一种高炉汽动鼓风系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及动力机械工程领域，特别涉及一种炼铁高炉供风使用的高炉汽动鼓风系统及方法。
【背景技术】
[0002]高炉鼓风机是炼铁高炉的核心设备，主要功能是为向高炉供风。鼓风机驱动主要有电动机拖动和汽轮机拖动两种方式。目前，新建钢铁企业汽动高炉鼓风机站配置一般是每座高炉分别设置一台汽动鼓风机，另设一台电动鼓风机作为启动风机，待高炉生产稳定后再切换至汽动鼓风机组。
[0003]由于钢厂高炉煤气除了供应锅炉带动汽动鼓风机外，还有一部分冗余，在汽动鼓风机站再设置汽轮发电机组利用多余蒸汽用于发电。这样，虽然能够提高能源利用率，但存在有汽动鼓风机站房内设备数量多投入大、系统复杂、占地大、投资高等缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种既能充分利用蒸汽，提高能源利用率，又能减少设备数量、降低投资成本的高炉汽动鼓风系统及方法。
[0005]为达到上述目的，本发明一种高炉汽动鼓风系统，包括依次设置的蒸汽锅炉、汽轮机、鼓风机和发电电动机，所述鼓风机的驱动轴一端通过离合器与所述汽轮机的转轴相连接，所述鼓风机的驱动轴另一端通过齿轮箱与所述发电电动机的转轴相连接。
[0006]如上所述的高炉汽动鼓风系统，其中，所述离合器包括能相互离合的主动齿轮轴和从动齿轮轴，所述主动齿轮轴与所述汽轮机的转轴相连接，所述从动齿轮轴与所述鼓风机的驱动轴一端相连接，当所述汽轮机的转轴转速高于所述鼓风机的驱动轴时，所述主动齿轮轴与所述从动齿轮轴相啮合。
[0007]如上所述的高炉汽动鼓风系统，其中，所述齿轮箱包括相互啮合的第一齿轮轴和第二齿轮轴，所述第一齿轮轴与所述发电电动机的转轴相连接，所述第二齿轮轴与所述鼓风机的驱动轴另一端相连接。
[0008]如上所述的高炉汽动鼓风系统，其中，所述主动齿轮轴与所述汽轮机的转轴之间、所述从动齿轮轴与所述鼓风机的驱动轴一端之间、所述第一齿轮轴与所述发电电动机的转轴之间和所述第二齿轮轴与所述鼓风机的驱动轴另一端之间均通过联轴器相连接。
[0009]如上所述的高炉汽动鼓风系统，其中，在各所述联轴器外部设有联轴器保护罩。
[0010]本发明还提供了一种高炉汽动鼓风系统的使用方法，该方法使用如上所述的高炉汽动鼓风系统，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0011]在高炉投产前，蒸汽锅炉未向汽轮机输送蒸汽，离合器的主动齿轮轴和从动齿轮轴处于脱离状态；
[0012]启动发电电动机，发电电动机的转轴转动通过齿轮箱驱动鼓风机的驱动轴转动，使得鼓风机开始启动；
[0013]启动高炉，蒸汽锅炉产生蒸汽并向汽轮机输送蒸汽，驱动汽轮机转轴转动且汽轮机转轴转速逐渐增大，当所述汽轮机的转轴转速高于所述鼓风机的驱动轴转速时，所述离合器啮合，此时，汽轮机的转轴通过离合器带动鼓风机的驱动轴转动，使得汽轮机替代发电电动机驱动鼓风机鼓风；
[0014]汽轮机转轴驱动鼓风机的驱动轴达到一定转速时，鼓风机的驱动轴通过齿轮箱驱动发电电动机的转轴转动，使得发电电动机向外输出电力。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点:
[0016]1、本发明使得系统简化，提高设备公用性，减少辅助设施，既减少设备投资，又降低设备维护工作量，降低生产运行成本；
[0017]2、本发明结构紧凑，占地面积小，降低厂房投资，节约建设用地，降低土地使用成本；
[0018]3、本发明的汽轮机、发电电动机和鼓风机的各转轴集成在一个轴系上，可降低机械损失，提高能源利用效率，节能降耗。
【附图说明】
[0019]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0020]图1为本发明高炉汽动鼓风系统结构示意图。
[0021]附图标记说明:
[0022]1-蒸汽锅炉；2_汽轮机；21_汽轮机的转轴；3-离合器；31_主动齿轮轴；32_从动齿轮轴；4_鼓风机；41_鼓风机的驱动轴；5_齿轮箱；51_第一齿轮轴；52_第二齿轮轴；6-发电电动机；61_发电电动机的转轴。
【具体实施方式】
[0023]结合附图和本发明【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的【具体实施方式】，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0024]请参考图1，为本发明高炉汽动鼓风系统结构示意图。
[0025]如图1所示，本发明高炉汽动鼓风系统，包括依次设置的蒸汽锅炉1、汽轮机2、鼓风机4和发电电动机6，鼓风机4的驱动轴41 一端通过离合器3与汽轮机2的转轴21相连接，鼓风机4的驱动轴41另一端通过齿轮箱5与发电电动机6的转轴61相连接。其中，离合器3包括能相互离合的主动齿轮轴31和从动齿轮轴32，主动齿轮轴31与汽轮机的转轴21相连接，从动齿轮轴32与鼓风机的驱动轴41 一端相连接，当汽轮机的转轴21转速倾向高于鼓风机的驱动轴41时，主动齿轮轴31与从动齿轮轴32相啮合，使得汽轮机的转轴21驱动鼓风机的驱动轴41转动，从而带动鼓风机鼓风；反之，当主动齿轮轴31转速低于从动齿轮轴32的转速时，主动齿轮轴31与从动齿轮轴32相分离。齿轮箱5包括相互啮合的第一齿轮轴51和第二齿轮轴52，第一齿轮轴51与发电电动机的转轴61相连接，第二齿轮轴52与鼓风机的驱动轴41另一端相连接，从而使得鼓风机的驱动轴41与发电电动机的转轴61通过齿