CN117627741A - 电解氢能源携同联合循环动力装置 - Google Patents

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。外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉有燃气通道经热源回热器与外部连通；冷凝器经升压泵、蒸发器、膨胀机和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，冷凝器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，电解器分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室连通，燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机有低压蒸汽通道经蒸发器之后分别与压缩机和冷凝器连通；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，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

Description

电解氢能源携同联合循环动力装置

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/电力的重要方式，实现能源高效利用需要高温驱动热源、合理的热力循环和先进的储能技术。

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。氢气属于高品质/高品位燃料，相比之下煤炭、生物质能、煤矸石等属于低品质/低品位燃料。在动力/电力生产中，各种燃料以朗肯循环、布雷顿循环或燃气(气体)-蒸汽联合循环为工作原理时，存在各自的温差损失，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且问题严重；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。

本着简单、主动、安全、高效地实现能源(包括储能燃料，如氢气)高价值利用的原则，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燃料高效利用相结合、具备长时储能和增效储能、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，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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膨胀机和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，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管路和氧气管路与燃烧室连通，燃烧室还有高温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；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。

2.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和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，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管路和氧气管路与燃烧室连通，燃烧室还有高温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；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。

3.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解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经膨胀机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第二膨胀机连通，压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通，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管路和氧气管路与燃烧室连通，燃烧室还有高温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；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，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。

4.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、高温热交换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膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经高温热交换器与第三膨胀机连通，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，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管路和氧气管路与燃烧室连通，燃烧室还有高温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，蒸发器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通；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，高温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，形成电解氢能源携同联合循环动力装置；其中，或膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机、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，是在第1项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器有蒸汽通道经膨胀机和加热炉与燃烧室连通调整为蒸发器有蒸汽通道经膨胀机、高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经高温回热器与蒸发器连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

6.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器有蒸汽通道经膨胀机和加热炉与燃烧室连通调整为蒸发器有蒸汽通道经膨胀机、高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有中间蒸汽通道经高温回热器与自身连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

7.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第2项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机有蒸汽通道经蒸发器和加热炉与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经蒸发器、高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经高温回热器与蒸发器连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

8.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第2项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机有蒸汽通道经蒸发器和加热炉与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经蒸发器、高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有中间蒸汽通道经高温回热器与自身连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

9.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第4项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经高温回热器与蒸发器连通，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4项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经高温回热器和加热炉与燃烧室连通，将燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有高温蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有中间蒸汽通道经高温回热器与自身连通，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项所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温热交换器，将膨胀机有蒸汽通道经加热炉与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经高温热交换器和加热炉与燃烧室连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，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。

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，增加膨胀增速机并取代第二膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，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。

14.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-13项所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加第二加热炉和第二热源回热器，将加热炉有蒸汽通道与燃烧室连通调整为加热炉有蒸汽通道经第二加热炉与燃烧室连通，外部还有中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，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1-14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，将电解器有氢气管路与燃烧室连通调整为电解器有氢气管路经储氢罐与燃烧室连通，将电解器有氧气管路与燃烧室连通调整为电解器有氧气管路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。

16.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-14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，电解器增加氢气管路与储氢罐连通和储氢罐有氢气管路与燃烧室连通，电解器增加氧气管路与储氧罐连通和储氧罐有氧气管路与燃烧室连通，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。

17.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-14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，将电解器有氢气管路与燃烧室连通调整为电解器有氢气管路经氢气膨胀机与燃烧室连通，将电解器有氧气管路与燃烧室连通调整为电解器有氧气管路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。

18.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-14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，将电解器有氢气管路与燃烧室连通调整为电解器有氢气管路经储氢罐和氢气膨胀机与燃烧室连通，将电解器有氧气管路与燃烧室连通调整为电解器有氧气管路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。

