技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种汽轮机发电系统用的装置，具体而言，涉及一种综合能源汽轮机发电系统的逆变滤波控制装置。
背景技术
[0002] 具有一定压
力、
温度的
蒸汽进入汽轮机，流过
喷嘴时膨胀获得很高的速度。高速流动的蒸汽流经汽轮机
转子上的动
叶片做功，当动叶片为反动式时，蒸汽在动叶片发生膨胀产生的反动力亦使动叶片做功，动叶片带动汽轮机转子，按一定的速度均匀转动,这就是汽轮机最基本的工作原理。从
能量转换的
角度讲，蒸汽的
热能在喷嘴内转换成气流
动能，动叶片又将动能转换成机械能。对于反动式叶片，蒸汽在动叶膨胀部分做功，直接由热能转换成机械能。
[0003] 现有的汽轮机发电系统中有一
锅炉，它产生的
水蒸汽送到汽轮机中，汽轮机带动发
电机发电。这种发电系统存在多种困难，即对
煤炭的需求量大、对环境的污染、无法储存
电能。为了解决上述问题，有的发电系统建设一体积宏大的高位蓄水池：需要储存电能时，就用大型水
泵将水送到该高位蓄水池中；需要释放电能时，就打开高位蓄水池的闸
门，放出其中的水，让它进入
水轮发电机，由后者供电。这种系统的缺点是投资巨大。另外，由于先进可开采的煤矿有限，煤炭在燃烧时将产生CO2、SO2以及其它有害气体，为了实现人类的可持续发展，我们必须减少CO2、SO2及其它有害气体的排放。
[0004]
太阳能具有分布广泛、储量无限、收集利用清洁、CO2和SO2零排放等优点，但由于其能量较为分散、受天气影响较大、能量汇集不稳定不连续等问题，这就使太阳能聚热发电的大规模开发利用受到了很大的限制。现代大工业生产中，会有相当多的副产物比如废热蒸汽，但这些废热蒸汽的利用率极低。
[0005] 例如中国
专利号为95233641.3的蒸汽蓄能汽轮机发电装置，其包括锅炉、汽轮机、发电机、
凝结器，锅炉和汽轮机之间连接有
增压装置，结构较为简单，容易制造，投资小，不受自然环境条件的限制，但是该装置中使用锅炉会产生CO2、SO2及其他有害气体，需燃烧大量的煤炭。
[0006] 又例如
申请号为201110411979.8所公开的太阳能与外源蒸汽互补发电设备，其利用太阳能的同时补充水蒸汽带动汽轮机发电，相对于原始发电系统，太阳能发电不排放CO2、SO2及其他有害气体，又充分利用了废热资源。但是这种发电设备将给水箱中的水加热成水蒸汽的时候用的是锅炉对其进行加热，虽然平抑了天气对太阳能的
波动影响，使发电设备无论白天黑夜、无论晴天阴天均可二十四小时全天候稳定运转发电，但是同时会产生CO2、SO2及其他有害气体，并且需要燃烧大量的煤炭。
[0007] 为此，本申请的实用新型人针对上述传统技术的
缺陷，通过本申请特提出有效的解决方案。实用新型内容
[0008] 本实用新型旨在提供一种综合能源汽轮机发电系统的逆变控制装置，并将其公之于众，依法获得该技术方案的专利权。该逆变控制装置不仅能克服
现有技术中的各种缺陷，而且能够更加有效地综合利用太阳能、
风能和水能。
[0009] 根据本实用新型的一个方面，提供一种综合能源汽轮机发电系统的逆变滤波控制装置,该逆变滤波控制装置包括:三相
整流器DQ，所述三相整流器DQ将汽轮机发出的交流电AC转换为直流电DC；
滤波器EMC，其将所述直流电DC转换为交流电AC；控制中心，其接收外部输入
信号，并由远程控制或现场操作人员通过
人机界面控制。其中，所述远程控制基于所述控制中心接收到的所述外部
输入信号进行
电流的转换。
[0010] 优选的是，所述逆变滤波控制装置还包括快速
开关DF，所述快速开关DF是对汽轮机发电系统所发出不稳定的交流电AC的转换。
[0011] 优选的是，所述三相整流器DQ将经过快速开关DF的不稳定交流电AC转换为直流电DC。
[0012] 优选的是，经所述三相整流器DQ转换后的直流电DC通过所述滤波器EMC变成具有一定
频率的电流信号成分。
[0013] 优选的是，所述控制中心包括三相逆变桥模
块，所述三相逆变桥模块在接收到信号后把直流电DC转换为交流电AC。
[0014] 优选的是，所述控制中心还包括工频滤波器，经过三相逆变桥模块得到的交流电AC在所述工频滤波器里进行工频滤波，再在滤波器EMC里进行二次滤波，输出稳定频率的三相交流电。
[0015] 优选的是，所述控制中心内设置运行指示灯和报警指示灯。
[0016] 优选的是，正常工作时所述运行指示灯亮，一旦发生故障，所述报警指示灯亮起，所述快速开关DF断开，电源跳闸。
