CN114810239A - 双燃料气体动力装置 - Google Patents
双燃料气体动力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114810239A CN114810239A CN202210119642.8A CN202210119642A CN114810239A CN 114810239 A CN114810239 A CN 114810239A CN 202210119642 A CN202210119642 A CN 202210119642A CN 114810239 A CN114810239 A CN 114810239A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communicated
- heating furnace
- expander
- compressor
- heat regenerator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 281
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 91
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 25
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- -1 diesel Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/20—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B23/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01B23/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
- F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
- F01K3/24—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by separately-fired heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/002—Gaseous fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2400/00—Pretreatment and supply of gaseous fuel
- F23K2400/20—Supply line arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明提供双燃料气体动力装置，属于热力学与热动技术领域。外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经回热器、加热炉和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器与自身连通之后膨胀机再有循环工质通道经冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
Description
技术领域：
本发明属于热力学与热动技术领域。
背景技术：
冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，将燃料的化学能通过燃烧转换为热能，进而再将热能转换为机械能，是向人类提供动力或电力的重要手段。
燃料有不同的种类和不同的性质，其中燃料燃烧形成燃气的温度高低与转换效率密切相关；从燃烧形成的燃气温度——如绝热燃烧温度或定压燃烧温度——来看，定压燃烧温度高的高品位燃料，对应着高品位热源，可转化更多的机械能；而定压燃烧温度低的低品位燃料，难以形成高温燃烧产物，对应着低品位热源，转化的机械能相对较少。另一方面，由于受限于燃料性质、工作原理、工作介质、材料性质和部件制造水平等某个或多个因素，采用高品位燃料的气体动力装置中，燃料燃烧形成高温热源的过程中存在较大的温差损失，这带来较大的燃料利用上的质量损失。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用燃料来获得动力，本发明给出了将低品位燃料与高品位燃料进行合理搭配使用，实现取长补短和优势互补，减小热源形成过程中的温差不可逆程度，提高低品位燃料热变功效率，并有效降低燃料成本的双燃料气体动力装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供双燃料气体动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经加热炉和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
2.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经回热器、加热炉和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器和冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
3.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经回热器、加热炉和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器与自身连通之后膨胀机再有循环工质通道经冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
4.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经加热炉和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器和冷却器与压缩机连通之后压缩机再有循环工质通道经回热器与自身连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
5.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经加热炉和第二加热炉与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经回热器与自身连通，膨胀机还有循环工质通道经冷却器与压缩机连通之后压缩机再有循环工质通道经回热器与自身连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
6.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经加热炉、回热器和第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道经回热器和冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
7.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通，压缩机有循环工质通道经加热炉、回热器和第二加热炉与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经回热器与自身连通，膨胀机还有循环工质通道经冷却器与压缩机连通；冷却器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
