蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)聯(lián)合發(fā)電或機(jī)械做功設(shè)備，設(shè)備為通過(guò)一臺(tái)匯流式圓柱齒輪箱，兩根輸入軸用懸臂結(jié)構(gòu)分別布置兩種不同做功介質(zhì)的透平膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)一根輸出軸輸電或直接做功；有機(jī)朗肯循環(huán)熱源即飽和蒸汽先通過(guò)蒸汽透平?jīng)_轉(zhuǎn)做功后進(jìn)入蒸發(fā)器與有機(jī)工質(zhì)換熱，然后有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入工質(zhì)透平?jīng)_轉(zhuǎn)做功最后回凝汽器通過(guò)工質(zhì)泵完成內(nèi)循環(huán)，熱源蒸汽在蒸發(fā)器換熱后回冷卻塔再經(jīng)過(guò)余熱鍋爐或者直接經(jīng)過(guò)余熱鍋爐完成外循環(huán)。蒸汽循環(huán)系統(tǒng)不僅起到利用高品位熱源的作用，還起到對(duì)熱源參數(shù)的調(diào)節(jié)以及提高蒸發(fā)器換熱效率的作用；有機(jī)朗肯循環(huán)起到對(duì)低品位熱源進(jìn)一步利用的節(jié)能環(huán)保作用。
【專利說(shuō)明】
蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明適用于蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)設(shè)備余熱利用領(lǐng)域，具體涉及蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)設(shè)備發(fā)電或做功輸出，是蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)設(shè)備核心動(dòng)力模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)對(duì)低品質(zhì)熱源利用率不高，造成很大的能源浪費(fèi)，不符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外節(jié)能環(huán)保的宏觀形勢(shì);現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)對(duì)低品質(zhì)熱源利用主要采用螺桿膨脹機(jī)以及有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電，其中有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的核心動(dòng)力模塊也分成兩種，分別為螺桿機(jī)與向心透平；由于螺桿機(jī)結(jié)構(gòu)與有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)特性，兩種主要余熱利用設(shè)備都存在一些不可忽視的短板:
[0003]I)螺桿膨脹機(jī)發(fā)電或以螺桿機(jī)為動(dòng)力模塊的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電，由于螺桿機(jī)結(jié)構(gòu)的局限性，造成機(jī)組功率密度比較低，熱源不能充分有效利用。
[0004]2)以向心透平為動(dòng)力模塊的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電則由于系統(tǒng)特性對(duì)于熱源參數(shù)的穩(wěn)定有一定的要求，或者有時(shí)熱源本身品質(zhì)較好，在已有型號(hào)的ORC機(jī)組不能充分適用該熱源，通常在蒸發(fā)器進(jìn)口通過(guò)減溫減壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成不必要的浪費(fèi)。
[0005]3)余熱綜合利用設(shè)備一般使用場(chǎng)地有限，對(duì)設(shè)備的整體布局以及安裝運(yùn)輸有了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱源不能被充分利用的技術(shù)問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明提供的蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括蒸汽透平子系統(tǒng)、工質(zhì)透平子系統(tǒng)和雙驅(qū)動(dòng)裝置；
[0008]所述雙驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)工質(zhì)輸入端和一個(gè)動(dòng)力輸出端，且兩個(gè)所述工質(zhì)輸入端輸入的動(dòng)力疊加后從所述動(dòng)力輸出端輸出；
[0009]所述蒸汽透平子系統(tǒng)包括余熱鍋爐、蒸汽透平、所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的一側(cè)工質(zhì)輸入端、蒸發(fā)器的一側(cè)、凝結(jié)性水栗和給水栗，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)；
[0010]所述工質(zhì)透平子系統(tǒng)包括所述蒸發(fā)器的另一側(cè)、所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的另一側(cè)工質(zhì)輸入端、工質(zhì)透平、凝汽器和工質(zhì)栗，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)；
