CN117189286A - 电解氢能源携同联合循环动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电解氢能源携同联合循环动力装置,属于能源、动力与储能技术领域。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热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,冷凝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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
Description
技术领域:
本发明属于能源、动力与储能技术领域。
背景技术:
动力是人类的基本需求,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。
从燃料的角度看:燃料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利用效率。氢气属于高品位燃料,相比之下在钢铁生产和焦化生产等装置中,伴生的高温热资源——高温余热属于低品位能源。在动力/电力生产中,各种燃料和高温余热,以朗肯循环、布雷顿循环或燃气(气体)-蒸汽联合循环为工作原理时,温差损失大,热效率均存在提升空间。
从电力生产和储能的角度看:即发即用是电力生产的特点,风力发电和太阳能发电则存在着间歇性和不可靠性;为使火力发电稳定生产,为使风力发电、太阳能发电更好地发挥作用,需要实现长时、规模化和经济性储能。当今,储能手段众多,但大都或多或少存在着若干不足,其中能源越储越少是共性问题;另外,尽管储能门类繁多,但无法实现大规模(工业级)、长时段、高效储能。
为能够简单、主动、安全、高效地实现能源(包括储存电能的燃料,比如氢气)的利用,为实现长时、规模化、经济性储能,本发明给出了电解氢储能和工业余热利用相结合、具备长时与高效、储能与动力生产于一体的电解氢能源携同联合循环动力装置。
发明内容:
本发明主要目的是要提供电解氢能源携同联合循环动力装置,具体发明内容分项阐述如下:
1.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;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热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
2.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二热源热交换器所组成;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二热源热交换器连通,第二热源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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器和第二热源热交换器还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
3.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
4.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二膨胀机所组成;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二膨胀机连通,第二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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
5.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;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热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器和热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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蒸发器再有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置:其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
6.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二热源热交换器和高温回热器所组成;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二热源热交换器连通,第二热源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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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蒸发器再有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器和第二热源热交换器还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
7.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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分别与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,冷凝器还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机连接压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
8.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二膨胀机和高温回热器所组成;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二膨胀机连通,第二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热源热交换器与燃烧室连通,冷凝器还有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,电解器还有电力线路与外部连通,电解器还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通,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与压缩机和冷凝器连通;热源热交换器还有热源介质通道与外部连通,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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、升压泵和第二升压泵并传输动力。
9.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第5-8项所述的任一一款电解氢能源携同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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
10.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-9项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加第三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三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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
11.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-10项所述的任一一款电解氢能源携同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,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
12.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,将电解器有氢气通道与燃烧室连通调整为电解器有氢气通道经储氢罐与燃烧室连通,将电解器有氧气通道与燃烧室连通调整为电解器有氧气通道经储氧罐与燃烧室连通,将冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通调整为冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通之后储水罐再有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通调整为冷凝器有冷凝水管路经凝水泵与储水罐连通。