8.双燃料气体动力装置，是在权利要求1、3、5、7所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消冷却器及其与外部连通的冷却介质通道，将循环工质更名为冷却介质，将膨胀机有循环工质通道经冷却器与压缩机连通调整为——膨胀机有冷却介质通道与外部连通，外部还有冷却介质通道与压缩机连通，形成双燃料气体动力装置。
9.双燃料气体动力装置，是在权利要求2、4、6所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消冷却器及其与外部连通的冷却介质通道，将循环工质更名为冷却介质，将膨胀机有循环工质通道经回热器和冷却器与压缩机连通调整为——膨胀机有冷却介质通道经回热器与外部连通，外部还有冷却介质通道与压缩机连通，形成双燃料气体动力装置。
10.双燃料气体动力装置，是在权利要求1-9所述的任一一款双燃料气体动力装置中，增加双能压缩机并取代压缩机，增加膨胀增速机并取代膨胀机，形成双燃料蒸汽动力装置。
11.双燃料气体动力装置，是在权利要求1-10所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消第二热源回热器，将外部有空气通道经热源回热器与加热炉连通和外部有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，一并调整为外部有空气通道与热源回热器连通之后分成两路——第一路与加热炉连通，第二路与第二加热炉连通；将第二加热炉有燃气通道经第二热源回热器与外部连通调整为第二加热炉有燃气通道经热源回热器与外部连通，形成双燃料气体动力装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的双燃料气体动力装置第10种原则性热力系统图。
图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-冷却器，4-加热炉，5-第二加热炉，6-热源回热器，7-第二热源回热器，8-回热器；A-双能压缩机，B-膨胀增速机。
关于低品位燃料和高品位燃料，这里给出如下说明：
(1)低品位燃料：指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较低的燃料，如煤矸石、煤泥、可燃垃圾等。从热源的概念来看，低品位燃料指的是燃烧产物难以形成较高温度的高温热源的燃料。
(2)高品位燃料：指的是燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)相对较高的燃料，如煤炭、汽油、柴油、天然气、甲烷、氢气等。从热源的概念来看，高品位燃料指的是燃烧产物能够形成较高温度的高温热源的燃料。
(3)高品位燃料中掺入部分低品位燃料之后形成的燃料，其燃烧产物所能够形成的最高温度(比如绝热燃烧温度或定压燃烧温度)比低品位燃料的高；相比之下，该燃料是高品位燃料——应当注意的是，该燃料形成的高温热源仍然要满足热力循环的需求。
(4)对固体燃料来说，燃烧产物的气态物质是构成热源的核心，是热力系统的重要组成部分；而燃烧产物中的固态物质，如废渣，在其含有热能得到利用(利用流程及设备包含在加热炉内或在加热炉本体之外预热空气)之后被排出，不单独列出，其作用不单独表述。
(5)受限于现行技术条件或材料性能等原因，尤其对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动高温热负荷的燃料来说，它们的品位高低应以燃烧产物所能够形成的最高温度减去间接传热温差之后的温度高低来划分；或者，以现行技术条件下能够使循环工质所能达到的温度高低来划分——使循环工质(工作介质)能够达到的温度更高者为高品位燃料，使循环工质(工作介质)能够达到的温度较低者为低品位燃料。
具体实施方式：
首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
图1所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉4和第二加热炉5与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经冷却器3与压缩机1连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，外部低品位燃料进入加热炉4，外部第一路空气流经热源回热器6吸热升温之后进入加热炉4，低品位燃料和空气在加热炉4内混合并燃烧成温度较高的燃气，加热炉4内的燃气放热于流经其内的循环工质并降温，之后流经热源回热器6放热降温和对外排放；外部高品位燃料进入第二加热炉5，外部第二路空气流经第二热源回热器7吸热升温之后进入第二加热炉5，高品位燃料和空气在第二加热炉5内混合并燃烧成高温燃气，高温燃气放热于流经其内的循环工质并降温，之后流经第二热源回热器7放热降温和对外排放；压缩机1排放的循环工质流经加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀机2降压作功，流经冷却器3放热降温，之后进入压缩机1升压升温；低品位燃料通过加热炉4和高品位燃料通过第二加热炉5共同提供驱动热负荷，冷却介质通过冷却器3带走低温热负荷，膨胀机2输出的功提供给压缩机1和外部作动力，形成双燃料气体动力装置。
图2所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经回热器8、加热炉4和第二加热炉5与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经回热器8和冷却器3与压缩机1连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经回热器8、加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀机2降压作功，流经回热器8和冷却器3逐步放热降温，之后进入压缩机1升压升温，形成双燃料气体动力装置。
图3所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经回热器8、加热炉4和第二加热炉5与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经回热器8与自身连通之后膨胀机2再有循环工质通道经冷却器3与压缩机1连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经回热器8、加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经回热器8放热降温，然后进入膨胀机2继续降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经冷却器3放热降温，之后进入压缩机1升压升温，形成双燃料气体动力装置。
图4所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉4和第二加热炉5与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经回热器8和冷却器3与压缩机1连通之后压缩机1再有循环工质通道经回热器8与自身连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀机2降压作功，流经回热器8和冷却器3逐步放热降温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后流经回热器8吸热升温，然后进入压缩机1继续升压升温，再之后向加热炉4提供，形成双燃料气体动力装置。
图5所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉4和第二加热炉5与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经回热器8与自身连通，膨胀机2还有循环工质通道经冷却器3与压缩机1连通之后压缩机1再有循环工质通道经回热器8与自身连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经回热器8放热降温，然后进入膨胀机2继续降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经冷却器3放热降温，进入压缩机1升压升温至一定程度之后流经回热器8吸热升温，然后进入压缩机1继续升压升温，再之后向加热炉4提供，形成双燃料气体动力装置。
