]在一些實施例中，所述廢氣源為活塞發(fā)動機。
[0011]綜上所述，本文提供的廢氣透平發(fā)電機組，使用逆變器對永磁發(fā)電機發(fā)出的電力進行轉(zhuǎn)換。當(dāng)與活塞發(fā)動機結(jié)合使用時，透平發(fā)電機組可以在發(fā)動機功率的更大范圍內(nèi)運行。理論上只要發(fā)動機運行，無論全工況還是部分工況，透平發(fā)電機組就可以自動感應(yīng)到而自動運行，因此對廢氣的余熱余壓的回收更加高效。在透平的上游將不再需要設(shè)置復(fù)雜的閥組設(shè)備來控制通過透平的廢氣流量，因此本發(fā)明也簡化了系統(tǒng)控制和結(jié)構(gòu)，降低了成本。在一些實施例中，一個或多個廢氣源的廢氣匯合后帶動一個或多個透平發(fā)電單元。這樣，這些發(fā)電單元可以根據(jù)前端廢氣量的多少而選擇性的開啟，讓透平發(fā)電單元盡量工作在最佳設(shè)計效率點位置，提高發(fā)電裝置的運行效率。另外，多個廢氣源帶動一個發(fā)電單元的實施例降低了透平發(fā)電單元的成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是廢氣透平發(fā)電機組的一個實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖2是廢氣透平發(fā)電機組的另一個實施例的系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖3是廢氣透平發(fā)電機組的另一個實施例的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]在詳細描述實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實現(xiàn)的實施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當(dāng)描述“一個某元件”時，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個，也可以包括多個。
[0016]圖1廢氣透平發(fā)電機組的一個實施例的系統(tǒng)示意圖。圖1的廢氣透平發(fā)電機組一般包括透平12、減速箱14、永磁發(fā)電機16和逆變器18。
[0017]透平12用以從廢氣源10接收廢氣以被所述廢氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。廢氣源10例如為活塞發(fā)動機10產(chǎn)生的尾氣。在發(fā)動機10未裝備增壓器的情況下，透平12接收的尾氣可以是從發(fā)動機10的排氣門直接獲?。辉诎l(fā)動機10裝備有增壓器的情況下，透平12接收的尾氣可以是從增壓器的排氣口獲取。
[0018]透平12的旋轉(zhuǎn)動能通過減速箱14之后驅(qū)動永磁發(fā)電機16以進行發(fā)電。逆變器18與永磁發(fā)電機16電連接以將永磁發(fā)電機16發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換成所需要的電力。例如，逆變器18將永磁發(fā)電機16發(fā)出的電力轉(zhuǎn)換成恒頻恒壓的電力以進行并網(wǎng)。
[0019]通過使用逆變器18來進行電力轉(zhuǎn)換，本發(fā)明的透平發(fā)電機組可以在發(fā)動機功率的更大范圍內(nèi)運行。理論上只要發(fā)動機運行，無論全工況還是部分工況，透平發(fā)電機組就可以自動感應(yīng)到而自動運行。在透平12的上游將不再需要設(shè)置復(fù)雜的閥組設(shè)備來控制通過透平的廢氣流量，因此本發(fā)明簡化了系統(tǒng)控制和結(jié)構(gòu)，降低了成本。
[0020]圖2是廢氣透平發(fā)電機組的另一個實施例的系統(tǒng)示意圖。圖2的廢氣透平發(fā)電機組一般包括多個廢氣源20、廢氣收集裝置21、透平22、減速箱24、永磁發(fā)電機26、逆變器28。其中，透平22、減速箱24、永磁發(fā)電機26、逆變器28的工作原理及構(gòu)造與圖1的實施例可以一樣。廢氣源20也可以與圖1的實施例一樣為活塞發(fā)動機20。多個活塞發(fā)動機10都與廢氣收集裝置21連通。每個活塞發(fā)動機10只有在運行時