CN115217546A - 氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供氢燃料‑低品位燃料联合循环动力装置,属于双燃料联合循环动力技术领域。外部有低品位燃料通道连通加热炉,外部有空气通道经热源回热器连通加热炉,加热炉有燃气通道经热源回热器连通外部;冷凝器经升压泵连通蒸发器之后蒸发器再有蒸汽通道经加热炉连通燃烧室,压缩机有蒸汽通道经加热炉连通燃烧室,外部有氢气通道和氧气通道连通燃烧室,燃烧室有高温蒸汽通道连通膨胀机,膨胀机有低压蒸汽通道连通蒸发器之后分成两路——第一路连通压缩机和第二路经第二膨胀机连通冷凝器,冷凝器有冷凝水通道与外部连通;冷凝器有冷却介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料‑低品位燃料联合循环动力装置。
Description
技术领域:
本发明属于能源与动力技术领域。
背景技术:
动力需求为人类生活与生产所常见,利用燃料燃烧形成的热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式,实现高效热变功需要高温驱动热源和合理的热力循环。
燃料是构建高温热源的重要选项,有不同的种类和不同的性质;其中燃料燃烧所形成燃气的温度高低直接决定着热变功效率。在燃料中,氢气属于高品质能源,应加以充分利用;对于利用氢气为燃料来实现热变功,空气助燃是人们最容易采用的手段——但这导致燃烧产物中含有氮氧化物这一污染环境的物质;为此,人们寻求采用纯氧助燃以避免任何污染物的产生和排放。以氢燃料为源头能源进行纯氧燃烧来获得动力时,利用联合动力循环装置将得到较高的热变功效率。
尽管采用联合循环动力装置,但受工作原理、工作介质性质、材料性质、设备及其它部件制造水平等某一或多个因素所限制,氢氧燃烧产物与循环介质之间仍然存在较大的温差不可能损失——这为低品位燃料参与构建热源提供了机遇。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用氢燃料来获得动力,考虑到水蒸气作为循环介质具有低温冷凝放热和高温变温吸热的双重优势,且氢氧燃烧产物也是水蒸气,本发明给出了低品位燃料与氢燃料搭配使用,热效率高、安全性强、适应氢氧燃烧并灵活确定循环最高工作参数、循环工质与燃料产物相一致的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
发明内容:
本发明主要目的是要提供氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,具体发明内容分项阐述如下:
1.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
2.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与供热器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器还有热源介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
3.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
4.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
5.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第三膨胀机连通,第三膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
6.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后蒸发器再有低压蒸汽通道与供热器连通,供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
7.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
8.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器还有低压蒸汽通道与供热器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器还有热源介质通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
9.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、高温热交换器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
10.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通,如热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器再有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
11.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第三膨胀机和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第三膨胀机连通,第三膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器还有低压蒸汽通道与蒸发器连通,蒸发器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
12.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉连通,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;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通,燃烧室还有高温蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器再有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后蒸发器再有低压蒸汽通道与供热器连通,供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第二膨胀机与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,供热器还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
13.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第7、9-12项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,将膨胀机有低压蒸汽通道与高温回热器连通和高温回热器有低压蒸汽通道与蒸发器连通,一并调整为膨胀机有中间蒸汽通道经高温回热器与自身连通之后膨胀机再有低压蒸汽通道与蒸发器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
14.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第8项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,将膨胀机有低压蒸汽通道与高温回热器连通和高温回热器有低压蒸汽通道与供热器连通,一并调整为膨胀机有中间蒸汽通道经高温回热器与自身连通之后膨胀机再有低压蒸汽通道与供热器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1-14项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加第二升压泵和低温回热器,将冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与低温回热器连通,压缩机增设中间抽汽通道与低温回热器连通,低温回热器再有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
16.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1-14项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,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,增加扩压管并取代升压泵,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
17.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1-14项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,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,增加新增膨胀增速机并取代第二膨胀机,增加扩压管并取代升压泵,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第10种原则性热力系统图。
图11是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第11种原则性热力系统图。
图12是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第12种原则性热力系统图。
图13是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第13种原则性热力系统图。
图14是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第14种原则性热力系统图。
图15是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第15种原则性热力系统图。
图16是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第16种原则性热力系统图。
图中,1-压缩机,2-膨胀机,3-升压泵,4-第二膨胀机,5-燃烧室,6-加热炉,7-热源回热器,8-冷凝器,9-蒸发器(余热锅炉),10-供热器,11-高温热交换器,12-第三膨胀机,13-高温回热器,14-第二升压泵,15-低温回热器,16-双能压缩机,17-膨胀增速机,18-扩压管;A-新增膨胀增速机。
关于低品位燃料、热源介质和流经蒸发器9的燃气,这里给出简要说明:
(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;从热源的概念来看,低品位燃料指的是燃烧产物形成的热源温度相对较低的燃料。
※相比之下,有高品位燃料——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;从热源的概念来看,高品位燃料指的是燃烧产物形成的热源温度相对较高的燃料。
(2)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。
(3)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高温驱动热负荷的燃料来说,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。
(4)热源介质和流经蒸发器9的燃气:热源介质指的是温度高于冷却介质,能够加以利用实现热变功的燃气或其它物质。比如,在图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,加热炉6排放给热源回热器7加热空气的燃气可调整为同时加热空气和加热经升压泵4升压之后的冷凝水;当然,蒸发器9的热源介质也可以来自其它途径。
