一种轴带发电系统的制作方法

本申请涉及电力技术领域，更具体地说，涉及一种轴带发电系统。

背景技术：

在热源、石化等行业，常常需要设置引风机或鼓风机等大型负载设备，如果仅用电机进行驱动，需要耗费大量的电能。为了降低运营成本，厂家往往采用蒸汽轮机作为驱动装置，利用生产中富余的蒸汽推动蒸汽轮机带动引风机或鼓风机等大负载设备运行。为了保证大负载设备正常工作，驱动装置的选型需要保留较大裕量，这一方面保证了大负载设备的正常工作，但另一方面也造成了一定的能源浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种轴带发电系统，用于利用驱动装置的裕量进行发电，以避免能源浪费。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种轴带发电系统，包括：驱动装置、负载、轴带电机和四象限变频器，其中：

驱动装置用于输出源动力，分别与所述负载、轴带电机相连接；

四象限变频器的电能输出端与所述轴带电机电连接、电能输入端用于连接高压电网。

可选的，所述驱动装置包括蒸汽轮机、燃气轮机或柴油机。

可选的，所述负载包括鼓风机、引风机或水泵。

可选的，所述轴带电机与所述负载共轴连接。

可选的，所述四象限变频器的工作电压范围为3～10Kv。

可选的，还包括变速连接装置，其中：

所述变速连接装置分别与所述驱动装置、所述轴带电机相连接。

可选的，所述变速连接装置包括变速器和离合器。

可选的，所述变速器包括变速齿轮或棘轮。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种轴带发电系统，包括驱动装置、负载、轴带电机和四象限变频器。驱动装置分别与负载、轴带电机相连接，四象限变频器的电能输出端与轴带电机电连接、电能输入端用于连接高压电网。当驱动装置驱动负载运行时，驱动装置较负载富裕的裕量就会通过轴带电机转换为电能，并通过四象限变频器输送到高压电网上，从而使驱动装置较负载富裕的裕量不再白白浪费，从而避免了资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种轴带发电系统的机构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种轴带发电系统的机构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种轴带发电系统的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的轴带发电系统应用于热源、石化等行业的生产场所，包括驱动装置10、负载20、轴带电机30和四象限变频器40。

驱动装置10与负载20相连接，用于驱动负载20进行工作。负载20为鼓风机、引风机或水泵等大型负载设备，两者之间共轴连接，可以提高动力传动效率。由于负载功率较大，因此驱动装置10选用蒸汽轮机、燃气轮机或者大功率柴油机等。且相对于负载的功率，驱动装置10留有较大的裕度。

轴带电机30与驱动装置10相连接，具体为驱动装置10的动力输出轴与轴带电机30的转轴相连接，同样为了提高传动效率，本实施例是将轴带电机30安装在用于连接驱动装置10与负载20的通轴上。

四象限变频器40与轴带电机电30连接，具体为四象限变频器40的电能输出端与轴带电机30的电能输入端相连接、电能输入端用于连接高压电网100。四象限变频器40可在3～10kV的电压范围内工作。

当驱动装置10驱动负载20运行时，同时会驱动轴带电机30转动，由于驱动装置10较负载富裕有较多的裕量，因此在驱动负载20运行的同时，裕量就会通过轴带电机30转换为电能。轴带电机30通过其电能输入端输出到四象限变频器40的电能输出端，四象限变频器40就会将轴带电机输出的电能变换为与高压电网100同频的高压交流电，并输出到该高压电网100上。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种轴带发电系统，包括驱动装置、负载、轴带电机和四象限变频器。驱动装置分别与负载、轴带电机相连接，四象限变频器的电能输出端与轴带电机电连接、电能输入端用于连接高压电网。当驱动装置驱动负载运行时，驱动装置较负载富裕的裕量就会通过轴带电机转换为电能，并通过四象限变频器输送到高压电网上，从而使驱动装置较负载富裕的裕量不再白白浪费，从而避免了资源的浪费。

本申请所提供的轴带发电系统还有另外的作用。例如，当驱动装置10发生故障时，轴带电机30可以工作在电动状态，通过四象限变频器40输入电能，替代驱动装置10来驱动负载20运行。

为满足分别与驱动装置10、负载20相连接的要求，该轴带电机30为双轴伸轴带电机，两个轴伸中一个与驱动装置10连接、另一个则与负载20相连接。

实施例二

图2为本申请另一实施例提供的一种轴带发电系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例所提供的轴带发电系统是一种应用于热源厂的锅炉引风系统。包括蒸汽轮机11、轴带电机30、引风机21和四象限变频器40。

轴带电机30分别与蒸汽轮机11、引风机21相连接，四象限变频器40分别与轴带电机30、高压电网100电连接。为了调速和启动方便，蒸汽轮机11通过一套变速连接装置50与轴带电机30相连接，变速连接装置40包括变速箱51和离合器52，变速箱51也可以利用棘轮替代。

在启动引风机21时，由四象限变频器40驱动轴带电机30带动引风机21启动，四象限变频器40接收上位机或本地设定的转速指令，拖动至要求转速，此过程为电机拖动过程，蒸汽轮机11不动，四象限变频器40为驱动状态。

蒸汽轮机启动和投运过程：

条件：蒸汽量、压力符合要求，蒸汽轮机正常。

投运过程：

1)蒸汽轮机11在本地手动启动热机(热机时间10-20分钟)；

2)根据联控信号，确认蒸汽轮机11转态正常，四象限变频器40发出蒸汽轮机升速指令；

3)由蒸汽轮机11的控制器调节转速，使离合器52顺利投入工作，引风机21的负载由轴带电机30自动转移到蒸汽轮机11，此时改为蒸汽轮机11拖动，轴带电机30从动，轴带电机30预备发电。

轴带电机发电过程：

此时，蒸汽轮机11带动轴带电机30转动，四象限变频器40由电能输出端接收轴带电机30发出的电能，并通过电能输入端回送到10kV厂用电工作母线，供母线段上其他用电设备使用，达到节省厂用电电能的目标。

发电量控制说明：

发电量大小控制需要根据实际工艺控制要求确定，建议最小发电负荷为30％，最大不超过额定值。发电量的大小完全可以根据需要自行控制，不受转速影响。

轴带发电系统控制：

1)蒸汽轮机11在热机完成后，转速可以响应四象限变频器40发出的转速指令，电动执行器调节精度最高2.5‰、响应时间为秒3-6秒，基本满足要求。

2)四象限变频器40满足对发电系统的控制要求，包括对蒸汽轮机11的控制。

3)四象限变频器40本体具有足够的平滑启动能力，同时可以满足发电控制要求，发电电能质量谐波满足电网谐波要求，电网测功率因数接近1。

4)四象限变频器40提供对整个系统的保护控制，其中包括蒸汽轮机11故障、四象限变频器40故障。

5)四象限变频器40提供与上位机的控制接口，包括硬线和通信口。

轴带发电系统的故障处理：

1)蒸汽轮机11故障时，四象限变频器40可控制轴带电机30从发电状态快速转入电动状态，稳定引风机转速。

2)四象限变频器40故障时，四象限变频器40退出，停止发电，引风机21由蒸汽轮机11控制。

3)四象限变频器11与上位机通信，交换需要的控制信号，包括系统出现故障，逻辑控制信号，运行参数信号、运行状态信号。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。