CN115324670A - 氢燃料联合循环动力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供氢燃料联合循环动力装置，属于能源与动力技术领域。冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。

Description

氢燃料联合循环动力装置
技术领域：
本发明属于能源与动力技术领域。
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，利用热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式。在燃料中，氢气属于高品质能源；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，得到高效利用是根本要求，这需要有联合动力循环装置来实现。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用氢燃料来获得动力，水蒸气作为循环介质具有冷凝放热和高变温吸热双重优势，且氢氧燃烧产物也是水蒸气，本发明提出了热效率高、安全性强、工作参数调节灵活、循环工质与燃料产物相一致的氢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联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，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循环泵并传输动力。
2.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，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循环泵并传输动力。
3.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经回热器与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通，供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；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、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循环泵并传输动力。
4.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与膨胀机连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，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循环泵并传输动力。
5.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还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，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，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循环泵并传输动力。
6.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与第四膨胀机连通，第四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与直接压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机和第四膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机、第二膨胀机、第三膨胀机和第四膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。
7.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；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、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循环泵并传输动力。
8.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；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、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循环泵并传输动力。
9.氢燃料联合循环动力装置，是在第1或第7项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将第二膨胀机有蒸汽通道与燃烧室连通调整为第二膨胀机有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
10.氢燃料联合循环动力装置，是在第2或第8项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将蒸发器有蒸汽通道与燃烧室连通调整为蒸发器有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
11.氢燃料联合循环动力装置，是在第3项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将第二膨胀机有蒸汽通道经回热器与燃烧室连通调整为第二膨胀机有蒸汽通道经回热器和新增回热器与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将膨胀机有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通调整为膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器和回热器与供热器连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
12.氢燃料联合循环动力装置，是在第4-6项所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器与燃烧室连通，将膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
13.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别直接与压缩机连通和再经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，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循环泵并传输动力。
14.氢燃料联合循环动力装置，是在第1-13项所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝水管路经循环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第二循环泵与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料联合循环动力装置，是在第1或第2项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代循环泵，将第二膨胀机变更为膨胀机，将第三膨胀机变更为第二膨胀机，膨胀机、第二膨胀机和膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
16.氢燃料联合循环动力装置，是在第1或第2项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代循环泵，增加第二膨胀增速机并取代第三膨胀机，将第二膨胀机变更为膨胀机，膨胀机、膨胀增速机和第二膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
17.氢燃料联合循环动力装置，是在第1或第2项所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代循环泵，增加喷管并取代第三膨胀机，将第二膨胀机变更为膨胀机，膨胀机和膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
18.氢燃料联合循环动力装置，是在第15-17项所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加新增膨胀增速机并取代膨胀机，形成氢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联合循环动力装置第16种原则性热力系统图。
图17是依据本发明所提供的氢燃料联合循环动力装置第17种原则性热力系统图。
图18是依据本发明所提供的氢燃料联合循环动力装置第18种原则性热力系统图。
图中，1-膨胀机，2-第二膨胀机，3-压缩机，4-第三膨胀机，5-循环泵，6-燃烧室，7-冷凝器，8-蒸发器(余热锅炉)，9-回热器，10-供热器，11-热源热交换器，12-第三膨胀机，13-低温回热器，14-第二循环泵，15-膨胀增速机，16-双能压缩机，17-扩压管，18-第二膨胀增速机，19-喷管；A-新增回热器，B-新增膨胀增速机。
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所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经蒸发器8之后分别直接与压缩机3连通和再经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图2所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经蒸发器8与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经蒸发器8之后分别直接与压缩机3连通和再经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图3所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经回热器9与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经回热器9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3连通和经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器8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1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经回热器9吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经回热器9和供热器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器8提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器10带走中温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图4所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经热源热交换器11与膨胀机1连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经蒸发器8之后分别直接与压缩机3连通和再经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器11还有热源介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后进入膨胀机1降压作功；外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成水蒸气，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温，燃烧室6排放的高温蒸汽经中间进汽通道进入膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图5所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道与热源热交换器11连通，热源热交换器11还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机1连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经蒸发器8之后分别直接与压缩机3连通和再经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器11还有热源介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后通过中间进汽通道进入膨胀机1降压作功；外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成水蒸气，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温，燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图6所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经热源热交换器11与第四膨胀机12连通，第四膨胀机12还有低压蒸汽通道与蒸发器8连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器8连通，蒸发器8还有低压蒸汽通道分别与直接压缩机3连通和经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通，蒸发器8还有热源介质通道与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器11还有热源介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2、第三膨胀机4和第四膨胀机12连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后进入第四膨胀机12降压作功，第四膨胀机12排放的低压蒸汽进入蒸发器8放