图6所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉4、回热器8和第二加热炉5与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道经回热器8和冷却器3与压缩机1连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经加热炉4、回热器8和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀机2降压作功，流经回热器8和冷却器3逐步放热降温，之后进入压缩机1升压升温，形成双燃料气体动力装置。
图7所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉4连通，外部还有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通，加热炉4还有燃气通道经热源回热器6与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉4、回热器8和第二加热炉5与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经回热器8与自身连通，膨胀机2还有循环工质通道经冷却器3与压缩机1连通；冷却器3还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经加热炉4、回热器8和第二加热炉5逐步吸热升温，进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经回热器8放热降温，然后进入膨胀机2继续降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经冷却器3放热降温，之后进入压缩机1升压升温，形成双燃料气体动力装置。
图8所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双燃料气体动力装置中，取消冷却器3及其与外部连通的冷却介质通道，将循环工质更名为冷却介质，将膨胀机2有循环工质通道经冷却器3与压缩机1连通调整为——膨胀机2有冷却介质通道与外部连通，外部还有冷却介质通道与压缩机1连通。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：外部冷却介质流经压缩机1升压升温，流经加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀机2降压作功，之后对外排放；低品位燃料通过加热炉4和高品位燃料通过第二加热炉5共同提供驱动热负荷，冷却介质通过进出流程带走低温热负荷，膨胀机2输出的功提供给压缩机1和外部作动力，形成双燃料气体动力装置。
图9所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双燃料气体动力装置中，增加双能压缩机A并取代压缩机1，增加膨胀增速机B并取代膨胀机2。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：双能压缩机A排放的循环工质流经加热炉4和第二加热炉5逐步吸热升温，流经膨胀增速机B降压作功并增速，流经冷却器3放热降温，之后进入双能压缩机A升压升温并降速；低品位燃料通过加热炉4和高品位燃料通过第二加热炉5共同提供驱动热负荷，冷却介质通过冷却器3带走低温热负荷，膨胀增速机B输出的功提供给双能压缩机A和外部作动力，形成双燃料气体动力装置。
图10所示的双燃料气体动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的双燃料气体动力装置中，取消第二热源回热器，将外部有空气通道经热源回热器6与加热炉4连通和外部有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，一并调整为外部有空气通道与热源回热器6连通之后分成两路——第一路与加热炉4连通，第二路与第二加热炉5连通；将第二加热炉5有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通调整为第二加热炉5有燃气通道经热源回热器6与外部连通。
(2)流程上，与图1所示的双燃料气体动力装置相比，不同之处在于：第二加热炉5排放的燃气流经热源回热器6放热降温之后对外排放，外部空气流经热源回热器6吸热升温之后分成两路——第一路进入加热炉4参与燃烧，第二路进入第二加热炉5参与燃烧，形成双燃料气体动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的双燃料气体动力装置，具有如下效果和优势：
(1)有效降低高温热源形成过程中的温差不可逆损失，显著提高装置热效率。
(2)低品位燃料发挥出高品位燃料效果，显著提升低品位燃料转换为机械能的利用率。
(3)直接减少高品位燃料投入，其效果等同于提升高品位燃料转换为机械能的利用率。
(4)可用降低系统压缩比，有利于提升循环工质流量，有利于构建大负荷气体动力装置。
(5)提升燃料利用价值，减少温室气体排放，减少污染物排放，节能减排效益突出。
(6)结构简单，流程合理；提升热动装置燃料选择范围和使用价值，降低能耗成本。
Claims (11)
1.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器和第二热源回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(4)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经冷却器(3)与压缩机(1)连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
2.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经回热器(8)、加热炉(4)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(8)和冷却器(3)与压缩机(1)连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
3.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经回热器(8)、加热炉(4)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(8)与自身连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经冷却器(3)与压缩机(1)连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
4.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(4)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(8)和冷却器(3)与压缩机(1)连通之后压缩机(1)再有循环工质通道经回热器(8)与自身连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
