專利名稱：一種改進(jìn)型高爐三機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于動(dòng)力機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種主要由高爐鼓風(fēng)機(jī)、煤氣 透平機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成的與煉鐵高爐配套使用的動(dòng)力設(shè)備。
背景技術(shù)：
高爐三機(jī)組是一項(xiàng)由石化系統(tǒng)催化裂化三機(jī)組衍生而來的工程技術(shù)，主要由煤氣 透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成。高爐鼓風(fēng)機(jī)是煉鐵高爐的核心動(dòng)力設(shè)備，主要功能是為 高爐供風(fēng)；高爐煉鐵過程中會(huì)產(chǎn)生具有一定壓力和溫度的高爐煤氣，煤氣透平機(jī)是用來回 收高爐煤氣的過余能量的一種透平機(jī)械，其回收的能量通過軸系傳遞給高爐鼓風(fēng)機(jī)為其供 能，所供能量可達(dá)鼓風(fēng)機(jī)能耗的25 45% ；高爐鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)所需的能量及能耗不足的部分 由電動(dòng)機(jī)提供?，F(xiàn)有高爐三機(jī)組通常采取將煤氣透平機(jī)布置在中間，高爐鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)分別安 裝在煤氣透平機(jī)兩端的組合方式，煤氣透平機(jī)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，高爐鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨 型號(hào)、功率的不同通常分布在3000 8500轉(zhuǎn)/分鐘之間。因而存在以下問題(1)當(dāng)煤氣 透平機(jī)不工作時(shí)，仍然要在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，這樣不僅造成效率損失，而且降低了機(jī)組 運(yùn)行的穩(wěn)定性；(2)高爐三機(jī)組將使用兩個(gè)齒輪變速箱，分別用于連接電動(dòng)機(jī)與高爐鼓風(fēng) 機(jī)、煤氣透平機(jī)與鼓風(fēng)機(jī)，這樣勢(shì)必增大軸系的設(shè)計(jì)難度和故障發(fā)生率，增加制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的高爐三機(jī)組，以解 決降低機(jī)組運(yùn)行能耗和制造成本、提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的技術(shù)問題。本實(shí)用新型所述高爐三機(jī)組是對(duì)現(xiàn)有高爐三機(jī)組的一種改進(jìn)，改進(jìn)之處是1、將 煤氣透平機(jī)和電動(dòng)機(jī)分別布置在高爐鼓風(fēng)機(jī)的兩側(cè)；2、提高煤氣透平機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其轉(zhuǎn)速 與高爐鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。本實(shí)用新型所述改進(jìn)型高爐三機(jī)組，包括煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪 變速箱和同步自換檔離合器(Synchro-Self-Shifting離合器，簡(jiǎn)稱SSS離合器)，煤氣透平 機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪變速箱共用一套輔助系統(tǒng)，所述煤氣透平機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與高 爐鼓風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相同，所述高爐鼓風(fēng)機(jī)的兩端均設(shè)置有動(dòng)力輸入軸，煤氣透平機(jī)的動(dòng) 力輸出軸通過同步自換檔離合器與高爐鼓風(fēng)機(jī)一端的動(dòng)力輸入軸相連，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出 軸通過齒輪變速箱與高爐鼓風(fēng)機(jī)另一端的動(dòng)力輸入軸相連。本實(shí)用新型所述改進(jìn)型高爐三機(jī)組，其煤氣透平機(jī)和高爐鼓風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速均為 3000轉(zhuǎn)/分鐘 8500轉(zhuǎn)/分鐘。本實(shí)用新型所述改進(jìn)型高爐三機(jī)組，煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和套輔助系 統(tǒng)安裝在同一廠房?jī)?nèi)。