CN109424372B - 动力产生系统 - Google Patents

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Abstract

一种动力产生系统包括：燃烧室，被配置为通过燃烧燃料来产生循环流体；膨胀机，被配置为通过使循环流体膨胀来产生动力；发电机，被配置为使用由膨胀机产生的动力来产生电力；压缩机，被配置为压缩膨胀的循环流体；泵，被配置为使压缩的循环流体循环；换热器，被配置为允许经过膨胀机的膨胀的循环流体和经过压缩机的压缩的循环流体彼此换热；动力传送器，包括驱动轴，并被配置为使被驱动轴旋转，以将由膨胀机产生的动力传送到压缩机和泵，其中，被驱动轴包括压缩机的轴和泵的轴。

Description

动力产生系统
本申请要求于2017年8月23日提交的第10-2017-0106469号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过整体引用包含于此。
技术领域
与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种动力产生系统，更具体地讲，涉及一种提升使用用于燃烧的纯氧和作为循环流体的超临界二氧化碳的动力产生系统的能效的方法。
背景技术
在朗肯循环(Rankine cycle)中，蒸汽被用作循环流体。在朗肯循环动力产生系统中，水被加压并然后被加热以产生高温蒸汽，高温蒸汽驱动涡轮机，涡轮机的动力被用于产生电力。经过涡轮机的蒸汽再次被压缩和加热，这种循环被重复。
在过去的一个世纪，许多动力产生系统已使用朗肯循环。然而，作为当在朗肯循环中使用煤对水进行加热时排放的二氧化碳长久以来被认为是全球变暖的原因，因此，对比朗肯循环更有效率且具有更少的二氧化碳排放的新的动力产生系统的需求已经出现。
近来，使用超临界二氧化碳作为循环流体的超临界二氧化碳循环作为用于代替朗肯循环的热循环已引起重视。水的临界点是374℃/221atm，而二氧化碳的临界点是31℃/73atm。因此，超临界二氧化碳可在相对低的温度和压力下被产出。
由于在超临界二氧化碳循环中，浓密的高温超临界二氧化碳用于使动力产生涡轮机转动，因此超临界二氧化碳循环在压缩步骤中比传统的使用蒸汽的热循环消耗更少的能量。此外，由于供应到涡轮机的二氧化碳的能量密度高，因此动力产生设施的大小可减小到气体涡轮机的1/5或蒸汽涡轮机的1/20，结果，动力产生设施的生产成本可被减少。此外，由于超临界二氧化碳在封闭的结构中被循环，因此二氧化碳的排放可被显著减少。
图1示出应用了超临界二氧化碳循环的动力产生系统。参照图1，燃烧室11使燃料与纯氧燃烧以产出超临界二氧化碳。超临界二氧化碳在膨胀机12中使涡轮机转动，在压缩机13中被压缩，并继续通过泵14被循环。
图2示出在图1的动力产生系统中将动力从膨胀机传送到压缩机和泵的传统方法。首先，在膨胀机中，超临界二氧化碳使涡轮机转动以便产出动力，发电机使用由涡轮机产生的动力来产出电力。产出的电力中的一些电力被用于驱动电机。电机产生旋转动力以驱动压缩机和泵。
下面的表1示出当压缩机和泵使用图2的传统方法被驱动时的机械损耗和能效。
[表1]
机械损耗 能效
膨胀机 90％
发电机 3％～7％ 90％
电机 3％～7％ 90％
压缩机/泵 3％～7％ 80％
总计 9％～21％ 58％
参照表1，在由膨胀机的涡轮机驱动发电机期间，由于机械摩擦等而出现3％至7％的机械能损耗。此外，在由发电机驱动电机期间和在由电机驱动压缩机/泵期间，分别出现3％至7％的机械能损耗。总之，驱动膨胀机、发电机、电机和压缩机/泵导致9％至21％的总的机械损耗。
