[發明專利]一體式發電系統及發電方法

在審

• 申請號: 201610562206.2
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN107620611A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 王德慧;張晟;徐四清;江寧
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D25/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 李慧

1.一體式發電系統，其特征在于，包括：軸流透平膨脹機(10)及發電機(20)；

所述軸流透平膨脹機(10)的軸流透平(101)與所述發電機(20)的轉子(201)固定在同一根旋轉軸(30)上，所述軸流透平(101)在外部輸入的工質的驅動下帶動所述旋轉軸(30)及所述轉子(201)轉動；

所述軸流透平膨脹機(10)的殼體與所述發電機(20)的殼體固定連接，所述旋轉軸(30)通過至少兩個徑向軸承固定于所述軸流透平膨脹機(10)的殼體與所述發電機(20)的殼體內部，其中，所述至少兩個徑向軸承中的第一徑向軸承(102)固定于所述旋轉軸(30)的第一軸端，所述至少兩個徑向軸承中的第二徑向軸承(202)固定于所述旋轉軸(30)的第二軸端。

2.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，

所述軸流透平膨脹機(10)的工質輸出端(107)與所述轉子(201)相鄰。

3.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，

所述軸流透平膨脹機(10)的工質輸入端(106)與所述轉子(201)相鄰，且所述軸流透平膨脹機(10)的工質輸出端(107)位于所述旋轉軸(30)的延長線上。

4.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，

所述發電機(20)包括：永磁直驅發電機或勵磁發電機。

5.根據權利要求4所述的一體式發電系統，其特征在于，

當所述發電機(20)為永磁直驅發電機時，所述發電機(20)的殼體的殼壁上設置有冷卻通道(206)，所述冷卻通道(206)用于傳輸冷卻介質，以對所述永磁直驅發電機進行冷卻，其中，

所述冷卻通道(206)以螺旋的形式或以至少兩條環形通道并行的形式設置于所述發電機(20)的殼體的殼壁上。

6.根據權利要求5所述的一體式發電系統，其特征在于，進一步包括：凝汽器；

所述凝汽器分別與所述冷卻通道(206)及所述軸流透平膨脹機(10)相連；

所述凝汽器，用于對所述軸流透平膨脹機(10)輸出的所述工質進行冷凝，形成液態工質；

所述冷卻通道(206)，用于傳輸所述凝汽器形成的所述液態工質，以通過所述液態工質對所述永磁直驅發電機進行冷卻。

7.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，

所述軸流透平(101)包括：單級軸流透平或多級軸流透平。

8.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，進一步包括：至少一個軸向軸承(40)；

所述軸向軸承(40)的內圈與所述旋轉軸(30)固定連接，所述軸向軸承(40)的外圈與所述軸流透平膨脹機(10)的殼體或所述發電機(20)的殼體固定連接，用于對所述旋轉軸(30)的軸向位置進行固定。

9.根據權利要求1所述的一體式發電系統，其特征在于，

所述徑向軸承(102、202)包括：滾動軸承、滑動軸承或電磁軸承。

10.根據權利要求9所述的一體式發電系統，其特征在于，

當所述徑向軸承(102、202)為電磁軸承時，進一步包括：至少兩個停車軸承；

所述停車軸承(104、204)固定于所述軸流透平膨脹機(10)的殼體或所述發電機(20)的殼體上，與所述徑向軸承相鄰，并與所述旋轉軸(30)相連；

所述停車軸承(104、204)，用于在所述電磁軸承沒有正常工作時對所述旋轉軸(30)的徑向位置進行限定。

11.根據權利要求1至10中任一所述的一體式發電系統，其特征在于，進一步包括：密封圈(50)；

所述密封圈(50)與所述旋轉軸(30)相連，位于所述軸流透平膨脹機(10)的殼體與所述發電機(20)的殼體的連接處，用于對所述軸流透平膨脹機(10)的殼體內的所述工質進行密封，其中，

所述密封圈(50)包括：迷宮密封圈、梳式密封圈、刷式密封圈、氣密封裝置、填料密封裝置及機械密封裝置中的任意一種。