[0017] 优选的是，所述综合能源汽轮机发电系统，包括送风机、除
氧器、空压机、高/低压介质加
热膨胀催化剂装置、汽轮机和发电机。
[0018] 优选的是，所述空压机和送风机之间连接有低压除氧装置，以防止氧气进入汽轮机对其零部件氧化生锈影响汽轮机的正常工作。
[0019] 通过本实用新型的逆变滤波控制装置可以将汽轮机发电系统所发出的功率为1MW、
电压为380V的电能，转换成我们日常所使用的220V的电压。
附图说明
[0020] 下面将结合附图对本实用新型的具体
实施例进行详细描述，其中：
[0021] 图1所示为按照本实用新型的综合能源汽轮机发电系统的一优选实施例的结构示意图；
[0022] 图2所示为按照本实用新型的综合能源汽轮机发电系统的一优选实施例的图1的结构原理图；
[0023] 图3所示为按照本实用新型的综合能源汽轮机发电系统的一优选实施例的图1中电流的逆变滤波原理图。
[0024] 图中标注说明：气体回收罐100，汽轮机200，发电机300，气压表400，高压介质加热膨胀催化剂装置500，水泵600，二次除氧器700， 高压储气罐800，空压机900，低压介质加热膨胀催化剂装置110，单向
阀120，给水箱130，调速器140，送风机150，一次除氧器160，快速开关DF 1，三相整流器DQ 2，滤波器EMC 3，三相逆变桥模块4，工频滤波器5，控制中心6，报警灯7，运行指示灯8，操作人员9，人机界面10，远程控制11。
具体实施方式
[0025] 为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实施方式作进一步的详细描述。
[0026] 参阅图1和图2，其示出了按照本实用新型的综合能源汽轮机发电系统的一优选实施例的结构示意图。该发电系统包括送风机150、一次除氧器160、二次除氧器700、空压机900、高压介质加热膨胀催化剂装置500、低压介质加热膨胀催化剂装置110、汽轮机200和发电机300。该发电系统通过太阳能、
风能或水动力
势能所发出的原始电能供给强力送风机150、空压机900及其他原始用电装置，送风机150
抽取外面的空气经一次除氧器160除氧后送入空压机900，经空压机900压缩后经送往高压储气罐800，再由高压储气罐800送入二次除氧器700进行二次除氧。水泵600把给水箱130的水抽入到低压介质加热膨胀催化剂装置110，使其瞬间变成水蒸汽后进行除氧和高压加热膨胀，最后进到汽轮机200内，带动发电机300发电。气体经过汽轮机200从出口中排出时，有部分水蒸汽冷凝成水进入给水箱130，再次
回收利用；另外一部份水蒸汽和空气进入气体回收罐100，连同从送风机150进来的气体进入空压机900再次回收利用，通过压缩、储存、除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机200。这样不断地循环，汽轮机200不间断地把蒸汽转化为机械能，从而带动发电机130发电，满足供电需求。
[0027] 继续参阅图1，该综合能源汽轮机发电系统由三部分组成：一、将外面的压缩空气经送风机150抽取到该发电系统中通过压缩、储存、除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机200；二、从汽轮机200出口处排出的水蒸汽通过气体回收罐100进行回收再输送到该发电系统中通过压缩、储存、除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机200；三、从汽轮机200出口处排出的水蒸汽冷凝为水通过输送管道输送到给水箱130，再通过水泵600打入低压介质加热膨胀催化剂装置110，接着再输送到该发电系统中通过压缩、储存、除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机200。
[0028] 下面结合图1、图2对该综合能源汽轮机发电系统的上述三部分进行详细的说明介绍。
[0029] 首先，通过太阳能、风能或水动力势能所发出的原始电能供给强力送风机150、空压机900及其他原始用电装置，送风机150抽取外面的空气进入一次除氧器160，把空气中的氧气除去以防止进入汽轮机200里生锈影响汽轮200的正常工作，然后空压机900对除去氧气的气体进行压缩，变成高压气体储存到高压储气罐800里，随后进入二次除氧器700中进行二次除氧（这样就更进一步地防止对汽轮机发生氧化