根据表1，膨胀机、发电机和电机的能效都是90％，压缩机/泵的能效是80％。假设供应到膨胀机的能量是1，则因为膨胀机在90％的能效下操作，供应的能量的0.9保持通过膨胀机，供应的能量的0.81通过发电机，供应的能量的0.73通过电机，供应的能量的0.58通过压缩机/泵。因此，当压缩机/泵通过膨胀机、发电机和电机被驱动时，整个动力产生系统的能效仅是58％。
因此，本发明构思提供一种使用能够通过减少机械损耗增加能效的方法的高效动力产生系统。
发明内容
本发明构思的示例性实施例提供一种使用超临界二氧化碳循环通过减少可能在动力从膨胀机到压缩机和泵的传送期间产生的能量损耗增的高效动力产生系统。
然而，本发明构思不受在此阐述的那些示例性实施例的限制。通过参考下面给出的示例性实施例的详细描述，本发明构思的以上和其他示例性实施例对本发明构思所属领域的普通技术人员将变得更加清楚。
根据示例性实施例，提供一种高效动力产生系统，所述高效动力产生系统可包括：燃烧室，被配置为通过燃烧燃料来产生循环流体；膨胀机，被配置为通过使循环流体膨胀来产生动力；发电机，被配置为使用由膨胀机产生的动力来产生电力；压缩机，被配置为压缩膨胀的循环流体；泵，被配置为使压缩的循环流体循环；换热器，被配置为允许经过膨胀机的膨胀的循环流体和经过压缩机的压缩的循环流体彼此换热；动力传送器，包括驱动轴，并被配置为使被驱动轴旋转，以将由膨胀机产生的动力传送到压缩机和泵，其中，被驱动轴包括压缩机的轴和泵的轴。
膨胀机可包括设置在燃烧室后端的第一膨胀机和第二膨胀机，由第一膨胀机产生的动力可被传送到发电机，由第二膨胀机产生的动力可经由动力传送器被传送到压缩机和泵。
可选地，膨胀机可包括设置在燃烧室的后端的第一膨胀机和设置在换热器的后端的第二膨胀机，由第一膨胀机产生的动力可被传送到发电机，由第二膨胀机产生的动力可经由动力传送器被传送到压缩机和泵。
根据前述的和其他示例性实施例，由于动力在不经过发电机和电机的情况下直接从膨胀机被传送到压缩机和泵，因此机械能损耗可被减少，整个动力产生系统的能效可被提高。
此外，由于动力可按压缩机和泵所需的量被传送到压缩机和泵，因此能量的浪费可被最小化。
另外，由于在换热器的后端的第二膨胀机再次降低了循环流体的温度，因此整个动力产生系统的能效可被提高，因为流入压缩机的循环流体的温度越低，动力产生系统的能效越高。
其他特征和示例性实施例从下面的具体实施方式、附图以及权利要求将是清楚的。
附图说明
通过下参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的以上和其他示例性实施例和特征将变得更加清楚，其中：
图1是示出应用了超临界二氧化碳循环的动力产生系统的示意图；
图2是示出在图1的动力产生系统中将动力从膨胀机传送到压缩机和泵的传统方法的示意图；
图3是示出根据示例性实施例的高效动力产生系统的示意图；
图4是示出根据示例性实施例的在图3的高效动力产生系统中将动力从膨胀机传送到压缩机和泵的方法的示意图；
图5是示出根据示例性实施例的动力传送器的示意图；
图6是示出根据另一示例性实施例的动力传送器的示意图；
图7是示出根据另一示例性实施例的动力传送器的示意图；
图8是示出根据另一示例性实施例的动力传送器的示意图；
图9是示出根据另一示例性实施例的动力传送器的示意图；
图10是示出根据示例性实施例的控制旋转传动器的转速的方法的示意图；
图11是示出根据另一示例性实施例的高效动力产生系统的示意图；
图12是示出根据另一示例性实施例的高效动力产生系统的示意图；
图13是示出根据一些示例性实施例的高效动力产生系统的立体图。
具体实施方式