热并降温；外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成水蒸气，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温，燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽进入蒸发器8放热并降温；蒸发器8排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过蒸发器8和热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机、第三膨胀机4和第四膨胀机12向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图7所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器8连通之后蒸发器8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3连通和经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7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1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8和供热器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7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1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图8所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经蒸发器8与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器8连通之后蒸发器8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3连通和经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7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1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8和供热器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7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1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图9所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将蒸发器8有蒸汽通道与燃烧室6连通调整为蒸发器8有蒸汽通道经新增回热器A与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A与燃烧室6连通，将膨胀机1有低压蒸汽通道与蒸发器8连通调整为膨胀机1有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器8连通。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，流经新增回热器A吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A吸热升温之后进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经新增回热器A和蒸发器8逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图10所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将第二膨胀机2有蒸汽通道经回热器9与燃烧室6连通调整为第二膨胀机2有蒸汽通道经回热器9和新增回热器A与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A与燃烧室6连通，将膨胀机1有低压蒸汽通道经回热器9与供热器10连通调整为膨胀机1有低压蒸汽通道经新增回热器A和回热器9与供热器10连通。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经回热器9和新增回热器A逐步吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A吸热升温之后进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经新增回热器A、回热器9和供热器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器8提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器10带走中温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图11所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图5所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A与燃烧室6连通，将膨胀机1有低压蒸汽通道与蒸发器8连通调整为膨胀机1有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器8连通。
(2)流程上，冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后通过中间进汽通道进入膨胀机1降压作功；外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成水蒸气，压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A吸热升温之后进入燃烧室6吸热升温，燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的低压蒸汽流经新增回热器A和蒸发器8逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图12所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图6所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A与燃烧室6连通，将膨胀机1有低压蒸汽通道与蒸发器8连通调整为膨胀机1有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器8连通。
(2)流程上，冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后进入第四膨胀机12降压作功，第四膨胀机12排放的低压蒸汽进入蒸发器8放热并降温；外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成水蒸气，压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A吸热升温之后进入燃烧室6吸热升温，燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的低压蒸汽流经新增回热器A放热降温，之后进入蒸发器8放热并降温；蒸发器8排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过蒸发器8和热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机、第三膨胀机4和第四膨胀机12向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图13所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通之后蒸发器8再有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有蒸汽通道经热源热交换器11与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有低压蒸汽通道经蒸发器8之后分别直接与压缩机3连通和再经第三膨胀机4与冷凝器7连通，冷凝器7还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器7还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器11还有热源介质通道与外部连通，膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经热源热交换器11吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，热源介质通过热源热交换器11提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图14所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与蒸发器8连通调整为冷凝器7有冷凝水管路经循环泵5与低温回热器13连通，压缩机3增设中间抽汽通道与低温回热器13连通，低温回热器13再有冷凝水管路经第二循环泵14与蒸发器8连通。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经循环泵5升压进入低温回热器13，与来自压缩机3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13的冷凝水经第二循环泵14升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经第二膨胀机2降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，压缩机3排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功，膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器8放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给循环泵5；进入压缩机3的低压蒸汽升压升温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13，第二路继续升压升温；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图15所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机15并取代膨胀机1，增加双能压缩机16并取代压缩机3，增加扩压管17并取代循环泵5，将第二膨胀机2变更为膨胀机1，将第三膨胀机4变更为第二膨胀机2，膨胀机1、第二膨胀机2和膨胀增速机15连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经扩压管17降速升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，双能压缩机16排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀增速机15降压作功并增速，膨胀增速机15排放的低压蒸汽流经蒸发器8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2降压作功之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给扩压管17；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和膨胀增速机15向双能压缩机16和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图16所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机15并取代膨胀机1，增加双能压缩机16并取代压缩机3，增加扩压管17并取代循环泵5，增加第二膨胀增速机18并取代第三膨胀机4，将第二膨胀机2变更为膨胀机1，膨胀机1、膨胀增速机15和第二膨胀增速机18连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经扩压管17降速升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，双能压缩机16排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀增速机15降压作功并增速，膨胀增速机15排放的低压蒸汽流经蒸发器8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增速机18降压作功并增速之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给扩压管17；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1、膨胀增速机15和第二膨胀增速机18向双能压缩机16和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图17所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机15并取代膨胀机1，增加双能压缩机16并取代压缩机3，增加扩压管17并取代循环泵5，增加喷管19并取代第三膨胀机4，将第二膨胀机2变更为膨胀机1，膨胀机1和膨胀增速机15连接双能压缩机16并传输动力。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经扩压管17降速升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，双能压缩机16排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀增速机15降压作功并增速，膨胀增速机15排放的低压蒸汽流经蒸发器8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，第二路流经喷管19降压增速之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给扩压管17；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀机1和膨胀增速机15向双能压缩机16和外部提供动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