本實(shí)用新型具有以下有益效果1、本實(shí)用新型所述高爐三機(jī)組的煤氣透平機(jī)和電動(dòng)機(jī)分別布置在高爐鼓風(fēng)機(jī)的兩側(cè)，煤氣透平機(jī)不工作時(shí)同步自換檔離合器與高爐鼓風(fēng)機(jī)的動(dòng)力輸入軸脫開，因而可降 低機(jī)組運(yùn)行能耗、提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。2、本實(shí)用新型所述高爐三機(jī)組中，其煤氣透平機(jī)的轉(zhuǎn)速與高爐鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相 同，煤氣透平機(jī)通過同步自換檔離合器直接與高爐鼓風(fēng)機(jī)相連，因而較現(xiàn)有常規(guī)高爐三機(jī) 組減少了一個(gè)齒輪變速箱，簡(jiǎn)化了軸系設(shè)計(jì)，降低了故障率和制造成本。3、由于煤氣透平機(jī)轉(zhuǎn)速提高，較常規(guī)煤氣透平機(jī)氣流通道減小、輪轂直徑減小、葉 片長(zhǎng)度減小、軸系重量降低、軸頸尺寸減小、支承軸承中心距減小、殼體尺寸減小，由此整個(gè) 主機(jī)尺寸可減小20 50%，重量可減小20 50%。4、組成本實(shí)用新型所述高爐三機(jī)組的煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和套輔助 系統(tǒng)安裝在同一廠房?jī)?nèi)，可降低建設(shè)成本約30 %，減少占地面積約30 %，降低管理人力投 入約30%，提高高爐煤氣余壓能量回收效率4 8% ；

圖1是本實(shí)用新型所述改進(jìn)型高爐三機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-煤氣透平機(jī)、2-同步自換檔離合器、3-第一高爐鼓風(fēng)機(jī)4-齒輪變速箱、 5-電動(dòng)機(jī)、6-輔助系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述改進(jìn)型高爐三機(jī)組的結(jié)構(gòu)和工作原 理作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例中，高爐三機(jī)組的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由煤氣透平機(jī)1、高爐鼓風(fēng)機(jī)3、 電動(dòng)機(jī)5、齒輪變速箱4、同步自換檔離合器2和輔助系統(tǒng)6組成。煤氣透平機(jī)1為剛性軸 透平機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘 8500轉(zhuǎn)/分鐘；高爐鼓風(fēng)機(jī)3的兩端均設(shè)置有動(dòng)力 輸入軸其額定轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘 8500轉(zhuǎn)/分鐘；輔助系統(tǒng)6包括一座潤(rùn)滑油站、一座 液壓油站、一套給排水系統(tǒng)和一套控制系統(tǒng)，潤(rùn)滑油站向煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī) 提供潤(rùn)滑油，液壓油站向煤氣透平機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)高爐提供液壓油，控制系統(tǒng)控制煤氣透平機(jī)、 高爐鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行；同步自換檔離合器2是一種利用主、從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速變化具 有自行離合功能的離合器，當(dāng)其輸入側(cè)的轉(zhuǎn)速傾向超過輸出側(cè)時(shí)，離合器嚙合，輸出側(cè)被驅(qū) 動(dòng)；當(dāng)其輸入側(cè)轉(zhuǎn)速傾向相對(duì)于輸出側(cè)減少時(shí)，產(chǎn)生反向力矩，離合器脫開，同步自換檔離 合器有市售商品。如圖1所示，本實(shí)施例中，所述高爐鼓風(fēng)機(jī)3布置在中間，所述煤氣透平機(jī)1的動(dòng) 力輸出軸通過同步自換檔離合器2與高爐鼓風(fēng)機(jī)3 —端的動(dòng)力輸入軸相連，所述電動(dòng)機(jī)5 的動(dòng)力輸出軸通過齒輪變速箱4與高爐鼓風(fēng)機(jī)3另一端的動(dòng)力輸入軸相連。所述煤氣透平 機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和套輔助系統(tǒng)安裝在同一廠房?jī)?nèi)。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，高爐不產(chǎn)生煤氣或煤氣由其它管道經(jīng)過，煤氣透平機(jī)1沒有煤氣進(jìn) 入，同步自換檔離合器2處于脫開狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)5帶動(dòng)高爐鼓風(fēng)機(jī)3開始啟動(dòng)，完成高爐鼓 風(fēng)機(jī)3的啟動(dòng)，此時(shí)高爐鼓風(fēng)機(jī)3所需的能量完全由電動(dòng)機(jī)5提供。