通过参照下面的示例性实施例的详细描述和附图，本发明构思的优点和特征以及实现本发明构思的方法可被更容易理解。然而，本发明构思可以以许多不同形式实现，并且不应被解释为受限于在此阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例以便本公开将是彻底的和完整的并且将本发明构思完全传达给本领域技术人员，本发明构思将仅在权利要求的范围内被定义。现在将详细做出对本发明构思的示例性实施例的参考，参考的示例在附图中被示出。在附图中，相同的参考标号指示相同的元件。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在此明确地如此定义，否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与在相关领域和本说明书的上下文中的它们的含义一致的含义，不应被解释为理想化或过于形式化的意义。
当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在叙述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
在下文中，将参照附图描述本发明构思的示例性实施例。
图3是示出根据示例性实施例的高效动力产生系统的示意图。参照图3，高效动力产生系统包括：燃烧室110、膨胀机120、发电机、压缩机130、泵140、换热器150、水分离器170和动力传送器。
燃烧室110使用纯氧燃烧燃料。空气分离单元(ASU)可安装在燃烧室110的前端，在燃料的燃烧中使用的纯氧可以是由ASU分离的纯氧。可选地，ASU和纯氧压缩机可顺序地安装在燃烧室110的前端，在燃料的燃烧中使用的纯氧可以是由ASU分离并由纯氧压缩机压缩的纯氧。
可选地，纯氧压缩机和燃料压缩机可并列安装在燃烧室110的前端。在燃烧室110中使用的燃料可以是由燃料压缩机压缩的燃料。在燃烧室110中使用的燃料可包括甲烷。
通过在燃烧室110中使纯氧与燃料燃烧获得的二氧化碳可被用作循环流体。二氧化碳可以是超临界二氧化碳。
由于超临界二氧化碳被用作循环流体，因此循环流体的压缩相比在使用蒸汽时消耗更少的能量，并且膨胀器120的涡轮机的大小可减小到气体涡轮机的1/5或蒸汽涡轮机的1/20。
由压缩机130产生的高温高压循环流体使膨胀机120的涡轮机转动，从而产出动力。高压循环流体使涡轮机转动并膨胀，使循环流体的压力降低。
在换热器150中，经过膨胀机120的高温循环流体和经过压缩机130的高压循环流体彼此换热。图3示出仅设置一个换热器150的示例，但在另一示例中，可设置多个换热器150。
冷却器160可包括多个冷却器(即，第一冷却器161、第二冷却器162和第三冷却器163)。压缩机130可包括多个压缩机(即，第一压缩机131和第二压缩机132)。
经过换热器150的循环流体首先被第一冷却器161冷却。水分离器170将水从经过第一冷却器161的循环流体分离。经过水分离器170的循环流体可由压缩机130压缩。
在压缩机130包括多个压缩机的情况下，循环流体可被第二冷却器162再次冷却，并且然后可被第二压缩机132再次压缩。经过第二压缩机132的循环流体可被第三冷却器163再次冷却。
压缩机130压缩的循环流体从泵140接收循环动力，在换热器150中与经过膨胀机120的循环流体换热，并被注入到燃烧室中用于再循环。接收到循环动力的一些循环流体可出于其他目的被收集器收集。
动力传送器是用于将动力传送到压缩机130和泵140的装置。将在下文中参照图4描述通过动力传送器的动力的传递。
