一种化工气驱动的减速式涡轮发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化工气驱动的减速式涡轮发电装置，更确切的说是一种化工气压力能利用的涡轮发电装置。
【背景技术】
[0002]现有化工工艺中很多工艺段的气体需要减压，通常都是通过调节阀门来实现，该方法缺点在于白白浪费了这些压力能。《石油炼制》期刊于1986年11月中有一篇论文《利用化学反应排出的高压尾气发电》，该论文提出了一种透平设备带动发电机直接并网的发电方法，该方法由于采用直接并网的方式，要求发电机转速恒定，也就是来气的气量要恒定，当流量超过额定量时，必须通过旁通调节，使得进入透平设备的气量保持恒定。本实用新型提出一种不需要调节进气的化工气驱动的减速式涡轮发电装置，该实用新型中发电机发的电通过并网逆变器并网，所以对于发电机发出的电没有品质要求，从而不要求转速恒定，所以不需要对进入的气量进行调节。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是要提供一种化工气驱动的减速式涡轮发电装置，它不仅能够有效地满足化工工艺要求的减压要求，同时还可以可靠地回收这部分压力能进行发电、工艺适应性强。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括与化工气连接的涡轮膨胀机、减速机、防爆交流发电机、并网逆变器，涡轮膨胀机经高速联轴器与减速机输入轴连接，减速机输出轴经低速联轴器与防爆交流发电机输入端连接，防爆交流发电机输出端与并网逆变器连接。本实用新型通过减速机带动发电机发电，工艺适应性强。
[0005]减速机输入轴、输出轴上的轴承上连有温度检测装置;温度检测装置包括用于检测轴承内润滑油温度信号的温度传感器、报警器、用于根据轴承温度信号控制报警器工作的控制器。
[0006]报警器包括指示灯、蜂鸣器。
[0007]化工气输入至涡轮膨胀机内，驱动涡轮膨胀机运转，涡轮膨胀机通过高速联轴器带动减速机运行，减速机通过低速联轴器带动低速防爆交流发电机运行，逆变器变换与自检调节，逆变器自动并网送电。在涡轮膨胀机运转阶段，由化工气驱动涡轮膨胀机运转，同时实施的涡轮膨胀机保护包括:涡轮转速监测，轴承温度监测，润滑油压监测。在减速机运行阶段，同时实施的减速机包括:轴承温度监测。在低速防爆交流发电机运行阶段，同时实施的发电机保护包括:电机温度监测，轴承温度监测，电压监测，电流监测。在逆变器变换与自检调节阶段，同时实施的逆变器保护包括:电压监测，电流监测，相序监测。
[0008]本实用新型的有益效果是:由于采用化工气驱动整个装置，因而可以有效的利用化工气的压力能，开发了化工减压工艺的新途径。同时由于在化工尾气驱动涡轮膨胀机运转阶段实施了转速、轴温、油压监测，因而有利于实现涡轮膨胀机保护。另外由于在涡轮膨胀机带动减速机运行过程中实施了轴承温度监控，在减速机带动低速防爆交流发电机运行过程中实施了发电机温升、轴承温度、电压、电流监测，在低速防爆交流发电机输出电能至逆变器和逆变器输出自检调节阶段实施了电压、电流、相序监测，因而可以实现减速机、发电机和逆变器的保护。本实用新型装置还具有操作简单、安全可靠、方便控制、化工气压力利用充分的优点。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0010]第一，涡轮膨胀机(2)运转与涡轮膨胀机保护(8)。
[0011]—定温度、压力的化工气输入(I)至涡轮膨胀机(2)，驱动涡轮膨胀机(2)运转，化工气驱动涡轮膨胀机(2)后，其压力、温度降低至一定值，并且满足化工工艺要求，然后化工气输出(11)，同时对涡轮膨胀机涡轮转速、轴承温度、润滑油压力实施监测保护。
[0012]工艺过程中，化工气的进气压力应满足涡轮膨胀机的设计压力，进气流量应不超过涡轮膨胀机的允许上限，涡轮工作转速应不超过其设计转速10%，轴承温度不超过轴承设计报警温度。