19.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-14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，将电解器有氢气管路与燃烧室连通调整为电解器有氢气管路经氢气压缩机与燃烧室连通，将电解器有氧气管路与燃烧室连通调整为电解器有氧气管路经氧气压缩机与燃烧室连通，第二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。

20.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在第1-14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，将电解器有氢气管路与燃烧室连通调整为电解器有氢气管路经氢气压缩机和储氢罐与燃烧室连通，将电解器有氧气管路与燃烧室连通调整为电解器有氧气管路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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

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种原理性工艺流程图。

图18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18种原理性工艺流程图。

图19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19种原理性工艺流程图。

图20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20种原理性工艺流程图。

图中，1-膨胀机，2-第二膨胀机，3-压缩机，4-升压泵，5-燃烧室，6-加热炉，7-热源回热器，8-冷凝器，9-蒸发器，10-第二升压泵，11-电解器，12-高温热交换器，13-第二膨胀机，14-高温回热器，15-第三升压泵，16-低温回热器，17-双能压缩机，18-膨胀增速机，19-扩压管，20-第二加热炉，21-第二热源回热器，22-储氢罐，23-储氧罐，24-储水罐，25-氢气膨胀机，26-氧气膨胀机，27-氢气压缩机，28-氧气压缩机。

一、关于低品位燃料的相关说明：

(1)低品位燃料：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。

※相比之下，有高品位燃料——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。

(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，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)相应地有中品位燃料：使循环工质(工作介质)能够达到的温度介于高品位燃料和低品位燃料之间的燃料，称之为中品位燃料。

二、关于储氢罐、储氧罐、氢气管路和氧气管路的声明：

(1)在储氢罐22和储氧罐23的配置上，首选稳压式，有利于系统稳定运行。

(2)储氢罐22、储氧罐23和储水罐24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。

①以图15所示为例，不同运行模式下，电解器11与储氢罐22和储氧罐23之间的连接是需要切换的，储氢罐22和储氧罐23与燃烧室5之间的连接有对应的切换——储的阶段，储氢罐22和储氧罐23与燃烧室5之间有阀门断开，而电解器11与储氢罐22和储氧罐23之间的连接是通的。

②以图16所示为例，电解器11产生的氢气和氧气直接向燃烧室5提供时，储氢罐22和储氧罐23的进出口阀门是关闭的；而当先储后用时，电解器11与燃烧室5之间的氢气管路和氧气管路的阀门是关闭的。

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，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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再有蒸汽通道经膨胀机1和加热炉6与燃烧室5连通，压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通，冷凝器8还有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通，电解器11还有电力线路与外部连通，电解器11还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室5连通，燃烧室5还有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后蒸发器9再有低压蒸汽通道分别与压缩机3和冷凝器8连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机1和第二膨胀机2连接压缩机3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；冷凝器8的第一路冷凝水流经第二升压泵10升压之后进入电解器11，在外部电能作用下分解成氢气和氧气，电解器11释放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的第二路冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，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3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排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机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3升压升温，第二路进入冷凝器8放热并冷凝；外部为电解器11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，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1和第二膨胀机2向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1和第二膨胀机2向压缩机3、升压泵4、第二升压泵10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，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9和加热炉6与燃烧室5连通，压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通，冷凝器8还有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通，电解器11还有电力线路与外部连通，电解器11还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室5连通，燃烧室5还有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后蒸发器9再有低压蒸汽通道分别与压缩机3和冷凝器8连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机1和第二膨胀机2连接压缩机3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8的第二路冷凝水流经升压泵4升压，流经蒸发器9吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器9再行吸热之后进入加热炉6吸热，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，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解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再有蒸汽通道经膨胀机1与高温热交换器12连通，高温热交换器12还有蒸汽通道通过中间进汽端口与第二膨胀机2连通，压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通，冷凝器8还有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通，电解器11还有电力线路与外部连通，电解器11还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室5连通，燃烧室5还有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通之后蒸发器9再有低压蒸汽通道分别与压缩机3和冷凝器8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12还有热源介质通道与外部连通，膨胀机1和第二膨胀机2连接压缩机3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8的第二路冷凝水流经升压泵4升压，流经蒸发器9吸热升温、汽化和过热，流经膨胀机1降压作功，流经高温热交换器12吸热升温，之后通过中间端口进入第二膨胀机2降压作功，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，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、高温热交换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再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经高温热交换器12与第三膨胀机13连通，第三膨胀机13还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通，压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通，冷凝器8还有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通，电解器11还有电力线路与外部连通，电解器11还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室5连通，燃烧室5还有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机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与压缩机3和冷凝器8连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器9和高温热交换器12还分别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13连接压缩机3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8的第二路冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经高温热交换器12吸热升温，之后进入第三膨胀机13降压作功，第三膨胀机13排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热并降温；外部为电解器11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，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，热源介质通过蒸发器9和高温热交换器12提供驱动热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机13向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机13向压缩机3、升压泵4、第二升压泵10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，在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器9有蒸汽通道经膨胀机1和加热炉6与燃烧室5连通调整为蒸发器9有蒸汽通道经膨胀机1、高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经高温回热器14与蒸发器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，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经高温回热器14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3排放的蒸汽流经高温回热器14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；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器14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3升压升温，第二路进入冷凝器8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，在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器9有蒸汽通道经膨胀机1和加热炉6与燃烧室5连通调整为蒸发器9有蒸汽通道经膨胀机1、高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有中间蒸汽通道经高温回热器14与自身连通。