图4是示出在图3的高效动力产生系统中将动力从膨胀机120传送到压缩机130和泵140的方法。根据图2的传统方法，动力经由发电机和电机从膨胀机120被传送到压缩机130和泵140。具体地讲，传统地，当从膨胀机120被传送到发电机时，旋转动能被转换为电能，当从发电机被传送到电机时，电能被转换回旋转动能。因此，机械损耗增加，能效降低。另一方面，在图4的示例性实施例中，为了改进图2的传统方法，动力经由动力传送器300从膨胀机120被传送到压缩机130和泵140。
动力传送器300具有作为它的驱动轴的沿着膨胀机120的涡轮机旋转的膨胀机120的旋转轴，以及作为它的被驱动轴的压缩机130和泵140的旋转轴，并且因此可在不改变动力的能量形式的情况下将由膨胀机120产生的动力直接传送到压缩机130和泵140。下面的表2示出当压缩机130和泵140使用图4的方法被驱动时的机械损耗和能效。
[表2]
机械损耗 能效
膨胀机 90％
压缩机/泵 3％～7％ 80％
总计 3％～7％ 72％
参照表1和表2，由于膨胀机120、压缩机130和泵140在不经过发电机和电机的情况下直接连接，因此，可分别在膨胀机120与发电机之间、在发电机与电机之间、以及在电机与压缩机130/泵140之间出现的另外的3％至7％的机械损耗可全部被避免。因此，根据示例性实施例的整个高效动力产生系统的总的机械损耗变为3％至7％，这与膨胀机120与压缩机130/泵140之间的机械损耗相同。
此外，由于发电机和电机不用于驱动压缩机130和泵140，因此可因为作为90％的发电机和电机的能效而另外引起的能量损耗可被减少。因此，根据示例性实施例的整个高效动力产生系统的总的能效增加到仅反映出膨胀机120、压缩机130和泵140的能效的72％。
总之，根据示例性实施例的高效动力产生系统可减少可由发电机和电机引起的机械损耗，并可增加能效。因此，根据示例性实施例的高效动力产生系统可高效率地操作。
在下文中，将参照图5至图9描述动力传送器300的结构。
图5示出根据示例性实施例的动力传送器300。参照图5，动力传送器300包括：驱动轴310、安装在驱动轴310上的驱动齿轮311、被驱动轴330、安装在被驱动轴330上的被驱动齿轮331、在驱动齿轮311与被驱动齿轮331之间啮合的连接齿轮321和连接齿轮322、以及安装有连接齿轮321和连接齿轮322的连接轴320。
动力传送器300的驱动轴310是膨胀机的旋转轴。膨胀机的涡轮机通过在燃烧室中产生的高温高压循环流体被旋转，驱动轴310相应地被旋转。
当驱动轴310被旋转时，与驱动齿轮311啮合的连接齿轮321、与连接齿轮322啮合的被驱动齿轮331、以及安装有被驱动齿轮331的被驱动轴330相应地被旋转。被驱动轴330可以是压缩机的旋转轴，并且响应于压缩机通过被驱动轴330的旋转被操作，由膨胀机提供的动力可被传送到压缩机。泵可经由动力传送器300以与压缩机相同的方式从膨胀机接收动力。
图6示出根据另一示例性实施例的动力传送器300。在图6的示例性实施例中，膨胀机和压缩机可被设置以使驱动轴310和被驱动轴330彼此平行，而在图5的示例性实施例中，膨胀机和压缩机被布置以使驱动轴310和被驱动轴330彼此共线。
在图6的示例性实施例中，来自膨胀机的动力以与在图5的示例性实施例中的方式相同的方式被传送到压缩机。当作为膨胀机的旋转轴的驱动轴310被旋转时，连接轴320和被驱动轴330相应地旋转，压缩机由旋转动力驱动。泵可以以与压缩机相同的方式接收动力。
图6的动力传送器300与图5的动力传送器300不同仅在于被驱动轴330设置在连接轴320之下。因此，用户可在考虑膨胀机、压缩机和泵的布局的情况下确定驱动轴310和被驱动轴330的布局。例如，膨胀机的驱动轴310和压缩机的被驱动轴330可布置为彼此共线(如在图5中所示)，或者布置为彼此平行(如在图6中所示)。压缩机和泵的位置可被对调。可选地，膨胀机的驱动轴310、压缩机、以及泵的被驱动轴330可布置为彼此全部平行。
