專利名稱：一種利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電的方法，屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域。
ニ、技術(shù)背景對于測試各種泵類過程中產(chǎn)生的無法利用能源，如壓縮空氣、具有壓カ和流量的流體等，由于能量較小(數(shù)百千瓦)，持續(xù)時(shí)間較短(數(shù)小時(shí)以內(nèi))，且只有測試時(shí)才發(fā)生。利用這部分能源在技術(shù)上是十分困難的，即通過并網(wǎng)發(fā)電或直接為某ー套設(shè)備供電等都是有難度的。用測試泵類設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的能源發(fā)電，并將這部分電カ全部用于測試系統(tǒng)的運(yùn)行， 在這ー過程中有系統(tǒng)消耗，需補(bǔ)充電力，以滿足測試系統(tǒng)對電カ的需求。本專利申請實(shí)現(xiàn)了這種技術(shù)理念，利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電，加上電網(wǎng)電カ補(bǔ)充，使發(fā)電系統(tǒng)輸出的電功率滿足測試系統(tǒng)對電カ的需求，并達(dá)到發(fā)電和用電的功率平衡，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的效果。這一理念的擴(kuò)展應(yīng)用可以將多個(gè)原動(dòng)機(jī)輸出的功率同時(shí)輸送給發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)發(fā)電的總功率加大，實(shí)現(xiàn)多原動(dòng)機(jī)組同時(shí)向ー個(gè)發(fā)電機(jī)組輸送機(jī)械能發(fā)電的目標(biāo)。目前沒有I個(gè)以上的原動(dòng)機(jī)向同一個(gè)發(fā)電機(jī)組同時(shí)輸出功率發(fā)電的先例。
三.

發(fā)明內(nèi)容
I個(gè)以上原動(dòng)機(jī)采用動(dòng)カ傳遞方式連接到一臺主發(fā)電機(jī)，各原動(dòng)機(jī)同時(shí)向該主發(fā)電機(jī)輸送動(dòng)カ，使主發(fā)電機(jī)發(fā)電。有2種使用形式，即并網(wǎng)發(fā)電和非并網(wǎng)發(fā)電。非并網(wǎng)發(fā)電特點(diǎn)如下當(dāng)I個(gè)原動(dòng)機(jī) 輸出的功率上升或下降后，其它的原動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)滿足用電設(shè)備對發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的要求。并網(wǎng)發(fā)電的特點(diǎn)如下例如I臺汽輪機(jī)拖動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，同時(shí)I臺可調(diào)功率電動(dòng)機(jī)通過機(jī)械連接也驅(qū)動(dòng)這臺交流發(fā)電機(jī)，2臺原動(dòng)機(jī)同時(shí)向該交流發(fā)電機(jī)輸送功率，這時(shí)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電總功率與2臺原動(dòng)機(jī)提供的功率具有對應(yīng)關(guān)系，即發(fā)電輸出的功率是2臺原動(dòng)機(jī)輸出的功率之和乘以交流發(fā)電機(jī)效率。非并網(wǎng)發(fā)電的質(zhì)量存在頻率誤差，但這ー誤差可以控制在用電系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。多個(gè)原動(dòng)機(jī)與ー個(gè)交流發(fā)電機(jī)采用機(jī)械連接，將動(dòng)カ傳遞給交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，也可采用液壓方式，多個(gè)液壓元向一個(gè)或ー組液壓馬達(dá)輸送動(dòng)カ并將動(dòng)カ通過機(jī)械連接方式輸送到交流發(fā)電機(jī)。其中，多個(gè)原動(dòng)機(jī)的發(fā)電范圍是指汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)，水輪機(jī)組等一切可以拖動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的原動(dòng)機(jī)之間或同類原動(dòng)機(jī)之間的組合發(fā)電。優(yōu)點(diǎn)及功效通過本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)較小動(dòng)カ疊加發(fā)電的形式，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組發(fā)電功率大于最小原動(dòng)機(jī)輸出功率的目標(biāo)。目前的發(fā)電系統(tǒng)只有I個(gè)原動(dòng)機(jī)向發(fā)電機(jī)輸出動(dòng)力，使發(fā)電機(jī)發(fā)電，保證發(fā)出交流電的頻率和電壓滿足技術(shù)規(guī)范。非并網(wǎng)發(fā)電由于測試泵類產(chǎn)品用電和測試產(chǎn)生的能源(如壓縮空氣)在時(shí)間上是一致的，本專利申請是通過機(jī)械傳動(dòng)的方式，將2個(gè)或多個(gè)原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給I臺套發(fā)電機(jī)系統(tǒng)使其發(fā)電的技術(shù)。
四

圖I為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理框圖
五具體實(shí)施例方式依據(jù)空壓機(jī)測試標(biāo)準(zhǔn)的要求，完成I臺空壓機(jī)的測試需要約3個(gè)小時(shí)的時(shí)間，測試過程中輸出的壓縮空氣流量和壓カ要達(dá)到設(shè)備技術(shù)要求，即滿負(fù)荷工作，此時(shí)壓縮空氣機(jī)組消耗的電功率在滿負(fù)荷狀態(tài)，測試時(shí)產(chǎn)生的壓縮空氣通過閥門排到大氣，浪費(fèi)了這一部分能源?，F(xiàn)使用本專利技術(shù)收回浪費(fèi)的壓縮空氣能源。具體描述如下一臺壓カ輸出為lOMPa，每分鐘輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體量為20m3的空氣壓縮機(jī)，在出廠測試時(shí)消耗的電功率在130kW以上。使用本專利技術(shù)后可節(jié)約測試消耗30%的電力。