(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：膨胀机1排放的蒸汽流经高温回热器14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3排放的蒸汽流经高温回热器14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排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经高温回热器14放热降温，再之后进入第二膨胀机2继续降压作功，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，在图2所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9、高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经高温回热器14与蒸发器9连通。

(2)流程上，与图2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：膨胀机1排放的蒸汽流经蒸发器9、高温回热器14和加热炉6逐步吸热，之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经高温回热器14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；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器14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3升压升温，第二路进入冷凝器8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，在图2所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9、高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有中间蒸汽通道经高温回热器14与自身连通。

(2)流程上，与图2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：膨胀机1排放的蒸汽流经蒸发器9、高温回热器14和加热炉6逐步吸热，之后进入燃烧室5与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经高温回热器14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排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经高温回热器14放热降温，再之后进入第二膨胀机2继续降压作功，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4所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经高温回热器14与蒸发器9连通。

(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3排放的蒸汽流经高温回热器14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；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器14和蒸发器9逐步放热，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路进入冷凝器8放热并冷凝，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4所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为压缩机3有蒸汽通道经高温回热器14和加热炉6与燃烧室5连通，将燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有高温蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有中间蒸汽通道经高温回热器14与自身连通。

(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3排放的蒸汽流经高温回热器14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排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经高温回热器14放热降温，再之后进入第二膨胀机2继续降压作功，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：

在图1所示的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温热交换器，将膨胀机1有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经高温热交换器12和加热炉6与燃烧室5连通，高温热交换器12还有热源介质通道与外部连通；膨胀机1排放的蒸汽流经高温热交换器12和加热炉16逐步吸热升温之后进入燃烧室5，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2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有冷凝水管路经第三升压泵15与低温回热器16连通，压缩机3增设中间抽汽通道与低温回热器16连通，低温回热器16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2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8的第二路冷凝水经第三升压泵15升压之后进入低温回热器16，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16的冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化；第二膨胀机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3，第二路进入冷凝器8放热并冷凝；进入压缩机3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16，第二路继续升压升温，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

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，增加膨胀增速机17并取代第二膨胀机2，增加双能压缩机18并取代压缩机3，增加扩压管19并取代升压泵4。