图7示出根据另一示例性实施例的动力传送器300。在图7的示例性实施例中，膨胀机、压缩机和泵可全部设置在动力传送器300的一侧，而在图5或图6的示例性实施例中，膨胀机布置在动力传送器300的一侧，压缩机和泵设置在动力传送器300的另一侧。
参照图7，两个连接轴(即，第一连接轴320a和第二连接轴320b)被用于将膨胀机、压缩机和泵布置在动力传送器300的一侧。第一连接轴320a被设置以使连接齿轮与驱动齿轮311啮合，第二连接轴320b被设置以使连接齿轮与被驱动齿轮331啮合。由于动力的传递的方向通过第一连接轴320a和第二连接轴320b转换，因此膨胀机、压缩机和泵可布置在动力传送器300的一侧。
如上所述，用户可使用图5至图7中的任何一个的动力传送器300的配置以各种方式布置膨胀机、压缩机和泵。在一个示例中，用户可将膨胀机的驱动轴310和压缩机的被驱动轴330布置为彼此共线(如在图5中所示)，或者布置为彼此平行(如在图6中所示)。在另一示例中，用户可将膨胀机、压缩机和泵布置为全部设置在动力传送器300的一侧。
根据示例性实施例的高效动力产生系统可包括多个压缩机。在这种情况下，用户也可使用图5至图7中的任何一个的动力传送器300的配置以各种方式布置膨胀机和多个压缩机。在一个示例中，用户可将膨胀机的驱动轴310和多个压缩机中的一个的被驱动轴330布置为彼此共线(如在图5中所示)，并且可将膨胀机的驱动轴310和多个压缩机中的另一个的被驱动轴330布置为彼此平行(如在图6中所示)。
图8示出根据另一示例性实施例的动力传送器300。关于图8的动力传送器300如何将动力从膨胀机传送到压缩机和泵的原理与关于图5的动力传送器300如何将动力从膨胀机传送到压缩机和泵的原理相同，但是在图8的动力传送器300中，与图5的动力传送器300不同的是，被驱动轴330包括具有不同齿数的多个被驱动齿轮331、332、333和334。因此，图8的动力传送器300的被驱动轴330的转速可被控制。
参照图8，动力传送器300可包括用于控制被驱动轴330的转速的旋转传动器。滑动齿轮型传动器、常啮合型传动器或同步啮合型传动器可被用作旋转传动器，以允许多个被驱动齿轮331、332、333和334中的一个使被驱动轴330旋转。为了方便，在下文中将旋转传动器描述为同步啮合型传动器。
旋转传动器通过使得具有不同齿数的多个被驱动齿轮331、332、333和334中的一个旋转被驱动轴330来控制被驱动轴330的转速。被驱动轴330的转速根据被驱动齿轮311的齿数与使被驱动轴330旋转的驱动齿轮的齿数的比率而被控制。
图8示出设置具有不同齿数的四个被驱动齿轮的示例。参照图8，第一被驱动齿轮331可具有80个齿，第二被驱动齿轮332可具有52个齿，第三被驱动齿轮333可具有32个齿，第四被驱动齿轮334可具有20个齿，驱动齿轮311可具有32个齿。在同步器将第一被驱动齿轮331固定到被驱动轴330的情况下，被驱动轴330可相对于驱动轴310以2.5的齿轮比旋转。在第三被驱动齿轮333通过同步器固定到被驱动轴330的情况下，被驱动轴330可相对于驱动轴310以1的齿轮比旋转。因此，被驱动轴330的转速可通过根据期望的齿轮比控制多个被驱动齿轮331、332、333和334的齿数而被控制。
图9示出根据另一示例性实施例的动力传送器300。参照图9，第一被驱动轴330a可以是压缩机的旋转轴，第二被驱动轴330b可以是泵的旋转轴。