腐蚀）。经过两次除氧后的气体进入水泵600，
单向阀120打开，高压空气进入高压介质加热膨胀催化剂装置500中，使其变成高温超压的气体，高温超压的气体最后进到汽轮机200里，气体膨胀做功推动每级
叶轮转动，带动发电机300发电。
[0030] 气体经过汽轮机200从出口中排出时，有一部份水蒸气及具有一定的压力的空气进入气体回收罐100，然后连同从送风机150进来的气体进入空压机900再次回收利用，按上面流程进行压缩、储存、除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机。照这样循环下去，汽轮机200就可以不间断地把蒸汽转化为机械能，从而带动发电机300发电。
[0031] 气体经过汽轮机200从出口中排出时，有部分水蒸气冷凝成水，单向阀120打开将水送入给水箱130，单向阀120打开给水箱130中的水经过另一水泵600输送到低压介质加热膨胀催化剂装置110对其加热，使其转换为水蒸汽。从低压介质加热膨胀催化剂装置110出来的水蒸汽按上面流程进行除氧、高压加热膨胀，最后进入汽轮机。照这样循环下去，汽轮机就可以不间断地把蒸汽转化为机械能，从而带动发电机300发电，满足供电需求。
[0032] 空压机900和送风机150之间连接有一次除氧器160。
[0033] 高压空气流经水泵600和高压介质加热膨胀催化剂装置500的高压空气可以达到9MPa∽35MPa。
[0034] 从二次除氧器700出来的带有水分的高压空气通过水泵600打入高压介质加热膨胀催化剂装置500，使其瞬间变成水蒸汽进入到汽轮机200里，气体膨胀做功推动每级叶轮转动，带动发电机300发电。
[0035] 为了调节汽轮机200的转速，在汽轮机200与发电机300之间安装有调速器140。
[0036] 另外，汽轮机200与气体回收罐100之间配置有
增压泵，将气体迅速加压到9MPa以上。
[0037] 高压储气罐800为圆筒形或球形。
[0038] 为了使该系统更加安全可靠，高压储气罐800上安装有安全防泄露信号灯、超高压
电磁阀、压力表、手动泄压
安全阀或超高压排水阀。
[0039] 该系统最终通过发电机300输出功率为1MW，电压为380V的电能，而我们日常所使用的电压为220V，所以要通过逆变滤波器对其电能进行转换。
[0040] 现在参阅图3，三相交流电源输出功率为1MW、电压为380V的电能，连接一个快速开关DF 1，通过三相整流器DQ 2，把交流电AC 转换为直流电DC，再通过滤波器EMC 3变成具有一定频率的电流信号成分，再经过控制中心6里的三相逆变桥模块4，把直流电DC转换为交流电AC，随后在工频滤波器5里进行工频滤波，再在滤波器EMC 3里进行二次滤波，输出稳定频率的三相交流电。
[0041] 逆变滤波控制装置还包括快速开关DF，所述快速开关DF是对汽轮机系统所发出不稳定的交流电AC的转换。
[0042] 逆变滤波控制装置还包括三相整流器DQ，将经过快速开关DF中不稳定的交流电AC转换为直流电DC。
[0043] 逆变滤波控制装置还包括滤波器EMC，经三相整流器DQ转换后的直流电DC通过滤波器EMC变成具有一定频率的电流信号成分。
[0044] 控制中心6包括三相逆变桥模块4，所述三相逆变桥模块4在接收到信号后把直流电DC转换为交流电AC。
[0045] 控制中心6还包括工频滤波器5，经过三相逆变桥模块4得到的交流电AC在所述工频滤波器5里进行工频滤波，再在滤波器EMC 3里进行二次滤波，输出稳定频率的三相交流电。
[0046] 控制中心6内还设置有运行指示灯7和报警指示灯8。
[0047] 其中，控制中心6由远程控制11或现场操作人员9通过人机界面10进行控制，正常工作时运行指示灯8亮，一旦发生故障，报警指示灯7亮起，快速开关DF 1断开，电源跳闸，从而使机器停机消除故障。
[0048] 本
说明书详细地公开了本实用新型，包括最佳模式，并且也能使本领域的任何人员实践本实用新型，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何引入的方法。本实用新型的保护范围由附加
权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对本实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。