13.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,电解器增加氢气通道与储氢罐连通和储氢罐有氢气通道与燃烧室连通,电解器增加氧气通道与储氧罐连通和储氧罐有氧气通道与燃烧室连通,将冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通调整为冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通之后储水罐再有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通调整为冷凝器有冷凝水管路经凝水泵与储水罐连通。
14.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器有氢气通道与燃烧室连通调整为电解器有氢气通道经氢气膨胀机与燃烧室连通,将电解器有氧气通道与燃烧室连通调整为电解器有氧气通道经氧气膨胀机与燃烧室连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
15.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器有氢气通道与燃烧室连通调整为电解器有氢气通道经储氢罐和氢气膨胀机与燃烧室连通,将电解器有氧气通道与燃烧室连通调整为电解器有氧气通道经储氧罐和氧气膨胀机与燃烧室连通,将冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通调整为冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通之后储水罐再有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通调整为冷凝器有冷凝水管路经凝水泵与储水罐连通。
16.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器有氢气通道与燃烧室连通调整为电解器有氢气通道经氢气压缩机与燃烧室连通,将电解器有氧气通道与燃烧室连通调整为电解器有氧气通道经氧气压缩机与燃烧室连通,膨胀机连接氢气压缩机和氧气压缩机并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
17.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在第1-11项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器有氢气通道与燃烧室连通调整为电解器有氢气通道经氢气压缩机和储氢罐与燃烧室连通,将电解器有氧气通道与燃烧室连通调整为电解器有氧气通道经氧气压缩机和储氧罐与燃烧室连通,将冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通调整为冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通之后储水罐再有冷凝水管路经第二升压泵与电解器连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器有冷凝水管路与储水罐连通调整为冷凝器有冷凝水管路经凝水泵与储水罐连通。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第1种原则性工艺流程图。
图2是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第2种原则性工艺流程图。
图3是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第3种原则性工艺流程图。
图4是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第4种原则性工艺流程图。
图5是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第5种原则性工艺流程图。
图6是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第6种原则性工艺流程图。
图7是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第7种原则性工艺流程图。
图8是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第8种原则性工艺流程图。
图9是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第9种原则性工艺流程图。
图10是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第10种原则性工艺流程图。
图11是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第11种原则性工艺流程图。
图12是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第12种原则性工艺流程图。
图13是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第13种原则性工艺流程图。
图14是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第14种原则性工艺流程图。
图15是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第15种原则性工艺流程图。
图16是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第16种原则性工艺流程图。
图17是依据本发明所提供的电解氢能源携同联合循环动力装置第17种原则性工艺流程图。
图中,1-压缩机,2-膨胀机,3-升压泵,4-燃烧室,5-热源热交换器,6-冷凝器,7-蒸发器,8-第二升压泵,9-电解器,10-第二热源热交换器,11-第二膨胀机,12-高温回热器,13-第三升压泵,14-低温回热器,15-双能压缩机,16-膨胀增速机,17-扩压管,18-储氢罐,19-储氧罐,20-储水罐,21-氢气膨胀机,22-氧气膨胀机,23-氢气压缩机,24-氧气压缩机。
关于储氢罐和储氧罐的声明:
(1)在储氢罐18和储氧罐19的配置上,首选稳压式,有利于系统稳定运行。
(2)储氢罐18、储氧罐19和储水罐20与其它部件之间,可通过自身或另行配置的阀门实现连接和更换运行模式。
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所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经热源热交换器5与燃烧室4连通,压缩机1有蒸汽通道经热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5还有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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,冷凝器6的第一路冷凝水流经第二升压泵8升压之后进入电解器9,在外部电能作用下分解成氢气和氧气,电解器9释放的氢气和氧气进入燃烧室4燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器6的第二路冷凝水经升压泵3升压进入蒸发器7、吸热升温和汽化,流经热源热交换器5吸热升温之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温,压缩机1排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室4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7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路进入冷凝器6放热并冷凝;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机2向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2向压缩机1、升压泵3、第二升压泵8和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图2所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二热源热交换器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与第二热源热交换器10连通,第二热源热交换器10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有蒸汽通道经热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5和第二热源热交换器10还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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,冷凝器6的第一路冷凝水流经第二升压泵8升压之后进入电解器9,在外部电能作用下分解成氢气和氧气,电解器9释放的氢气和氧气进入燃烧室4燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器6的第二路冷凝水流经升压泵3升压,流经蒸发器7和第二热源热交换器10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