旋转传动器可通过独立地操作安装在第一被驱动轴330a和第二被驱动轴330b的同步器来单独地控制第一被驱动轴330a和第二被驱动轴330b的转速。例如，假设图9的动力传送器300与图8的动力传送器300系统具有相同的齿轮齿设置，如果第一被驱动轴330a的第二被驱动齿轮332a被安装在第一被驱动轴330a的同步器选择，并且第二被驱动轴330b的第四被驱动齿轮334b被安装在第二被驱动轴330b的同步器选择，则第一被驱动轴330a和第二被驱动轴330b可分别以1.6的齿轮比和0.6的齿轮比旋转。
可选地，如果设置有多个压缩机，则所述多个压缩机的旋转轴可被配置为以相同的速度旋转。旋转传动器可共同地控制安装在多个被驱动轴的多个同步器，以将具有相同齿数的被驱动齿轮固定到被驱动轴，并且可因此允许被驱动轴以相同的速度旋转。
图10示出旋转传动器如何控制转速。旋转传动器340可根据由压缩机130所需的动力来自动地控制被驱动轴330的转速。
旋转传动器340可接收被驱动轴330的每分钟转数(RPM)数据Y作为反馈。在被驱动轴330的RPM太低以至于未产出压缩机130所需的动力的情况下，旋转传动器340可选择能够使被驱动轴330以增加的齿轮比X旋转的被驱动齿轮。另一方面，在被驱动轴330的RPM太高以至于未产出压缩机130所需的动力的情况下，旋转传动器340可选择能够使被驱动轴330以减小的齿轮比X旋转的被驱动齿轮。相似地，旋转传动器340可根据泵140所需的动力来自动地控制被驱动轴330的转速。
旋转传动器340可由用户手动操作。响应于用户操纵旋转传动器340选择用于使被驱动轴330旋转的被驱动齿轮，被驱动轴330可以以选择的齿轮比旋转。
图11示出根据另一示例性实施例的高效动力产生系统。在图3的高效动力产生系统中，来自膨胀机120的旋转动力不仅被传送到发电机，而且被传送到压缩机130和泵140。然而，这种类型的配置需要来自膨胀机120的过多的旋转动力，并且可因此使膨胀机120超负荷。为了防止这样，在图11的示例性实施例中，设置有两个膨胀机(即，第一膨胀机121和第二膨胀机122)。
参照图11，高效动力产生系统包括：燃烧室110、第一膨胀机121、第二膨胀机122、循环流体分配器181、循环流体汇合器(circulating fluid merger)182、发电机、压缩机131、压缩机132、泵140、换热器150、水分离器170以及动力传送器。燃烧室110、发电机、压缩机131、压缩机132、泵140、换热器150以及水分离器170几乎与它们各自的图3的对应物相同，因此，它们的详细描述将被省略。此外，动力传送器如上面参照图4至图10所描述的那样，因此，它的详细描述将被省略。
第一膨胀机121和第二膨胀机122设置在燃烧室110的后端。第一膨胀机121连接到发电机，并将用于产出电力的动力传送到发电机。第二膨胀机122经由动力传送器将动力传送到压缩机131、压缩机132以及泵140。由于第一膨胀机121单独地用于将动力传送到发电机，第二膨胀机122单独地用于将动力传送到压缩机131、压缩机132以及泵140，因此，与图3的示例性实施例相比，第一膨胀机121和第二膨胀机122中的每个的负荷可被减小。
循环流体分配器181将从燃烧室110喷出的循环流体的流分开，并将循环流体分别分配给第一膨胀机121和第二膨胀机122。具体地讲，循环流体分配器181可根据发电机、压缩机131、压缩机132以及泵140所需的动力的量来控制被分配的循环流体的比率。例如，如果第一膨胀机121和第二膨胀机122的涡轮机是相同的规格，并且发电机所需的动力是压缩机131、压缩机132以及泵140所需的动力的10倍，则循环流体分配器181可以以对应的比率将循环流体分配给第一膨胀机121和第二膨胀机122。
