專利名稱：煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于動力機械工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種能量回收裝置，特別涉及一種煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組。
背景技術(shù)：
TRT技術(shù)(高爐煤氣余壓能量回收透平機組)廣泛的應(yīng)用于高爐系統(tǒng)中；在2004年以前，雖然TRT和高爐鼓風機組都是與高爐密切相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，但是被設(shè)置為兩個分別獨立的機組，回收發(fā)電和鼓風用電均需經(jīng)過電網(wǎng)轉(zhuǎn)換，有能量損失；并需電力部門審批后才能使用。
TRT中的煤氣透平和高爐鼓風機都是旋轉(zhuǎn)機械，能否將此兩設(shè)備設(shè)計在一起，將煤氣透平直接連接在鼓風機組中，使此一套機組即能拖動高爐鼓風機又能回收煤氣能量，這樣回收的效率會更高、設(shè)備投資也會降低。
安陽永興同軸機組(BPRT)為國內(nèi)外首次在鋼鐵領(lǐng)域使用，據(jù)國內(nèi)外文獻檢索表明，將高爐煤氣余壓發(fā)電裝置系統(tǒng)作為研究的對象，應(yīng)用專用軟件對高爐爐頂壓力控制為目的的試驗研究未曾報過，因此開展該項目，可以增加產(chǎn)品的技術(shù)含量，極大提高產(chǎn)品的核心競爭能力；可以提高TRT市場的占有率，甚至進入國際市場。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組。該機組將BPRT機組的煤氣透平機和高爐鼓風機作為同一系統(tǒng)來設(shè)計，使TRT原有的龐大系統(tǒng)簡化合并，取消BPRT機組的發(fā)電機及發(fā)配電系統(tǒng)，合并自控系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，動力油系統(tǒng)等，并將回收的能量直接作為旋轉(zhuǎn)機械能補充在軸系上，避免能量轉(zhuǎn)換的損失，使驅(qū)動高爐鼓風機的電機降低電流而節(jié)能。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取以下技術(shù)解決方案一種煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，包括煤氣透平機和高爐鼓風機組，其特征在于，在煤氣透平機和高爐鼓風機組之間通過離合器和變速箱與雙輸出軸的電動機連接，構(gòu)成同軸串聯(lián)布置。
本實用新型的機組采用了同軸布置的方案，電動機布置在中間，一端通過齒輪箱與鼓風機連接，一端通過離合器與煤氣透平連接。其結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，布置方便，機械損失小，控制系統(tǒng)簡捷，配套和控制集中，部分輔機合并為一套，設(shè)備成本低，投資小，比配套兩臺單機模式減少～30％投資，回收期縮短1～2年。而且功能不減，安全裕度不減，是冶金高爐系統(tǒng)使用的理想機組。


圖1是本實用新型裝置的軸系配置圖；圖2是本實用新型裝置的流程配置以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，包括煤氣透平機1和高爐鼓風機組5，在煤氣透平機1和高爐鼓風機組5之間通過離合器2和變速箱4與雙輸出軸的電動機3連接，構(gòu)成同軸串聯(lián)布置。使煤氣透平機1、雙輸出軸的電動機3、高爐鼓風機組5、變速箱4、離合器2這五種設(shè)備串聯(lián)布置在同一軸系上。其中高爐鼓風機組5，用于調(diào)節(jié)靜葉片角度，控制流量和壓力的變化。
所述的煤氣透平機1用于調(diào)節(jié)控制高爐頂壓正常運行。
離合器2選用SSS型離合器，具有在線嚙合及在線分離之功能。
在實際運行中，雙輸出軸的電動機3與煤氣透平機1之間用離合器連接，煤氣透平機1啟動后，當煤氣透平機轉(zhuǎn)速升到3000r/min時離合器2自動嚙合，與雙輸出軸的電動機3一起驅(qū)動高爐鼓風機5，直接作為旋轉(zhuǎn)機械能補充在軸系上，避免能量轉(zhuǎn)換的損失，使高爐鼓風機5的驅(qū)動電機降低電流而節(jié)能。高爐鼓風機5選用申請人生產(chǎn)的軸流壓縮機；當煤氣透平機1自身有故障時，煤氣透平機1的轉(zhuǎn)速降到2900r/min時，離合器2自動脫開，不影響高爐鼓風機組5向高爐正常送風。
本實用新型的機組應(yīng)用軸系轉(zhuǎn)子動力學分析技術(shù)對本實用新型的五段組成的長軸系進行了分析與計算，使其在各種工況下的可靠性和穩(wěn)定性均得到了保證。
參見流程圖2，雙輸出軸的電動機3的功率按高爐鼓風機5的最大工況設(shè)計，可在煤氣透平機1不投入的情況下單獨驅(qū)動鼓風機并在最大工況下運行。煤氣透平機投入后，則由煤氣透平機1和雙輸出軸的電動機3共同驅(qū)動高爐鼓風機5，雙輸出軸的電動機3只需輸出高爐鼓風機5的耗功與煤氣透平機1作功的功率差。
SSS型離合器2具有超越離合與降速重投入的功能，煤氣透平機1的投入與切除均通過SSS型離合器2來實現(xiàn)。
高爐鼓風機5的工況通過高爐鼓風機內(nèi)的靜葉實現(xiàn)煤氣透平機1轉(zhuǎn)速的控制、負荷的控制及高爐頂壓控制。通過快開旁通閥與快切閥、高爐鼓風機防喘振閥特性及參數(shù)的匹配來實現(xiàn)機組聯(lián)鎖停機可靠性與平穩(wěn)性。
申請人已將此技術(shù)應(yīng)用于為安陽永興450m3高爐配套的BPRT機組中，填補了國內(nèi)外空白。
權(quán)利要求1.一種煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，包括煤氣透平機(1)和高爐鼓風機組(5)，其特征在于，在煤氣透平機(1)和高爐鼓風機組(5)之間通過離合器(2)和變速箱(4)與雙輸出軸的電動機(3)連接，構(gòu)成同軸串聯(lián)布置。
2.如權(quán)利要求1所述的煤氣透平與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，其特征在于，所述的高爐鼓風機組(5)為軸流壓縮機。
3.如權(quán)利要求1所述的煤氣透平與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，其特征在于，所述的煤氣透平機(1)為軸流干式煤氣透平機。
4.如權(quán)利要求1所述的煤氣透平與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，其特征在于，所述的離合器(2)為SSS型離合器。
專利摘要本實用新型公開了一種煤氣透平機與電動機同軸驅(qū)動的高爐鼓風機組能量回收裝置，包括煤氣透平機和高爐鼓風機組，其特征在于，在煤氣透平機和高爐鼓風機組之間通過離合器和變速箱與雙輸出軸的電動機連接，構(gòu)成同軸串聯(lián)布置。本實用新型的機組采用了同軸布置的方案，電動機布置在中間，一端通過齒輪箱與鼓風機連接，一端通過離合器與煤氣透平連接。其結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，布置方便，機械損失小，控制系統(tǒng)簡捷，配套和控制集中，部分輔機合并為一套，設(shè)備成本低，投資小，比配套兩臺單機模式減少～30％投資，回收期縮短1～2年。而且功能不減，安全裕度不減，是冶金高爐系統(tǒng)使用的理想機組。
文檔編號F04D19/00GK2924090SQ20062007860
公開日2007年7月18日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者孫鴻聲, 葉長青, 柳黎光, 張保平, 張昌杰 申請人:陜西鼓風機(集團)有限公司