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所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3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6,外部空气流经热源回热器7吸热升温之后进入加热炉6,低品位燃料和空气在加热炉6内混合并燃烧生成温度较高的燃气,加热炉6的燃气放热于流经其内的蒸汽并降温,之后流经热源回热器7放热降温和对外排放;外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温,压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与供热器10连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有热源介质通道与外部连通,供热器10还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温,压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经供热器10放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,热源介质通过蒸发器9提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷,被加热介质通过供热器10带走中温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与高温热交换器11连通,高温热交换器11还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机2连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,高温热交换器11还有热源介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水流经升压泵4升压,流经蒸发器9和高温热交换器11吸热升温、汽化和过热,之后通过中间端口进入膨胀机2降压作功;压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,热源介质通过高温热交换器11提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图4所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机2连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,之后通过中间进汽通道进入膨胀机2降压作功;压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图5所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与第三膨胀机12连通,第三膨胀机12还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通,蒸发器9还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机1连通和经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有燃气通道与外部连通,膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机12连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,之后进入第三膨胀机12降压作功,第三膨胀机12排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热并降温;压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温,之后进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热降温;蒸发器9排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机12向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机12向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图6所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后蒸发器9再有低压蒸汽通道与供热器10连通,供热器10还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机1连通和经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,供热器10还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温,压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9和供热器10逐步放热并降温,之后再分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经升压泵4升压之后提供给蒸发器9;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷,被加热介质通过供热器10带走中温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图7所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13和蒸发器9逐步放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图8所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13还有低压蒸汽通道与供热器10连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有热源介质通道与外部连通,供热器10还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13和供热器10放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图9所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、高温热交换器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与高温热交换器11连通,高温热交换器11还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机2连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,高温热交换器11还有热源介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13和蒸发器9逐步放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图10所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机2连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13再有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后分成两路——第一路直接与压缩机1连通和第二路经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图4所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13和蒸发器9逐步放热降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图11所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第三膨胀机和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与第三膨胀机12连通,第三膨胀机12还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通,蒸发器9还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机1连通和经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有燃气通道与外部连通,膨胀机2、第二膨胀机3和第三膨胀机12连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图5所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13放热降温,之后进入蒸发器9放热降温,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图12所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉6连通,外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉6连通,加热炉6还有燃气通道经热源回热器7与外部连通;冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器13和加热炉6与燃烧室5连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,燃烧室5还有高温蒸汽通道与膨胀机2连通,膨胀机2还有低压蒸汽通道与高温回热器13连通,高温回热器13再有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后蒸发器9再有低压蒸汽通道与供热器10连通,供热器10还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机1连通和经第二膨胀机3与冷凝器8连通,冷凝器8还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,供热器10还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图6所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13和加热炉6逐步吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13、蒸发器9和供热器10逐步放热降温,之后再分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图13所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图7所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,将膨胀机2有低压蒸汽通道与高温回热器13连通和高温回热器13有低压蒸汽通道与蒸发器9连通,一并调整为膨胀机2有中间蒸汽通道经高温回热器13与自身连通之后膨胀机2再有低压蒸汽通道与蒸发器9连通。
(2)流程上,与图7所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:燃烧室5排放的蒸汽进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经高温回热器13放热降温,进入膨胀机2继续降压作功;膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温和第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图14所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加第二升压泵和低温回热器,将冷凝器8有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通调整为冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵14与低温回热器15连通,压缩机1增设中间抽汽通道与低温回热器15连通,低温回热器15再有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经第二升压泵14升压之后进入低温回热器15,与来自压缩机1的抽汽混合吸热并升温,抽汽与冷凝水混合之后放热并冷凝;低温回热器15的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;压缩机1排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温,之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功,膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;进入压缩机1的低压蒸汽升压到一定程度之后又分成两路——第一路经中间抽汽通道进入低温回热器15,第二路继续升压升温之后进入加热炉6;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经第二升压泵14升压之后提供给低温回热器15;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机3向压缩机1、升压泵4、第二升压泵14和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图15所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加双能压缩机16并取代压缩机1,增加膨胀增速机17并取代膨胀机2,增加扩压管18并取代升压泵4。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水流经扩压管18降速升压之后进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温,双能压缩机16排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀增速机17降压作功并增速,膨胀增速机17排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入双能压缩机16升压升温并降速,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路进入扩压管18降速升压;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;第二膨胀机3和膨胀增速机17向双能压缩机16和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