由循环流体分配器181分配的循环流体通过第一膨胀机121和第二膨胀机122在循环流体汇合器182中合并回单个流。合并的循环流体可以以与经过换热器150、冷却器160、水分离器170、压缩机131、压缩机132以及泵140的图3的示例性实施例相同的方式循环。
第二膨胀机122、压缩机131、压缩机132以及泵140可使用图5至图9的任何一个的动力传送器300的配置以各种方式布置。例如，在使用图9的动力传送器300的情况下，第二膨胀机122的旋转轴可变成动力传送器300的驱动轴310，第一压缩机131的旋转轴可变成动力传送器300的第一被驱动轴330a，泵140的旋转轴可变成动力传送器300的第二被驱动轴330b，第二膨胀机122和第一压缩机131可被布置以使驱动轴310和第一被驱动轴330a彼此共线，第二膨胀机122和泵140可被布置以使驱动轴310和第二被驱动轴330b彼此平行。
图12示出根据另一示例性实施例的高效动力产生系统。参照图12，考虑到注入压缩机131和压缩机132的循环流体的温度越低，压缩机131和压缩机132的效率越高，第二膨胀机122设置在换热器150的后端，以便增加整个高效动力产生系统的能效。
图12的高效动力产生系统包括：燃烧室110、第一膨胀机121、第二膨胀机122、发电机、压缩机131、压缩机132、泵140、换热器150、水分离器170以及动力传送器。燃烧室110、发电机、压缩机131、压缩机132、泵140、换热器150以及水分离器170几乎与它们各自的图3的对应物相同，因此，它们的详细描述将被省略。此外，动力传送器如上面参照图4至图10所描述的那样，因此，它的详细描述将被省略。
在图12的示例性实施例中，与在图11的示例性实施例中相同，第一膨胀机121设置在燃烧室110的后端并连接到发电机，并且将用于产出电力的动力传送到发电机，第二膨胀机经由动力传送器将动力传送到压缩机131和压缩机132。然而，在图12的示例性实施例中，与图11的示例性实施例不同，第二膨胀机122设置在换热器150的后端，而不是燃烧室110的后端。因此，循环流体的温度通过在换热器150的后端的第二膨胀机122被进一步降低，结果，因为注入到压缩机131和压缩机132中的循环流体的温度越低，压缩机131和压缩机132的效率越高，所以整个高效动力产生系统的效率可被提高。
第二膨胀机122、压缩机131和压缩机132可根据动力传送器的结构来布置。例如，在使用图9的动力传送器300的情况下，第二膨胀机122的旋转轴可变成动力传送器300的驱动轴310，第一压缩机131的旋转轴可变成动力传送器300的第一被驱动轴300a，泵140的旋转轴可变成动力传送器300的第二被驱动轴330b，第二膨胀机122和第一压缩机131可被布置以使驱动轴310和第一被驱动轴330a彼此共线，第二膨胀机122和泵140可被布置以使驱动轴310和第二被驱动轴330b彼此平行。可选地，在使用图6的动力传送器300的情况下，第二膨胀机122、第一压缩机131和第二压缩机132可被布置以使驱动轴310、第一被驱动轴330a和第二被驱动轴330b彼此全部平行。
图13是示出根据一些示例性实施例的高效动力产生系统的立体图。具体地讲，图13是为了视觉理解根据图11或图12的示例性实施例的高效动力产生系统。
参照图13，第一膨胀机121经由发电机轴191将动力传送到发电机190，第二膨胀机122经由动力传送器将动力传送到第一压缩机131和第二压缩机132。尽管在图13中没有示出泵，但是泵也可以以与第一压缩机131和第二压缩机132相同的方式从第二膨胀机122接收动力。