排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室4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7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路进入冷凝器6放热并冷凝;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5和第二热源热交换器10提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机2向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2向压缩机1、升压泵3、第二升压泵8和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图3所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机2连通,压缩机1有蒸汽通道经热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5还有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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,冷凝器6的第一路冷凝水流经第二升压泵8升压之后进入电解器9,在外部电能作用下分解成氢气和氧气,电解器9释放的氢气和氧气进入燃烧室4燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器6的第二路冷凝水经升压泵3升压进入蒸发器7、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排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室4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7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路进入冷凝器6放热并冷凝;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机2向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2向压缩机1、升压泵3、第二升压泵8和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图4所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二膨胀机所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与第二膨胀机11连通,第二膨胀机11还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,压缩机1有蒸汽通道经热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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7连通,蒸发器7还有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5和蒸发器7还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机11连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,冷凝器6的第一路冷凝水流经第二升压泵8升压之后进入电解器9,在外部电能作用下分解成氢气和氧气,电解器9释放的氢气和氧气进入燃烧室4燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器6的第二路冷凝水经升压泵3升压进入蒸发器7、吸热升温和汽化,之后进入第二膨胀机11降压作功,第二膨胀机11排放的低压蒸汽进入蒸发器7放热并降温;压缩机1排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温,之后进入燃烧室4吸热升温;燃烧室4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7放热降温;蒸发器7排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机1升压升温,第二路进入冷凝器6放热并冷凝;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5和蒸发器7提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机2和第二膨胀机11向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2和第二膨胀机11向压缩机1、升压泵3、第二升压泵8和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图5所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经高温回热器12和热源热交换器5与燃烧室4连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器12和热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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12连通,高温回热器12还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5还有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:冷凝器6的第二路冷凝水经升压泵3升压进入蒸发器7、吸热升温和汽化,流经高温回热器12和热源热交换器5逐步吸热升温,之后进入燃烧室4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12和热源热交换器5逐步吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器12和蒸发器7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,第二路进入冷凝器6放热并冷凝,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图6所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二热源热交换器和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与第二热源热交换器10连通,第二热源热交换器10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12和热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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12连通,高温回热器12还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5和第二热源热交换器10还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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3所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器12和热源热交换器5逐步吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器12和蒸发器7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,第二路进入冷凝器6放热并冷凝,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图7所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7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12和热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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12连通,高温回热器12再有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5还有热源介质通道与外部连通,冷凝器6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4所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器12和热源热交换器5逐步吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器12和蒸发器7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