見圖I,本專利發(fā)電系統(tǒng)是由一臺交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺交流發(fā)電機(jī)發(fā)電,交流電動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)的功率相同，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成兩端都可輸入動(dòng)力的形式，一直流電動(dòng)機(jī)與交流發(fā)電機(jī)輸入軸的另一端連接。在空壓機(jī)測試時(shí)，首先啟動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，將發(fā)出的電能送到被測試的空壓機(jī)機(jī)組，使其開始運(yùn)轉(zhuǎn)并逐步提高壓縮空氣的壓力。將壓縮空氣送到汽輪機(jī)組，使機(jī)組葉輪旋轉(zhuǎn)并拖動(dòng)一直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)，發(fā)出的直流電直接送到驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)上。直流發(fā)電機(jī)逐步加大驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的功率。交流發(fā)電機(jī)需要輸入的總功率是直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)功率之和，由于直流電動(dòng)機(jī)向交流發(fā)電機(jī)輸出了功率，而由于交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)輸入的功率加大后，發(fā)出交流電的頻率略有提高，使交流電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸入和輸出的功率下降，功率下降的程度就是節(jié)電減少功率消耗的量。需要注意的問題是，兩臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺交流發(fā)電機(jī)并實(shí)現(xiàn)功率匹配，由于交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)的微小變化與功率輸出的變化是相互對應(yīng)的，造成交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)在此過程中發(fā)生變化，使輸出交流電的頻率在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制在用電系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。本專利申請用在并網(wǎng)系統(tǒng)上的主要目的是由于已有一臺套交流發(fā)電系統(tǒng)，并已完成了并網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，為收集浪費(fèi)的能源，采用被浪費(fèi)的能源發(fā)電，用電力驅(qū)動(dòng)連接在發(fā)電機(jī)另一端的電動(dòng)機(jī)并輸出功率，使發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率上升，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。權(quán)利要求
1.一種利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電的方法，其特征在于1個(gè)以上原動(dòng)機(jī)采用動(dòng)力傳遞方式連接到一臺主發(fā)電機(jī)，各原動(dòng)機(jī)同時(shí)向該主發(fā)電機(jī)輸送動(dòng)力，使主發(fā)電機(jī)發(fā)電； 當(dāng)I個(gè)原動(dòng)機(jī)輸出的功率上升或下降后，其它的原動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)滿足用電設(shè)備對發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的要求；1臺汽輪機(jī)拖動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，同時(shí)I臺可調(diào)功率電動(dòng)機(jī)通過機(jī)械連接也驅(qū)動(dòng)這臺交流發(fā)電機(jī)，2臺原動(dòng)機(jī)同時(shí)向該交流發(fā)電機(jī)輸送功率，這時(shí)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電總功率與2臺原動(dòng)機(jī)提供的功率具有對應(yīng)關(guān)系，即發(fā)電輸出的功率是2臺原動(dòng)機(jī)輸出的功率之和乘以交流發(fā)電機(jī)效率；多個(gè)原動(dòng)機(jī)與一個(gè)交流發(fā)電機(jī)采用機(jī)械連接，將動(dòng)力傳遞給交流發(fā)電機(jī)發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電的方法，其特征在于多個(gè)原動(dòng)機(jī)的發(fā)電范圍是指汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)，水輪機(jī)組一切可以拖動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電的原動(dòng)機(jī)之間或同類原動(dòng)機(jī)之間的組合發(fā)電。
全文摘要
一種利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電的方法，其特征在于1個(gè)以上原動(dòng)機(jī)采用動(dòng)力傳遞方式連接到一臺主發(fā)電機(jī)，各原動(dòng)機(jī)同時(shí)向該主發(fā)電機(jī)輸送動(dòng)力，使主發(fā)電機(jī)發(fā)電；本專利申請實(shí)現(xiàn)了這種技術(shù)理念，利用測試系統(tǒng)剩余能源發(fā)電，加上電網(wǎng)電力補(bǔ)充，使發(fā)電系統(tǒng)輸出的電功率滿足測試系統(tǒng)對電力的需求，并達(dá)到發(fā)電和用電的功率平衡，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的效果。這一理念的擴(kuò)展應(yīng)用可以將多個(gè)原動(dòng)機(jī)輸出的功率同時(shí)輸送給發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)發(fā)電的總功率加大，實(shí)現(xiàn)多原動(dòng)機(jī)組同時(shí)向一個(gè)發(fā)電機(jī)組輸送機(jī)械能發(fā)電的目標(biāo)。
文檔編號H02K53/00GK102739016SQ201210225908
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者劉犇 申請人:劉犇