繼后，引導(dǎo)高爐煤氣進(jìn) 入煤氣透平機(jī)1使煤氣透平機(jī)做功，其動(dòng)力輸出軸逐漸升速，當(dāng)煤氣透平機(jī)動(dòng)力輸出軸的 轉(zhuǎn)速傾向超過電動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，同步自換檔離合器2嚙合，煤氣透平機(jī)1向高爐鼓風(fēng)機(jī)3供能，電動(dòng)機(jī)5通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)降低輸出功率，最后，達(dá)到煤氣透平機(jī)1與電動(dòng) 機(jī)5共同為高爐鼓風(fēng)機(jī)3提供所需能量的工作狀態(tài)。 機(jī)組停機(jī)時(shí)，由控制系統(tǒng)發(fā)出停機(jī)指令，控制閥門動(dòng)作，引導(dǎo)高爐煤氣從其它管道 通過，使煤氣不再進(jìn)入煤氣透平機(jī)1，煤氣透平機(jī)1失去動(dòng)力源后其動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速開始 降低，當(dāng)同步自換檔離合器2輸入側(cè)轉(zhuǎn)速傾向低于輸出側(cè)時(shí)，同步自換檔離合器2脫開，煤 氣透平機(jī)1動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低直至停止轉(zhuǎn)動(dòng)。確認(rèn)同步自換檔離合器2脫開、 煤氣透平機(jī)1停機(jī)完成后，再控制電動(dòng)機(jī)5停機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)高爐鼓風(fēng)機(jī)3的停機(jī)，最終完成 機(jī)組停機(jī)。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)型高爐三機(jī)組，包括煤氣透平機(jī)(1)、高爐鼓風(fēng)機(jī)(3)、電動(dòng)機(jī)(5)和齒輪變 速箱(4)，所述煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪變速箱共用一套輔助系統(tǒng)(6)，其特 征在于還包括同步自換檔離合器(2)，所述煤氣透平機(jī)(1)的額定轉(zhuǎn)速與高爐鼓風(fēng)機(jī)(3)的 額定轉(zhuǎn)速相同，所述高爐鼓風(fēng)機(jī)(3)的兩端均設(shè)置有動(dòng)力輸入軸，煤氣透平機(jī)(1)的動(dòng)力輸 出軸通過同步自換檔離合器(2)與高爐鼓風(fēng)機(jī)(3) —端的動(dòng)力輸入軸相連，電動(dòng)機(jī)(5)的 動(dòng)力輸出軸通過齒輪變速箱(4)與高爐鼓風(fēng)機(jī)(3)另一端的動(dòng)力輸入軸相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型高爐三機(jī)組，其特征在于所述煤氣透平機(jī)(1)和高爐 鼓風(fēng)機(jī)(3)的額定轉(zhuǎn)速均為3000轉(zhuǎn)/分鐘 8500轉(zhuǎn)/分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進(jìn)型高爐三機(jī)組，其特征在于煤氣透平機(jī)(1)、高爐鼓 風(fēng)機(jī)(4)、電動(dòng)機(jī)(6)和套輔助系統(tǒng)(7)安裝在同一廠房?jī)?nèi)。
專利摘要一種改進(jìn)型高爐三機(jī)組，包括煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪變速箱和同步自換檔離合器，煤氣透平機(jī)、高爐鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、齒輪變速箱共用一套輔助系統(tǒng)，所述煤氣透平機(jī)的額定轉(zhuǎn)速與高爐鼓風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速相同，所述高爐鼓風(fēng)機(jī)的兩端均設(shè)置有動(dòng)力輸入軸，煤氣透平機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過同步自換檔離合器與高爐鼓風(fēng)機(jī)一端的動(dòng)力輸入軸相連，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過齒輪變速箱與高爐鼓風(fēng)機(jī)另一端的動(dòng)力輸入軸相連。
文檔編號(hào)C21B7/00GK201924030SQ20102065237
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者任先念, 師亞洲, 羅春林, 薛艷, 陳亮 申請(qǐng)人:成都發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司