,第二路进入冷凝器6放热并冷凝,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图8所示的电解氢能源携同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、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二膨胀机和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与第二膨胀机11连通,第二膨胀机11还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,压缩机1有蒸汽通道经高温回热器12和热源热交换器5与燃烧室4连通,冷凝器6还有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通,电解器9还有电力线路与外部连通,电解器9还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室4连通,燃烧室4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12连通,高温回热器12还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,蒸发器7还有低压蒸汽通道分别与压缩机1和冷凝器6连通;热源热交换器5和蒸发器7还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机2和第二膨胀机11连接压缩机1并传输动力。
(2)流程上,与图5所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器12和热源热交换器5逐步吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器12放热降温,之后进入蒸发器7放热降温,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图9所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图5所示的电解氢能源携同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12连通和高温回热器12有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,一并调整为膨胀机2有中间蒸汽通道经高温回热器12与自身连通之后膨胀机2再有低压蒸汽通道与蒸发器7连通。
(2)流程上,与图5所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:燃烧室4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12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7放热降温之后分别进入压缩机1升压升温和进入冷凝器6放热冷凝,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图10所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加第三升压泵和低温回热器,将冷凝器6有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通调整为冷凝器6有冷凝水管路经第三升压泵13与低温回热器14连通,压缩机1增设中间抽汽通道与低温回热器14连通,低温回热器14再有冷凝水管路经升压泵3与蒸发器7连通。
(2)流程上,冷凝器6的第一路冷凝水流经第二升压泵8升压之后进入电解器9,在外部电能作用下分解成氢气和氧气,电解器9释放的氢气和氧气进入燃烧室4燃烧,生成高温高压水蒸气;冷凝器6的第二路冷凝水经第三升压泵13升压之后进入低温回热器14,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14的冷凝水经升压泵3升压进入蒸发器7、吸热升温和汽化,流经热源热交换器5吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;压缩机1排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温,之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室4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7放热降温,之后分成两路——第一路进入压缩机1,第二路进入冷凝器6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分成两路——第一路经中间抽汽通道进入低温回热器14,第二路继续升压升温;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机2向压缩机1和外部提供动力,或膨胀机2向压缩机1、升压泵3、第三升压泵13和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图11所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加双能压缩机15并取代压缩机1,增加膨胀增速机16并取代膨胀机2,增加扩压管17并取代升压泵3。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:冷凝器6的第二路冷凝水经扩压管17降速升压进入蒸发器7、吸热升温和汽化,流经热源热交换器5吸热升温之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温,双能压缩机15排放的蒸汽流经热源热交换器5吸热升温之后进入燃烧室4与高温蒸汽混合、吸热并升温;燃烧室4排放的蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速,膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经蒸发器7放热并降温,之后分成两路——第一路进入双能压缩机15升压升温并降速,第二路进入冷凝器6放热并冷凝;外部为电解器9进行水制氢氧提供电能,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5提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀增速机16向双能压缩机15和外部提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图12所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,将电解器9有氢气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氢气通道经储氢罐18与燃烧室4连通,将电解器9有氧气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氧气通道经储氧罐19与燃烧室4连通,将冷凝器6有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通调整为冷凝器6有冷凝水管路与储水罐20连通之后储水罐20再有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,本技术方案工作包含以下两种情况:
①先储后用——第一阶段,储水罐20的冷凝水经第二升压泵8加压进入电解器10,电解器9产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐18和储氧罐19之内;第二阶段,储氢罐18和储氧罐19向燃烧室4提供氢气和氧气,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,冷凝器6产生的一部分冷凝水直接进入储水罐20或经凝水泵(图中为标出)升压之后进入储水罐20。
②产储用结合——储氢罐18和储氧罐19向燃烧室4提供氢气和氧气,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷;与此同时,储水罐20的冷凝水经第二升压泵8加压进入电解器10,电解器9产生氢气和氧气并分别向储氢罐18和储氧罐19提供,冷凝器6的一部分冷凝水进入储水罐20。
图13所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,电解器9增加氢气通道与储氢罐18连通和储氢罐18有氢气通道与燃烧室4连通,电解器9增加氧气通道与储氧罐19连通和储氧罐19有氧气通道与燃烧室4连通,将冷凝器6有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通调整为冷凝器6有冷凝水管路与储水罐20连通之后储水罐20再有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,本技术工作方式至少包含以下三种情况:
①与图1所示技术方案工作流程相同——电解器9产生的氢气和氧气直接进入燃烧室4,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷。
②先储后用——第一阶段,储水罐20的冷凝水经第二升压泵8加压进入电解器10,电解器9产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐18和储氧罐19之内;第二阶段,储氢罐18和储氧罐19向燃烧室4提供氢气和氧气,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,冷凝器6产生的一部分冷凝水直接进入储水罐20或经凝水泵(图中为标出)升压之后进入储水罐20。
③产储用结合——电解器9产生的氢气和氧气,一部分提供给燃烧室4以提供高温热负荷,另一部分提供给储氢罐18和储氧罐19进行储存;或是:电解器9产生的氢气和氧气提供部分高温热负荷,不足部分由储氢罐18和储氧罐19提供,冷凝器6的一部分冷凝水进入储水罐20。
图14所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器9有氢气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氢气通道经氢气膨胀机21与燃烧室4连通,将电解器9有氧气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氧气通道经氧气膨胀机22与燃烧室4连通。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:电解器9产生的氢气流经氢气膨胀机21降压作功之后进入燃烧室4,电解器9产生的氧气流经氧气膨胀机22降压作功之后进入燃烧室4,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图15所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器9有氢气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氢气通道经储氢罐18和氢气膨胀机21与燃烧室4连通,将电解器9有氧气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氧气通道经储氧罐19和氧气膨胀机22与燃烧室4连通,将冷凝器6有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通调整为冷凝器6有冷凝水管路与储水罐20连通之后储水罐20再有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,本技术方案工作包含以下两种情况:
①先储后用——第一阶段,储水罐20的冷凝水经第二升压泵8加压进入电解器10,电解器9产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐18和储氧罐19之内;第二阶段,储氢罐18释放的氢气流经氢气膨胀机21降压作功之后进入燃烧室4,储氧罐19释放的氧气流经氧气膨胀机22降压作功之后进入燃烧室4,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,冷凝器6产生的一部分冷凝水直接进入储水罐20或经凝水泵(图中为标出)升压之后进入储水罐20。
②产储用结合——储氢罐18释放氢气流经氢气膨胀机21降压作功之后进入燃烧室4,储氧罐19释放氧气流经氧气膨胀机22降压作功之后进入燃烧室4,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷;与此同时,电解器9产生氢气和氧气并分别向储氢罐18和储氧罐19提供,冷凝器6的一部分冷凝水经储水罐20和第二升压泵8进入电解器9。
图16所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器9有氢气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氢气通道经氢气压缩机23与燃烧室4连通,将电解器9有氧气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氧气通道经氧气压缩机24与燃烧室4连通,膨胀机2连接氢气压缩机23和氧气压缩机24并传输动力。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,不同之处在于:电解器9产生的氢气流经氢气压缩机23升压升温之后进入燃烧室4,电解器9产生的氧气流经氧气压缩机24升压升温之后进入燃烧室4,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,膨胀机2向氢气压缩机23和氧气压缩机24提供动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
图17所示的电解氢能源携同联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器9有氢气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氢气通道经氢气压缩机23和储氢罐18与燃烧室4连通,将电解器9有氧气通道与燃烧室4连通调整为电解器9有氧气通道经氧气压缩机24和储氧罐19与燃烧室4连通,将冷凝器6有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通调整为冷凝器6有冷凝水管路与储水罐20连通之后储水罐20再有冷凝水管路经第二升压泵8与电解器9连通。
(2)流程上,与图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置工作流程相比较,本技术方案工作包含以下两种情况:
①先储后用——第一阶段,储水罐20的冷凝水经第二升压泵8加压进入电解器10,电解器9产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐18和储氧罐19之内,外部分别向氢气压缩机23和氧气压缩机24提供动力;第二阶段,储氢罐18和储氧罐19向燃烧室4分别提供氢气和氧气,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷,冷凝器6产生的一部分冷凝水直接进入储水罐20或经凝水泵(图中为标出)升压之后进入储水罐20。
②产储用结合——储氢罐18和储氧罐19向燃烧室4提供氢气和氧气,氢气和氧气在燃烧室4内进行燃烧以提供高温热负荷;与此同时,冷凝器6的一部分冷凝水经储水罐20和第二升压泵8进入电解器9,电解器9产生氢气经氢气压缩机23升压之后向储氢罐18提供,电解器9产生氧气经氧气压缩机24升压之后向储氧罐19提供,外部分别向氢气压缩机23和氧气压缩机24提供动力。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的电解氢能源携同联合循环动力装置,具有如下效果和优势:
(1)流程合理,结构简单,装置制造成本低。
(2)电解生成的氢气和氧气一同得到利用,电解氢氧过程能量损失小,储能过程效率高。
(3)储能产物携同余热资源共同实现高价值利用,热变功效率高;破除能源越储越少的技术瓶颈,实现高效/增效储能。
(4)打破电力生产和常规储能之间的界限,填补技术空白。
(5)氢氧储电与常规能源(优先利用低品位能源)结合,实现长时储能且可靠灵活。
(6)实现工业余热的高效利用和就地消纳,实现深度节能。
(7)储备结合,储产结合,经济性高;促进火电/风电/光伏产业发展,促进绿色电力科学生产。
(8)应用范围广,储能规模适应性强;实现发电侧/电网侧储能,实现工业级/电网级储能/电站级储能,为构建新型能源系统提供支撑。
Claims (17)
1.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
2.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二热源热交换器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第二热源热交换器(10)连通,第二热源热交换器(10)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)有蒸汽通道经热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)和第二热源热交换器(10)还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
3.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(2)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
4.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和第二膨胀机所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第二膨胀机(11)连通,第二膨胀机(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(7)连通,蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(11)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(11)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
5.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经高温回热器(12)和热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(12)和热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(12)连通,高温回热器(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
6.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二热源热交换器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第二热源热交换器(10)连通,第二热源热交换器(10)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(12)和热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(12)连通,高温回热器(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)和第二热源热交换器(10)还分别有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
7.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)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(12)和热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(12)连通,高温回热器(12)再有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
8.电解氢能源携同联合循环动力装置,主要由压缩机、膨胀机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、第二膨胀机和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第二膨胀机(11)连通,第二膨胀机(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,压缩机(1)有蒸汽通道经高温回热器(12)和热源热交换器(5)与燃烧室(4)连通,冷凝器(6)还有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,电解器(9)还有电力线路与外部连通,电解器(9)还分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(4)连通,燃烧室(4)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(12)连通,高温回热器(12)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(1)和冷凝器(6)连通;热源热交换器(5)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(2)和第二膨胀机(11)连接压缩机(1)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或膨胀机(2)和第二膨胀机(11)连接压缩机(1)、升压泵(3)和第二升压泵(8)并传输动力。
9.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求5-8所述的任一一款电解氢能源携同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(12)连通和高温回热器(12)有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,一并调整为膨胀机(2)有中间蒸汽通道经高温回热器(12)与自身连通之后膨胀机(2)再有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
10.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-9所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加第三升压泵和低温回热器,将冷凝器(6)有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经第三升压泵(13)与低温回热器(14)连通,压缩机(1)增设中间抽汽通道与低温回热器(14)连通,低温回热器(14)再有冷凝水管路经升压泵(3)与蒸发器(7)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
11.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-10所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加双能压缩机(15)并取代压缩机(1),增加膨胀增速机(16)并取代膨胀机(2),增加扩压管(17)并取代升压泵(3),形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
12.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,将电解器(9)有氢气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氢气通道经储氢罐(18)与燃烧室(4)连通,将电解器(9)有氧气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氧气通道经储氧罐(19)与燃烧室(4)连通,将冷凝器(6)有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通之后储水罐(20)再有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(20)连通。
13.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐和储水罐,电解器(9)增加氢气通道与储氢罐(18)连通和储氢罐(18)有氢气通道与燃烧室(4)连通,电解器(9)增加氧气通道与储氧罐(19)连通和储氧罐(19)有氧气通道与燃烧室(4)连通,将冷凝器(6)有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通之后储水罐(20)再有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(20)连通。
14.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器(9)有氢气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氢气通道经氢气膨胀机(21)与燃烧室(4)连通,将电解器(9)有氧气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氧气通道经氧气膨胀机(22)与燃烧室(4)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
15.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气膨胀机和氧气膨胀机,将电解器(9)有氢气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氢气通道经储氢罐(18)和氢气膨胀机(21)与燃烧室(4)连通,将电解器(9)有氧气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氧气通道经储氧罐(19)和氧气膨胀机(22)与燃烧室(4)连通,将冷凝器(6)有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通之后储水罐(20)再有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(20)连通。
16.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器(9)有氢气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氢气通道经氢气压缩机(23)与燃烧室(4)连通,将电解器(9)有氧气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氧气通道经氧气压缩机(24)与燃烧室(4)连通,膨胀机(2)连接氢气压缩机(23)和氧气压缩机(24)并传输动力,形成电解氢能源携同联合循环动力装置。
17.电解氢能源携同联合循环动力装置,是在权利要求1-11所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中,增加储氢罐、储氧罐、储水罐、氢气压缩机和氧气压缩机,将电解器(9)有氢气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氢气通道经氢气压缩机(23)和储氢罐(18)与燃烧室(4)连通,将电解器(9)有氧气通道与燃烧室(4)连通调整为电解器(9)有氧气通道经氧气压缩机(24)和储氧罐(19)与燃烧室(4)连通,将冷凝器(6)有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通之后储水罐(20)再有冷凝水管路经第二升压泵(8)与电解器(9)连通,形成电解氢能源携同联合循环动力装置;其中,或增加凝水泵并将冷凝器(6)有冷凝水管路与储水罐(20)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(20)连通。
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