[0011]需要說(shuō)明的是，所述蒸汽透平中的蒸汽熱源還可以替換為煙氣；
[0012]整套系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽全部可替換為煙氣。
[0013]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)工質(zhì)輸入端具有第一工質(zhì)輸入口、第一工質(zhì)輸出口、第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口 ；所述蒸發(fā)器具有第一側(cè)入口、第一側(cè)出口、第二側(cè)入口和第二側(cè)出口 ；
[0014]所述第一工質(zhì)輸入口與所述余熱鍋爐的出口連接，所述第一工質(zhì)輸出口與所述蒸發(fā)器的第一側(cè)入口連接；
[0015]所述第二工質(zhì)輸入口與所述蒸發(fā)器的第二側(cè)出口連接，所述第二工質(zhì)輸出口與所述凝汽器的入口連接。
[0016]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述雙驅(qū)動(dòng)裝置為雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備；
[0017]所述雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括箱體、第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、第一渦輪組以及第二渦輪組；
[0018]第一輸入軸、第二輸入軸和所述輸出軸均設(shè)置在所述箱體內(nèi)部，且所述第一輸入軸和所述第二輸入軸分別通過(guò)齒輪或齒輪組與所述輸出軸連接，使兩個(gè)所述輸入軸的動(dòng)力疊加后通過(guò)所述輸出軸的輸出；
[0019]所述第一渦輪組與所述第一輸入軸連接，并在所述箱體的外表面懸臂布置;所述第二渦輪組與所述第二輸入軸連接，并在所述箱體的外表面懸臂布置。
[0020]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述第一渦輪組包括第一渦殼、第一噴嘴、第一葉輪和第一殼體，所述第一渦殼通過(guò)螺栓與所述第一殼體固定在箱體的一側(cè)端面，所述第一噴嘴位于所述第一渦殼的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與所述第一殼體固定在所述第一渦殼上;所述第一葉輪設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)部，并與所述第一輸入軸同軸固定連接;所述第一蝸殼的兩端分別作為第一工質(zhì)輸入口和第一工質(zhì)輸出口 ；
[0021]所述第二渦輪組包括第二渦殼、第二噴嘴、第二葉輪和第二殼體，所述第二渦殼通過(guò)螺栓與所述第二殼體固定在箱體的一側(cè)端面，所述第二噴嘴位于所述第二渦殼的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與所述第二殼體固定在所述第二渦殼;所述第二蝸殼的兩端分別作為第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口。
[0022]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述第一渦輪組與所述第二渦輪組分別設(shè)置在所述箱體相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面，所述第一輸入軸、所述第二輸入軸與所述輸出軸之間采用匯流式齒輪傳動(dòng)的連接類型。
[0023]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述蒸汽透平子系統(tǒng)的凝結(jié)性水栗與所述給水栗之間還連接有除氧器，所述除氧器還設(shè)置有用于補(bǔ)水的入口。
[0024]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述蒸汽透平子系統(tǒng)和所述工質(zhì)透平子系統(tǒng)內(nèi)的各部件間通過(guò)管道和閥門連接。
[0025]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述第一渦輪組、所述第二渦輪組與所述箱體連接為一體。
[0026]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述輸出軸的軸徑分別大于所述第一輸入軸的軸徑和所述第二輸入軸的軸徑。
[0027]本發(fā)明的可選技術(shù)方案為，所述第一葉輪與所述第一輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接;所述第二葉輪與所述第二輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接；