图16所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加双能压缩机16并取代压缩机1,增加膨胀增速机17并取代膨胀机2,增加新增膨胀增速机A并取代第二膨胀机3,增加扩压管18并取代升压泵4。
(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水流经扩压管18降速升压之后进入蒸发器9、吸热升温和汽化,流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温,双能压缩机16排放的蒸汽流经加热炉6吸热升温之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室5排放的蒸汽流经膨胀增速机17降压作功并增速,膨胀增速机17排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,之后分成两路——第一路进入双能压缩机16升压升温并降速,第二路流经新增膨胀增速机A降压作功并增速之后进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路进入扩压管18降速升压;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷;膨胀增速机17和新增膨胀增速机A向双能压缩机16和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,具有如下效果和优势:
(1)水蒸气为循环工质,氢气为燃料,氢氧燃烧生产高温蒸汽而成为循环工质的组成部分;燃料燃烧产物与循环工质性质一致,燃烧产物分离过程简单。
(2)循环介质与燃料之间比例组成可根据工况灵活确定,有效协调和解决燃烧温度、材料、投资与热效率之间的关系和矛盾,有很好的适应性。
(3)低品位燃料与氢燃料合理搭配,共同提供驱动热负荷,提升低品位燃料热变功效率,有效降低燃料成本。
(4)驱动热负荷分级利用,显著降低温差不可逆损失,有效提升装置热效率。
(5)低品位燃料可用于或有助于降低顶部气体动力循环系统升压比,提升气体循环工质流量,有利于构建大负荷联合循环动力装置。
(6)提升热动装置燃料选择范围和使用价值,降低装置能耗成本。
(7)氢氧燃烧放热环节温差损失小,有利于提高动力装置热效率。
(8)循环工质低温相变放热,低温放热环节温差损失可控,有利于提高热效率。
(9)在实现高热效率前提下,可选择低压运行,装置运行的安全性得到较大幅度提高。
(10)采用膨胀增速机实现降压和采用双能压缩机/扩压管实现升压的技术方案,能够灵活和有效降低联合循环动力装置制造难度和成本,有效提升装置热效率。
Claims (17)
1.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
2.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与供热器(10)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)还有热源介质通道与外部连通,供热器(10)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
3.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与高温热交换器(11)连通,高温热交换器(11)还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机(2)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,高温热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
4.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器和蒸发器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(2)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
5.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与第三膨胀机(12)连通,第三膨胀机(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,蒸发器(9)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(1)连通和经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(12)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(12)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
6.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有低压蒸汽通道与供热器(10)连通,供热器(10)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(1)连通和经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,供热器(10)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
7.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
8.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)还有低压蒸汽通道与供热器(10)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)还有热源介质通道与外部连通,供热器(10)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
9.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、高温热交换器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与高温热交换器(11)连通,高温热交换器(11)还有蒸汽通道通过中间进汽端口与膨胀机(2)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,高温热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
10.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(2)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)再有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后分成两路——第一路直接与压缩机(1)连通和第二路经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
11.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第三膨胀机和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与第三膨胀机(12)连通,第三膨胀机(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,蒸发器(9)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(1)连通和经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(12)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(12)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
12.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;外部有低品位燃料通道与加热炉(6)连通,外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(6)连通,加热炉(6)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通;冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(13)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与膨胀机(2)连通,膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通,高温回热器(13)再有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有低压蒸汽通道与供热器(10)连通,供热器(10)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(1)连通和经第二膨胀机(3)与冷凝器(8)连通,冷凝器(8)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,供热器(10)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(3)连接压缩机(1)和升压泵(4)并传输动力。
13.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求7、9-12所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,将膨胀机(2)有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通和高温回热器(13)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,一并调整为膨胀机(2)有中间蒸汽通道经高温回热器(13)与自身连通之后膨胀机(2)再有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
14.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求8所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,将膨胀机(2)有低压蒸汽通道与高温回热器(13)连通和高温回热器(13)有低压蒸汽通道与供热器(10)连通,一并调整为膨胀机(2)有中间蒸汽通道经高温回热器(13)与自身连通之后膨胀机(2)再有低压蒸汽通道与供热器(10)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-14所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加第二升压泵和低温回热器,将冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(14)与低温回热器(15)连通,压缩机(1)增设中间抽汽通道与低温回热器(15)连通,低温回热器(15)再有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
16.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-14所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加双能压缩机(16)并取代压缩机(1),增加膨胀增速机(17)并取代膨胀机(2),增加扩压管(18)并取代升压泵(4),形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
17.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-14所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加双能压缩机(16)并取代压缩机(1),增加膨胀增速机(17)并取代膨胀机(2),增加新增膨胀增速机(A)并取代第二膨胀机(3),增加扩压管(18)并取代升压泵(4),形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
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