图18所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图17所示的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增膨胀增速机B并取代膨胀机1。
(2)流程上，外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成水蒸气；冷凝器7的冷凝水经扩压管17降速升压进入蒸发器8吸热升温和汽化，流经新增膨胀增速机B降压作功并增速，流经蒸发器8再行吸热升温，之后进入燃烧室6吸热升温，双能压缩机16排放的蒸汽进入燃烧室6吸热升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀增速机15降压作功并增速，膨胀增速机15排放的低压蒸汽流经蒸发器8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，第二路流经喷管19降压增速之后进入冷凝器7放热并冷凝；冷凝器7的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给扩压管17；氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器7带走低温热负荷；膨胀增速机15和新增膨胀增速机B向双能压缩机16和外部提供动力，形成氢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)利用水蒸气冷凝相变过程实现低温放热，放热时循环介质与环境之间的温差损失可控，有利于提升热效率。
(3)在高温区采取低压高温运行方式，解决热效率、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间难以调和的矛盾，有利于大幅度提高热效率。
(4)单一工质联合循环，热变功效率高。
(5)设备共用，且底部朗肯循环吸热过程加大，提高热效率。
(6)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。
(7)采用单一工质，降低运行成本，提高热动装置调节的灵活性。
(8)共用高温膨胀机时，减少核心设备数量，有利于降低系统投资和提高热效率。
(9)上部循环采用双膨胀过程，有利于灵活调节工作参数和增强适应性。
(10)下部循环采用双膨胀过程，有利于灵活调节工作参数和增强适应性。
(11)在实现高热效率前提下，可选择低压运行，使装置运行的安全性得到较大幅度提高。
(12)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。

Claims (18)

1.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经蒸发器(8)之后分别直接与压缩机(3)连通和再经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
2.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经蒸发器(8)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经蒸发器(8)之后分别直接与压缩机(3)连通和再经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
3.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经回热器(9)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经回热器(9)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(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)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(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
4.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经热源热交换器(11)与膨胀机(1)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经蒸发器(8)之后分别直接与压缩机(3)连通和再经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
5.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道与热源热交换器(11)连通，热源热交换器(11)还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经蒸发器(8)之后分别直接与压缩机(3)连通和再经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
6.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经热源热交换器(11)与第四膨胀机(12)连通，第四膨胀机(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通，蒸发器(8)还有低压蒸汽通道分别与直接压缩机(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)、第三膨胀机(4)和第四膨胀机(12)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)、第三膨胀机(4)和第四膨胀机(12)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
7.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)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(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或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(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
8.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经蒸发器(8)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)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(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或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(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
9.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求7所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将第二膨胀机(2)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为第二膨胀机(2)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将膨胀机(1)有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通调整为膨胀机(1)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(8)连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
10.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求2或权利要求8所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将蒸发器(8)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为蒸发器(8)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将膨胀机(1)有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通调整为膨胀机(1)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(8)连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
11.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求3所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将第二膨胀机(2)有蒸汽通道经回热器(9)与燃烧室(6)连通调整为第二膨胀机(2)有蒸汽通道经回热器(9)和新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将膨胀机(1)有低压蒸汽通道经回热器(9)与供热器(10)连通调整为膨胀机(1)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)和回热器(9)与供热器(10)连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
12.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求4-6所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)与燃烧室(6)连通，将膨胀机(1)有低压蒸汽通道与蒸发器(8)连通调整为膨胀机(1)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(8)连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
13.氢燃料联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通之后蒸发器(8)再有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有蒸汽通道经热源热交换器(11)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道与燃烧室(6)连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经蒸发器(8)之后分别直接与压缩机(3)连通和再经第三膨胀机(4)与冷凝器(7)连通，冷凝器(7)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(7)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(8)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(11)还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置；其中，或膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(4)连接压缩机(3)和循环泵(5)并传输动力。
14.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求1-13所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与蒸发器(8)连通调整为冷凝器(7)有冷凝水管路经循环泵(5)与低温回热器(13)连通，压缩机(3)增设中间抽汽通道与低温回热器(13)连通，低温回热器(13)再有冷凝水管路经第二循环泵(14)与蒸发器(8)连通，形成氢燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求2所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(15)并取代膨胀机(1)，增加双能压缩机(16)并取代压缩机(3)，增加扩压管(17)并取代循环泵(5)，将第二膨胀机(2)变更为膨胀机(1)，将第三膨胀机(4)变更为第二膨胀机(2)，膨胀机(1)、第二膨胀机(2)和膨胀增速机(15)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
16.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求2所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(15)并取代膨胀机(1)，增加双能压缩机(16)并取代压缩机(3)，增加扩压管(17)并取代循环泵(5)，增加第二膨胀增速机(18)并取代第三膨胀机(4)，将第二膨胀机(2)变更为膨胀机(1)，膨胀机(1)、膨胀增速机(15)和第二膨胀增速机(18)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
17.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求2所述的氢燃料联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(15)并取代膨胀机(1)，增加双能压缩机(16)并取代压缩机(3)，增加扩压管(17)并取代循环泵(5)，增加喷管(19)并取代第三膨胀机(4)，将第二膨胀机(2)变更为膨胀机(1)，膨胀机(1)和膨胀增速机(15)连接双能压缩机(16)并传输动力，形成氢燃料联合循环动力装置。
18.氢燃料联合循环动力装置，是在权利要求15-17所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中，增加新增膨胀增速机(B)并取代膨胀机(1)，形成氢燃料联合循环动力装置。
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