[0028]需要說(shuō)明的是，所述余熱鍋爐內(nèi)輸出熱源蒸汽，經(jīng)過(guò)所述蒸汽透平和所述雙渦輪驅(qū)動(dòng)裝置的第二渦輪組的出口進(jìn)入所述蒸發(fā)器，在所述第二渦輪組內(nèi)帶動(dòng)所述第一葉輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)所述第一輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪或齒輪組的動(dòng)力傳遞，由輸出軸輸出做功，即在所述第二渦輪組內(nèi)將部分熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，然后余熱熱源蒸汽通過(guò)所述蒸發(fā)器進(jìn)入所述第一渦輪組的入口，在所述第一渦輪組內(nèi)帶動(dòng)所述第二葉輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)所述第二輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪或齒輪組的動(dòng)力傳遞，由輸出軸輸出做功，即在所述第一渦輪組內(nèi)將部分熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，做功剩余的熱源蒸汽為低品位熱源，低品位熱源再通過(guò)蒸發(fā)器流入工質(zhì)透平子系統(tǒng)，與工質(zhì)透平子系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行熱能換熱，使工質(zhì)透平內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)升溫升壓將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，低品位熱源低溫液化并經(jīng)過(guò)凝汽器和工質(zhì)栗再進(jìn)入所述蒸發(fā)器，再由所述蒸發(fā)器流經(jīng)所述凝結(jié)性水栗和所述給水栗，回到所述余熱鍋爐進(jìn)行熱源蒸汽的循環(huán)轉(zhuǎn)化。
[0029]需要說(shuō)明的是:所述第一渦輪組、所述第二渦輪組分別懸臂布置在所述箱體的兩端，兩個(gè)所述渦輪的進(jìn)口方向相同，以保證所述第一葉輪和所述第二葉輪相對(duì)所述輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相同，傳動(dòng)類型采用匯流式齒輪布局方式，所述第一輸入軸和所述第二輸入軸分別布置在所述輸出軸兩側(cè);兩個(gè)渦輪組中渦殼與殼體連接并一起通過(guò)螺栓固定在箱體兩側(cè)端面，葉輪與輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接，噴嘴通過(guò)密封殼體及防轉(zhuǎn)銷固定在渦殼上;輸入軸端采用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)密封。
[0030]所述的第一渦輪組、第二渦輪組與箱體連接一體;熱源蒸汽先為第一渦輪組提供壓力能做功后再為第二渦輪組的有機(jī)工質(zhì)提供熱能換熱，使有機(jī)工質(zhì)升溫升壓推動(dòng)第二渦輪組旋轉(zhuǎn)做功。第二渦輪組的入口與蒸發(fā)器出口用管道相連，蒸發(fā)器入口與第一渦輪組的出口相連。
[0031]本發(fā)明的有益效果為:
[0032]本發(fā)明可廣泛用于各領(lǐng)域的不同低品位參數(shù)熱源，是一種梯級(jí)利用節(jié)能系統(tǒng)集成技術(shù)；
[0033]從蒸汽透平做功外循環(huán)的角度考慮，有機(jī)朗肯循環(huán)到對(duì)蒸汽循環(huán)系統(tǒng)余熱進(jìn)一步利用;從工質(zhì)透平做功內(nèi)循環(huán)的角度考慮，由于系統(tǒng)特性對(duì)于熱源參數(shù)的穩(wěn)定有一定的要求，或者熱源本身品質(zhì)較好，在ORC機(jī)組不能充分使用該熱源時(shí)，蒸汽透平可實(shí)現(xiàn)減溫減壓功能，沒(méi)有造成不必要的能量損失；
[0034]本發(fā)明兩種透平驅(qū)動(dòng)雙輸入單輸出齒輪箱做功，齒輪傳動(dòng)效率高，輔機(jī)配置簡(jiǎn)單、一體化布局結(jié)構(gòu)緊湊、安裝運(yùn)輸方便，輸出端能夠與單臺(tái)發(fā)電機(jī)聯(lián)接，方便電能傳輸和并網(wǎng)，降低成本;輸出端能夠與水栗和風(fēng)機(jī)等設(shè)備聯(lián)接，可用作驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)蒸發(fā)器輸出同時(shí)實(shí)現(xiàn)CHP或CCHP。其中，ORC為有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平系統(tǒng)的英文縮寫；CHP為大型熱電聯(lián)產(chǎn)的英文縮寫;CCHP為冷熱電三聯(lián)供的英文縮寫，即指以天然氣為主要燃料帶動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)、微燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)等燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備運(yùn)行，產(chǎn)生的電力供應(yīng)用戶的電力需求，系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過(guò)余熱回收利用余熱鍋爐或者余熱等向用戶供熱、供冷。
【附圖說(shuō)明】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)方案圖。
[0037]圖2為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖3為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)半剖圖。
[0039]圖4為本發(fā)明的箱體內(nèi)的匯流式齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0040]附圖標(biāo)記:[0041 ]1-第一渦殼；2-第一葉輪；
[0042]3-第一噴嘴；4-第一殼體；
[0043]5-機(jī)械密封；6-第一輸入軸；
[0044]7-齒輪；8-第二輸入軸；
[0045]9-機(jī)械密封；10-第二殼體；
[0046]11-第二噴嘴；12-第二葉輪；
[0047]13-第二渦殼；14-輸出軸；
[0048]15-箱體；16-余熱鍋爐；
[0049]17-蒸汽透平；18-凝結(jié)性水栗；
[0050]19-除氧器；20-給水栗；
[0051]21-蒸發(fā)器；22-工質(zhì)透平；
[0052]23-凝汽器；24-工質(zhì)栗。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0054]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0055]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0056]實(shí)施例1:
[0057]如圖1-4所示，本實(shí)施例提供的一種蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括蒸汽透平子系統(tǒng)、工質(zhì)透平子系統(tǒng)和雙驅(qū)動(dòng)裝置；
[0058]雙驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)工質(zhì)輸入端和一個(gè)動(dòng)力輸出端，且兩個(gè)工質(zhì)輸入端輸入的動(dòng)力疊加后從動(dòng)力輸出端輸出；
[0059]蒸汽透平子系統(tǒng)包括余熱鍋爐16、蒸汽透平17、雙驅(qū)動(dòng)裝置的一側(cè)工質(zhì)輸入端、蒸發(fā)器21的一側(cè)、凝結(jié)性水栗18和給水栗20，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)；
[0060]工質(zhì)透平子系統(tǒng)包括蒸發(fā)器21的另一側(cè)、雙驅(qū)動(dòng)裝置的另一側(cè)工質(zhì)輸入端、工質(zhì)透平22、凝汽器23和工質(zhì)栗24，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)；
[0061]需要說(shuō)明的是，蒸汽透平17中的蒸汽熱源還可以替換為煙氣；
[0062]整套系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽全部可替換為煙氣。
[0063]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，雙驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)工質(zhì)輸入端具有第一工質(zhì)輸入口、第一工質(zhì)輸出口、第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口；蒸發(fā)器21具有第一側(cè)入口、第一側(cè)出口、第二側(cè)入口和第二側(cè)出口 ；
[0064]第一工質(zhì)輸入口與余熱鍋爐16的出口連接，第一工質(zhì)輸出口與蒸發(fā)器21的第一側(cè)入口連接；
[0065]第二工質(zhì)輸入口與蒸發(fā)器21的第二側(cè)出口連接，第二工質(zhì)輸出口與凝汽器23的入口連接。
[0066]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，雙驅(qū)動(dòng)裝置為雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備；
[0067]雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括箱體15、第一輸入軸6、第二輸入軸8、輸出軸14、第一渦輪組以及第二渦輪組；
[0068]第一輸入軸6、第二輸入軸8和輸出軸14均設(shè)置在箱體15內(nèi)部，且第一輸入軸6和第二輸入軸8分別通過(guò)齒輪7或齒輪組與輸出軸14連接，使兩個(gè)輸入軸的動(dòng)力疊加后通過(guò)輸出軸14的輸出；
[0069]第一渦輪組與第一輸入軸6連接，并在箱體15的外表面懸臂布置;第二渦輪組與第二輸入軸8連接，并在箱體15的外表面懸臂布置。
[0070]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，第一渦輪組包括第一渦殼1、第一噴嘴3、第一葉輪2和第一殼體4，第一渦殼I通過(guò)螺栓與第一殼體4固定在箱體15的一側(cè)端面，第一噴嘴3位于第一渦殼I的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與第一殼體4固定在第一渦殼I上;第一葉輪2設(shè)置在第一殼體4內(nèi)部，并與第一輸入軸6同軸固定連接;第一蝸殼的兩端分別作為第一工質(zhì)輸入口和第一工質(zhì)輸出口；
[0071]第二渦輪組包括第二渦殼13、第二噴嘴11、第二葉輪12和第二殼體10，第二渦殼13通過(guò)螺栓與第二殼體10固定在箱體15的一側(cè)端面，第二噴嘴11位于第二渦殼13的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與第二殼體10固定在第二渦殼13;第二蝸殼的兩端分別作為第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口。
[0072]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，第一渦輪組與第二渦輪組分別設(shè)置在箱體15相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面，第一輸入軸6、第二輸入軸8與輸出軸14之間采用匯流式齒輪傳動(dòng)的連接類型。
[0073]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，蒸汽透平子系統(tǒng)的凝結(jié)性水栗18與給水栗20之間還連接有除氧器19，除氧器19還設(shè)置有用于補(bǔ)水的入口。
[0074]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，蒸汽透平子系統(tǒng)和工質(zhì)透平子系統(tǒng)內(nèi)的各部件間通過(guò)管道和閥門連接。
[0075]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，第一渦輪組、第二渦輪組與箱體15連接為一體。
[0076]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，輸出軸14的軸徑分別大于第一輸入軸6的軸徑和第二輸入軸8的軸徑。
[0077]本實(shí)施例的可選技術(shù)方案為，第一葉輪2與第一輸入軸6采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接;第二葉輪12與第二輸入軸8采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接；
[0078]需要說(shuō)明的是，余熱鍋爐16內(nèi)輸出熱源蒸汽，經(jīng)過(guò)蒸汽透平17和雙渦輪驅(qū)動(dòng)裝置的第二渦輪組的出口進(jìn)入蒸發(fā)器21，在第二渦輪組內(nèi)帶動(dòng)第一葉輪22旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第一輸入軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪或齒輪組的動(dòng)力傳遞，由輸出軸14輸出做功，即在第二渦輪組內(nèi)將部分熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，然后余熱熱源蒸汽通過(guò)蒸發(fā)器21進(jìn)入第一渦輪組的入口，在第一渦輪組內(nèi)帶動(dòng)第二葉輪12旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)第二輸入軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪7或齒輪組的動(dòng)力傳遞，由輸出軸14輸出做功，即在第一渦輪組內(nèi)將部分熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，做功剩余的熱源蒸汽為低品位熱源，低品位熱源再通過(guò)蒸發(fā)器21流入工質(zhì)透平子系統(tǒng)，與工質(zhì)透平子系統(tǒng)的有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行熱能換熱，使工質(zhì)透平22內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)升溫升壓將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，低品位熱源低溫液化并經(jīng)過(guò)凝汽器23和工質(zhì)栗24再進(jìn)入蒸發(fā)器21，再由蒸發(fā)器21流經(jīng)凝結(jié)性水栗18和給水栗20，回到余熱鍋爐16進(jìn)行熱源蒸汽的循環(huán)轉(zhuǎn)化。
[0079]需要說(shuō)明的是:第一渦輪組、第二渦輪組分別懸臂布置在箱體15的兩端，兩個(gè)渦輪的進(jìn)口方向相同，以保證第一葉輪2和第二葉輪12相對(duì)輸出軸14的旋轉(zhuǎn)方向相同，傳動(dòng)類型米用匯流式齒輪布局方式，第一輸入軸6和第二輸入軸8分別布置在輸出軸14兩側(cè);兩個(gè)禍輪組中渦殼與殼體連接并一起通過(guò)螺栓固定在箱體15兩側(cè)端面，葉輪與輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接，噴嘴通過(guò)密封殼體及防轉(zhuǎn)銷固定在渦殼上;輸入軸端采用機(jī)械密封5結(jié)構(gòu)密封。
[0080]第一渦輪組、第二渦輪組與箱體15連接一體；熱源蒸汽先為第一渦輪組提供壓力能做功后再為第二渦輪組的有機(jī)工質(zhì)提供熱能換熱，使有機(jī)工質(zhì)升溫升壓推動(dòng)第二渦輪組旋轉(zhuǎn)做功。第二渦輪組的入口與蒸發(fā)器21出口用管道相連，蒸發(fā)器21入口與第一渦輪組的出口相連。
[0081]本實(shí)施例的有益效果為:
[0082]本實(shí)施例的設(shè)備可廣泛用于不同參數(shù)較低品位熱源，是一種對(duì)低品位熱源利用率大效率比較高的余熱綜合利用環(huán)保技術(shù)，發(fā)電能夠滿足其廠區(qū)基本要求或者作為輔助動(dòng)力輸出;設(shè)備整體布局合理緊湊，安裝運(yùn)輸方便；
[0083]蒸汽透平17做功循環(huán)與有機(jī)朗肯循環(huán)兩套系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合互補(bǔ)，提高熱源利用率，減少損耗，同時(shí)兩套相似結(jié)構(gòu)的渦輪通過(guò)匯流式齒輪箱一根軸輸出的布局方式，提高了機(jī)械效率，并且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝、檢修和調(diào)整。