(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8的第二路冷凝水经扩压管19降速升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，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18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18升压升温并降速，第二路进入冷凝器8放热并冷凝；膨胀机1和膨胀增速机17向双能压缩机18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，增加第二加热炉和第二热源回热器，将加热炉6有蒸汽通道与燃烧室5连通调整为加热炉6有蒸汽通道经第二加热炉20与燃烧室5连通，外部还有中品位燃料通道与第二加热炉20连通，外部还有空气通道经第二热源回热器21与第二加热炉20连通，第二加热炉20还有燃气通道经第二热源回热器21与外部连通。

(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：外部中品位燃料进入第二加热炉20，外部空气流经第二热源回热器21吸热升温之后进入第二加热炉20，中品位燃料和空气在第二加热炉20内混合并燃烧生成温度较高的燃气，第二加热炉20的燃气放热于流经其内的蒸汽并降温，之后流经第二热源回热器21放热降温和对外排放；冷凝器8的第二路冷凝水经升压泵4升压进入蒸发器9、吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经加热炉6和第二加热炉20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3排放的蒸汽流经加热炉6和第二加热炉20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；增加的中品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷，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、储氧罐和储水罐，将电解器11有氢气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氢气管路经储氢罐22与燃烧室5连通，将电解器11有氧气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氧气管路经储氧罐23与燃烧室5连通，将冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通调整为冷凝器8有冷凝水管路与储水罐24连通之后储水罐24再有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11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运行模式：

①先储后用——第一阶段，储水罐24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐22和储氧罐23之内；第二阶段，储氢罐22和储氧罐23向燃烧室5提供氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷，冷凝器8产生的一路冷凝水直接进入储水罐24或经凝水泵(图中未标出)升压之后进入储水罐24。

②产储用结合——储氢罐22和储氧罐23向燃烧室5提供氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷；与此同时，储水罐24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生氢气和氧气并分别向储氢罐22和储氧罐23提供，冷凝器8的一路冷凝水进入储水罐24。

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，增加储氢罐、储氧罐和储水罐，电解器11增加氢气管路与储氢罐22连通和储氢罐22有氢气管路与燃烧室5连通，电解器11增加氧气管路与储氧罐23连通和储氧罐23有氧气管路与燃烧室5连通，将冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通调整为冷凝器8有冷凝水管路与储水罐24连通之后储水罐24再有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11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运行模式：

①与图1所示技术方案工作流程相同——电解器11产生的氢气和氧气直接进入燃烧室5，氢气和氧气在燃烧室5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24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐22和储氧罐23之内；第二阶段，储氢罐22和储氧罐23向燃烧室5提供氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷，冷凝器8产生的一路冷凝水直接进入储水罐24或经凝水泵(图中未标出)升压之后进入储水罐24。

③产储用结合——储水罐24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生的氢气和氧气，一部分提供给燃烧室5以提供高温热负荷，另一部分提供给储氢罐22和储氧罐23进行储存；或是电解器11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22和储氧罐23提供，冷凝器8的一路冷凝水进入储水罐24。

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，增加氢气膨胀机和氧气膨胀机，将电解器11有氢气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氢气管路经氢气膨胀机25与燃烧室5连通，将电解器11有氧气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氧气管路经氧气膨胀机26与燃烧室5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11产生的氢气流经氢气膨胀机25降压作功之后进入燃烧室5，电解器11产生的氧气流经氧气膨胀机26降压作功之后进入燃烧室5，氢气和氧气在燃烧室5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18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11有氢气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氢气管路经储氢罐22和氢气膨胀机25与燃烧室5连通，将电解器11有氧气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氧气管路经储氧罐23和氧气膨胀机26与燃烧室5连通，将冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通调整为冷凝器8有冷凝水管路与储水罐24连通之后储水罐24再有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11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运行模式：

①先储后用——第一阶段，储水罐24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐22和储氧罐23之内；第二阶段，储氢罐22释放的氢气流经氢气膨胀机25降压作功之后进入燃烧室5，储氧罐23释放的氧气流经氧气膨胀机26降压作功之后进入燃烧室5，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷，冷凝器8产生的一路冷凝水直接进入储水罐24或经凝水泵(图中未标出)升压之后进入储水罐24。