5.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(4)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经回热器(8)与自身连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经冷却器(3)与压缩机(1)连通之后压缩机(1)再有循环工质通道经回热器(8)与自身连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
6.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(4)、回热器(8)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经回热器(8)和冷却器(3)与压缩机(1)连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
7.双燃料气体动力装置，主要由压缩机、膨胀机、冷却器、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器和回热器所组成；外部有低品位燃料与加热炉(4)连通，外部还有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通，加热炉(4)还有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(5)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，第二加热炉(5)还有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(4)、回热器(8)和第二加热炉(5)与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经回热器(8)与自身连通，膨胀机(2)还有循环工质通道经冷却器(3)与压缩机(1)连通；冷却器(3)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成双燃料气体动力装置。
8.双燃料气体动力装置，是在权利要求1、3、5、7所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消冷却器(3)及其与外部连通的冷却介质通道，将循环工质更名为冷却介质，将膨胀机(2)有循环工质通道经冷却器(3)与压缩机(1)连通调整为——膨胀机(2)有冷却介质通道与外部连通，外部还有冷却介质通道与压缩机(1)连通，形成双燃料气体动力装置。
9.双燃料气体动力装置，是在权利要求2、4、6所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消冷却器(3)及其与外部连通的冷却介质通道，将循环工质更名为冷却介质，将膨胀机(2)有循环工质通道经回热器(8)和冷却器(3)与压缩机(1)连通调整为——膨胀机(2)有冷却介质通道经回热器(8)与外部连通，外部还有冷却介质通道与压缩机(1)连通，形成双燃料气体动力装置。
10.双燃料气体动力装置，是在权利要求1-9所述的任一一款双燃料气体动力装置中，增加双能压缩机(A)并取代压缩机(1)，增加膨胀增速机(B)并取代膨胀机(2)，形成双燃料蒸汽动力装置。
11.双燃料气体动力装置，是在权利要求1-10所述的任一一款双燃料气体动力装置中，取消第二热源回热器，将外部有空气通道经热源回热器(6)与加热炉(4)连通和外部有空气通道经第二热源回热器(7)与第二加热炉(5)连通，一并调整为外部有空气通道与热源回热器(6)连通之后分成两路——第一路与加热炉(4)连通，第二路与第二加热炉(5)连通；将第二加热炉(5)有燃气通道经第二热源回热器(7)与外部连通调整为第二加热炉(5)有燃气通道经热源回热器(6)与外部连通，形成双燃料气体动力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110151585 | 2021-01-27 | ||
| CN2021101515857 | 2021-01-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114810239A true CN114810239A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82527422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210119642.8A Pending CN114810239A (zh) | 2021-01-27 | 2022-01-26 | 双燃料气体动力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114810239A (zh) |
-
2022
- 2022-01-26 CN CN202210119642.8A patent/CN114810239A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114810239A (zh) | 双燃料气体动力装置 | |
| CN115217539A (zh) | 双燃料气体动力装置 | |
| CN115217538A (zh) | 双燃料气体动力装置 | |
| CN115217632A (zh) | 双燃料燃气轮机装置 | |
| CN115217630A (zh) | 双燃料燃气轮机装置 | |
| CN115405389A (zh) | 双热源与多热源内燃动力装置 | |
| CN115387905A (zh) | 多燃料燃气轮机装置 | |
| CN115405386A (zh) | 双燃料与多燃料内燃动力装置 | |
| CN114791104A (zh) | 双燃料高温热源与双燃料燃气轮机装置 | |
| WO2022134200A1 (zh) | 双燃料燃气轮机装置 | |
| WO2022134201A1 (zh) | 双燃料气体动力装置 | |
| CN115199361A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN114810247A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115126561A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115217557A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN114810245A (zh) | 双燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
| WO2022148329A1 (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
| CN115142920A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115217555A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115111013A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115387873A (zh) | 多燃料高温热源与多燃料蒸汽动力装置 | |
| CN115199364A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115199360A (zh) | 双燃料联合循环动力装置 | |
| CN115217564A (zh) | 双燃料燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
| CN115307331A (zh) | 氢燃料-低品位燃料联合循环热泵装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |