一种高炉鼓风机驱动系统的制作方法

1.本实用新型属于动力机械工程领域，涉及一种高炉鼓风机驱动系统。


背景技术：

2.在钢铁冶炼过程中，鼓风机是冶炼生产中的关键设备，也是整个冶炼工艺中的能源消耗大户。鼓风机的动力来源于驱动系统，驱动系统的经济性、可靠性、安全性、稳定性关乎整个鼓风机组系统的经济安全可靠稳定运行。
3.目前，鼓风机组主要有电动机和汽轮机两种驱动方式，钢铁企业高炉鼓风机站配置一般是每座高炉分别设置一套汽动鼓风机组，另设一套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，但这种配置方案存在有设备数量多、占地大、投资成本高等缺陷。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高炉鼓风机驱动系统，系统匹配再热汽轮机、同步电动发电机、变速离合器及双向变速离合器，改变了先发电再用电的工作模式，实现了驱动系统多种工作模式灵活切换，提高了驱动系统的能源转换效率，减少了设备数量，同时降低初始投资成本和人工成本。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种高炉鼓风机驱动系统，包括串联布置的再热汽轮机、高炉鼓风机以及同步电动发电机；还包括与所述再热汽轮机相连的煤气锅炉。
7.可选的，所述煤气锅炉通过蒸汽循环装置与所述再热汽轮机连通。
8.可选的，所述再热汽轮机的转轴与所述同步电动发电机的转轴之间通过变速离合器连接。
9.可选的，所述变速离合器是超越离合器与行星齿轮变速器相结合组成的变速离合器。
10.可选的，所述同步电动发电机的转轴与所述高炉鼓风机的驱动轴之间通过双向变速离合器连接。
11.可选的，所述双向变速离合器为按需控制、双向离合的变速离合器。
12.可选的，所述再热汽轮机为超高温超高压汽轮机、亚临界超高温汽轮机、超临界超高温汽轮机。
13.可选的，所述同步电动发电机为静态励磁电动发电机，通过调节励磁实现发电和电动工作模式切换。
14.可选的，所述高炉鼓风机的容量≥25mw；所述同步电动发电机的发电功率≥25mw，电动功率≥30mw。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型提供的一种高炉鼓风机驱动系统，再热汽轮机、鼓风机与同步电动发
电机同轴串联布置，改变了先发电后用电的工作模式，避免了能源互相转换的效率损失，再热汽轮机也可提高煤气的利用效率，有限地减少了设备数量及占地面积，减少运行人员，降低设备初始投资和人力成本。双向变速离合器的实用，使得电动发电机可快速高效切换工作模式，实现了驱动系统各工作模式的灵活切换，有力保障了高炉的稳定运行，增加了鼓风系统的稳定性和可靠性。再热汽轮机、同步发电电动机和高炉鼓风机驱动轴串联布置在一个轴系上，驱动系统工作模式灵活多变；再热汽轮机在驱动鼓风机工作的同时又可驱动电动发电机发电，避免了能源多次转换损耗，提升了煤气利用效率；减少了设备数量及占地面积，降低设备初始投资和人力成本；具有提高能源利用率、投资成本低、驱动模式灵活可调、驱动系统可靠性高等优点。
17.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
19.图1为本实用新型的整体结构示意图。
20.附图标记：煤气锅炉1、再热汽轮机2、鼓风机3、同步电动发电机4、变速离合器5、双向变速离合器6、蒸汽循环装置7。
具体实施方式
21.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
23.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.请参阅图1，为一种高炉鼓风机驱动系统结构示意图，包括煤气锅炉1、再热汽轮机
2、鼓风机3、同步电动发电机4、变速离合器5、双向变速离合器6及高炉蒸汽循环装置7。所述煤气锅炉1通过蒸汽循环装置7及与再热汽轮机2连通，为再热汽轮机2提供蒸汽。
25.再热汽轮机2、鼓风机3与同步电动发电机4同轴串联布置，所述再热汽轮机2转轴与鼓风机3转轴之间通过变速离合器5连接；所述同步电动发电机4转轴与鼓风机3转轴之间通过双向变速离合器6连接；提高了机组的能源转换效率并简化机组设备个数。
26.高炉鼓风机3驱动系统具备灵活切换的三种耦合式工作模式，有效解决了鼓风驱动系统的能源平衡问题，同步电动发电机4驱动鼓风机3为高炉送风，高炉投产后产生的煤气驱动再热汽轮机2驱动高炉鼓风机3，当再热汽轮机2高负荷运行时，电动发电机利用剩余轴功发电，解决了剩余轴功浪费的问题；当再热汽轮机2故障时，变速离合器5脱开，同步电动发电机4作为电动机驱动大容量鼓风机3，不影响高炉安全稳定生产。
27.在同步电动发电机4和鼓风机3之间设置双向变速离合器6，双向变速离合器6能够实现按需控制，同时又能实现双向离合。在驱动系统启动阶段，双向变速离合器6正向啮合，同步电动发电机4驱动高炉鼓风机3工作；再热汽轮机2启动以后，随着负荷提升，同步电动发电机4按需降负荷至零以后，双向变速离合器6反向啮合，驱动系统转换为汽动驱动耦合发电工作模式；汽动驱动耦合发电工作模式下，同步电动发电机4故障时，双向变速离合器6均能快速可靠地脱开鼓风机3，保障了鼓风机3的安全。
28.一种高炉鼓风机3驱动系统实际生产时，当煤气锅炉1高工况工作，再热汽轮机2满负荷运行，变速离合器5啮合，再热汽轮机2驱动鼓风机3，同时双向变速离合器6正向啮合，耦合驱动同步电动发电机4发电；当煤气锅炉1停机，再热汽轮机2停机，变速离合器5脱开，双向变速离合器6反向啮合，同步电动发电机4为电动机驱动鼓风机3工作；当煤气锅炉1低工况工作，再热汽轮机2低负荷运行，变速离合器5啮合，汽轮机驱动鼓风机3运行，双向变速离合器6脱开，同步电动发电机4停机。
29.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。