[0013]涡轮膨胀机涡轮转速监测与保护，当涡轮工作转速超过其报警转速时，发出超速报警，当涡轮工作转速超过其停车转速时，实现超速停车。
[0014]涡轮膨胀机轴承温度监测与保护，当轴承温度超过其报警值，发出超温报警，当轴承温度超过其停车温度时，实现超温停车。
[0015]涡轮膨胀机润滑油压监测与保护，润滑保护由润滑油栗(9)提供润滑油来实现，当供油压力低于规定值时，首先报警，若供油压力仍然继续下降，达到停机油压下限值时系统自动停机。
[0016]减速机(3)运行与减速机保护(12)。
[0017]涡轮膨胀机(2)通过高速联轴器(3)带动减速机(4)运行，同时减速机(4)实施的检测与保护包括:减速机轴承温度。
[0018]减速机检测与保护，当减速机轴承温度到达报警温度时，发出报警；当减速机轴承温度到了停机温度时，执行停车。
[0019]第三，低速防爆交流发电机(6)运行与发电机保护(13)。
[0020]减速机(4)通过低速联轴器(5)带动低速防爆交流发电机(6)运行。同时实施的监测与保护包括:低速防爆交流发电机温度、轴承温度、电压、电流。
[0021]低速防爆交流发电机温度监测与保护，低速防爆交流发电机温度到达报警温度时，发出报警。低速防爆交流发电机温度到达停机温度时，执行停车。
[0022]低速防爆交流发电机轴承温度监测与保护，低速防爆交流发电机轴承温度到达报警温度时，发出报警;低速防爆交流发电机轴承温度到达停机温度时，执行停车。
[0023]低速防爆交流发电机电压监测与保护，当低速防爆交流发电机的输出电压超过额定输出电压的15%时，发电机保护(13)动作，输出保护信号。
[0024]低速防爆交流发电机电流监测与保护，当低速防爆交流发电机的输出电流超过额定输出电流的15%时，发电机保护(13)动作，输出保护信号。
[0025 ]第四，逆变器变换与自检调节(7)和逆变器保护(14)。
[0026]低速防爆交流发电机(6)输出的三相交流电经整流后送入逆变器直流输入端，逆变器进行直流电压、电流、功率检测，实现逆变器电流变换。并网逆变器自动检测，对电网电压、电流、相序、输入直流电压、输入功率等项进行监测，实现逆变器自检调节，逆变保护由逆变器保护(14)系统执行。
[0027]第五，逆变器自动并网送电(8)。
[0028]低速防爆交流发电机(6)运行过程中，输出的交流电经整流后输入并网逆变器，当直流输入电压及电网满足输入输出条件后，逆变器自动运行，向并网市电(15)送电。
[0029]逆变器自动并网送电(8)阶段，在0.2秒的时间内可以提供以下保护，并与输入输出电网断开:极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过热保护、过载保护、接地故障保护。
【主权项】
1.一种化工气驱动的减速式涡轮发电装置，其特征在于:包括与化工气连接的涡轮膨胀机、减速机、防爆交流发电机、并网逆变器，涡轮膨胀机经高速联轴器与减速机输入轴连接，减速机输出轴经低速联轴器与防爆交流发电机输入端连接，防爆交流发电机输出端与并网逆变器连接。
【专利摘要】一种化工气驱动的减速式涡轮发电装置，包括与化工气连接的涡轮膨胀机、减速机、防爆交流发电机、并网逆变器，涡轮膨胀机经高速联轴器与减速机输入轴连接，减速机输出轴经低速联轴器与防爆交流发电机输入端连接，防爆交流发电机输出端与并网逆变器连接。本实用新型通过减速机带动发电机发电，工艺适应性强。本实用新型广泛适用于化工气减压工艺段，并且具有结构简单、运行控制方便、化工气压力利用充分的优点。
【IPC分类】F01D15/10, F01D17/20
【公开号】CN205260079
【申请号】CN201521118558
【发明人】贺梁, 卢平安, 王超群, 袁逵
【申请人】襄阳航力机电技术发展有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日