图13仅是为了更好的理解根据图11或图12的示例性实施例的高效动力产生系统，因此，本发明构思不限于此。
虽然上面描述了示例性实施例，但是这些实施例不意在描述本发明构思的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下做出各种改变。此外，可将各种实现实施例的特征进行组合以形成本发明构思的另外的示例性实施例。

Claims (14)

1.一种动力产生系统，包括：
燃烧室，被配置为通过燃烧燃料来产生循环流体；
第一膨胀机和第二膨胀机，被配置为通过使循环流体膨胀来产生动力，其中，由第一膨胀机产生的动力被传送到发电机，由第二膨胀机产生的动力经由动力传送器被传送到压缩机和泵；
发电机，被配置为使用由第一膨胀机产生的动力来产生电力；
压缩机，被配置为压缩膨胀的循环流体；
泵，被配置为使压缩的循环流体循环；
换热器，被配置为允许经过第一膨胀机和第二膨胀机的膨胀的循环流体和经过压缩机的压缩的循环流体彼此换热；
动力传送器，包括驱动轴，并被配置为使被驱动轴旋转，以将由第二膨胀机产生的动力传送到压缩机和泵，其中，被驱动轴包括压缩机的轴和泵的轴，
其中，动力传送器包括：安装在驱动轴上的驱动齿轮、安装在被驱动轴上的被驱动齿轮、在驱动齿轮与被驱动齿轮之间啮合的连接齿轮、以及安装有连接齿轮的连接轴，
其中，响应于驱动轴通过由第二膨胀机产生的动力被旋转，连接齿轮、被驱动齿轮和被驱动轴根据驱动齿轮的旋转而被旋转，以将由第二膨胀机产生的动力传送到压缩机和泵。
2.如权利要求1所述的动力产生系统，
其中，被驱动齿轮包括具有不同齿数的多个被驱动齿轮，
其中，动力传送器还包括：旋转传动器，被配置为根据驱动齿轮的齿数与所述多个被驱动齿轮中的每个的齿数的比率来控制被驱动轴的转速。
3.如权利要求2所述的动力产生系统，其中，旋转传动器被配置为单独地控制连接到压缩机的被驱动轴的转速和连接到泵的被驱动轴的转速。
4.如权利要求2所述的动力产生系统，其中，旋转传动器被配置为根据压缩机和泵所需的动力来自动地控制被驱动轴的转速。
5.如权利要求1所述的动力产生系统，
其中，第二膨胀机和压缩机被布置，使得驱动轴和连接到压缩机的被驱动轴彼此共线，
其中，第二膨胀机和泵被布置，使得驱动轴和连接到泵的被驱动轴彼此平行。
6.如权利要求1所述的动力产生系统，其中，第二膨胀机、压缩机和泵被布置，使得驱动轴和被驱动轴彼此平行。
7.如权利要求1所述的动力产生系统，
其中，第一膨胀机和第二膨胀机设置在燃烧室后端。
8.如权利要求7所述的动力产生系统，其中，压缩机包括第一压缩机和第二压缩机。
9.如权利要求7所述的动力产生系统，还包括：循环流体分配器，被配置为分别控制循环流体被分配给第一膨胀机和第二膨胀机的比率。
10.如权利要求9所述的动力产生系统，其中，循环流体分配器被配置为根据压缩机和泵所需的动力来分别控制循环流体被分配给第一膨胀机和第二膨胀机的比率。
11.如权利要求1所述的动力产生系统，其中，第一膨胀机设置在燃烧室的后端，第二膨胀机设置在换热器的后端。
12.如权利要求11所述的动力产生系统，其中，压缩机包括第一压缩机和第二压缩机。
13.如权利要求12所述的动力产生系统，
其中，被驱动轴包括连接到第一压缩机的第一被驱动轴和连接到第二压缩机的第二被驱动轴，
其中，第一被驱动轴和第二被驱动轴通过单个连接轴以及多个连接齿轮连接。
14.如权利要求13所述的动力产生系统，
其中，第二膨胀机和第一压缩机被布置，使得驱动轴和第一被驱动轴彼此共线，
其中，第二膨胀机和第二压缩机被布置，使得驱动轴和第二被驱动轴彼此平行。
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