[0084]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸汽透平子系統(tǒng)、工質(zhì)透平子系統(tǒng)和雙驅(qū)動(dòng)裝置； 所述雙驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)工質(zhì)輸入端和一個(gè)動(dòng)力輸出端，且兩個(gè)所述工質(zhì)輸入端輸入的動(dòng)力疊加后從所述動(dòng)力輸出端輸出； 所述蒸汽透平子系統(tǒng)包括余熱鍋爐、蒸汽透平、所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的一側(cè)工質(zhì)輸入端、蒸發(fā)器的一側(cè)、凝結(jié)性水栗和給水栗，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)； 所述工質(zhì)透平子系統(tǒng)包括所述蒸發(fā)器的另一側(cè)、所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的另一側(cè)工質(zhì)輸入端、工質(zhì)透平、凝汽器和工質(zhì)栗，且上述各部件順次連接并形成獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述雙驅(qū)動(dòng)裝置的兩個(gè)工質(zhì)輸入端具有第一工質(zhì)輸入口、第一工質(zhì)輸出口、第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口 ；所述蒸發(fā)器具有第一側(cè)入口、第一側(cè)出口、第二側(cè)入口和第二側(cè)出口 ； 所述第一工質(zhì)輸入口與所述余熱鍋爐的出口連接，所述第一工質(zhì)輸出口與所述蒸發(fā)器的第一側(cè)入口連接； 所述第二工質(zhì)輸入口與所述蒸發(fā)器的第二側(cè)出口連接，所述第二工質(zhì)輸出口與所述凝汽器的入口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述雙驅(qū)動(dòng)裝置為雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備； 所述雙渦輪驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括箱體、第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、第一渦輪組以及第二渦輪組； 第一輸入軸、第二輸入軸和所述輸出軸均設(shè)置在所述箱體內(nèi)部，且所述第一輸入軸和所述第二輸入軸分別通過(guò)齒輪或齒輪組與所述輸出軸連接，使兩個(gè)所述輸入軸的動(dòng)力疊加后通過(guò)所述輸出軸的輸出； 所述第一渦輪組與所述第一輸入軸連接，并在所述箱體的外表面懸臂布置;所述第二渦輪組與所述第二輸入軸連接，并在所述箱體的外表面懸臂布置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一渦輪組包括第一渦殼、第一噴嘴、第一葉輪和第一殼體，所述第一渦殼通過(guò)螺栓與所述第一殼體固定在箱體的一側(cè)端面，所述第一噴嘴位于所述第一渦殼的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與所述第一殼體固定在所述第一渦殼上;所述第一葉輪設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)部，并與所述第一輸入軸同軸固定連接;所述第一蝸殼的兩端分別作為第一工質(zhì)輸入口和第一工質(zhì)輸出口； 所述第二渦輪組包括第二渦殼、第二噴嘴、第二葉輪和第二殼體，所述第二渦殼通過(guò)螺栓與所述第二殼體固定在箱體的一側(cè)端面，所述第二噴嘴位于所述第二渦殼的末端，并通過(guò)防轉(zhuǎn)銷與所述第二殼體固定在所述第二渦殼;所述第二蝸殼的兩端分別作為第二工質(zhì)輸入口和第二工質(zhì)輸出口；。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一渦輪組與所述第二渦輪組分別設(shè)置在所述箱體相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面，所述第一輸入軸、所述第二輸入軸與所述輸出軸之間采用匯流式齒輪傳動(dòng)的連接類型。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽透平子系統(tǒng)的凝結(jié)性水栗與所述給水栗之間還連接有除氧器，所述除氧器還設(shè)置有用于補(bǔ)水的入口。7.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸汽透平子系統(tǒng)和所述工質(zhì)透平子系統(tǒng)內(nèi)的各部件間通過(guò)管道和閥門連接。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一渦輪組、所述第二渦輪組與所述箱體連接為一體。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出軸的軸徑分別大于所述第一輸入軸的軸徑和所述第二輸入軸的軸徑。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述蒸汽透平與有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)透平雙驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一葉輪與所述第一輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接;所述第二葉輪與所述第二輸入軸采用過(guò)盈或者鍵或型面或端面齒連接。
【文檔編號(hào)】F01K27/00GK106014519SQ201610339204
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】毛聯(lián)飛, 李順, 胡哺松, 梅政文, 孫茴, 韋鈺芳, 毛穎
【申請(qǐng)人】中國(guó)長(zhǎng)江動(dòng)力集團(tuán)有限公司