②产储用结合——储氢罐22释放氢气流经氢气膨胀机25降压作功之后进入燃烧室5，储氧罐23释放氧气流经氧气膨胀机26降压作功之后进入燃烧室5，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷；与此同时，电解器11产生氢气和氧气并分别向储氢罐22和储氧罐23提供，冷凝器8的一路冷凝水经储水罐24和第二升压泵10进入电解器11。

图19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11有氢气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氢气管路经氢气压缩机27与燃烧室5连通，将电解器11有氧气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氧气管路经氧气压缩机28与燃烧室5连通，第二膨胀机2连接氢气压缩机27和氧气压缩机28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11产生的氢气流经氢气压缩机27升压升温之后进入燃烧室5，电解器11产生的氧气流经氧气压缩机28升压升温之后进入燃烧室5，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷，第二膨胀机2向氢气压缩机27和氧气压缩机28提供动力，形成电解氢能源携同联合循环动力装置；其中，或外部电能通过电机分别向氢气压缩机27和氧气压缩机28提供动力。

图20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11有氢气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氢气管路经氢气压缩机27和储氢罐22与燃烧室5连通，将电解器11有氧气管路与燃烧室5连通调整为电解器11有氧气管路经氧气压缩机28和储氧罐23与燃烧室5连通，将冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11连通调整为冷凝器8有冷凝水管路与储水罐24连通之后储水罐24再有冷凝水管路经第二升压泵10与电解器11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运行模式：

①先储后用——第一阶段，储水罐24的冷凝水经第二升压泵10加压进入电解器11，电解器11产生的氢气和氧气分别储存于储氢罐22和储氧罐23之内，外部分别向氢气压缩机27和氧气压缩机28提供动力；第二阶段，储氢罐22和储氧罐23向燃烧室5分别提供氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷，冷凝器8产生的一路冷凝水直接进入储水罐24或经凝水泵(图中未标出)升压之后进入储水罐24。

②产储用结合——储氢罐22和储氧罐23向燃烧室5提供氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧室5内进行燃烧以提供高温热负荷；与此同时，冷凝器8的一路冷凝水经储水罐24和第二升压泵10进入电解器11，外部电能通过电机分别向氢气压缩机27和氧气压缩机28提供动力，电解器11产生氢气经氢气压缩机27升压之后向储氢罐22提供，电解器11产生氧气经氧气压缩机28升压之后向储氧罐23提供。

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，电解氢氧过程能量与产物损失小，储能过程效率高。

(3)储能产物携同低品位燃料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)常规储能与常规能源相结合，打破电力生产和常规储能之间的界限，填补技术空白。

(5)自然能源的低成本多量储存弥补电储的高成本低效储存，稳定生产，经济性高。

(6)氢氧储电与常规能源(其中，携同常规低质能源时意义更大)常备结合，实现长时储能且可靠灵活。

(7)储备结合，储产结合；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 (20)

1.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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)再有蒸汽通道经膨胀机(1)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通，电解器(11)还有电力线路与外部连通，电解器(11)还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室(5)连通，燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(8)连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)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(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)、升压泵(4)和第二升压泵(10)并传输动力。

2.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵和电解器所组成；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)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通，电解器(11)还有电力线路与外部连通，电解器(11)还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室(5)连通，燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(8)连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)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(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)、升压泵(4)和第二升压泵(10)并传输动力。

3.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解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)再有蒸汽通道经膨胀机(1)与高温热交换器(12)连通，高温热交换器(12)还有蒸汽通道通过中间进汽端口与第二膨胀机(2)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通，电解器(11)还有电力线路与外部连通，电解器(11)还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室(5)连通，燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(8)连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(12)还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)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(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)、升压泵(4)和第二升压泵(10)并传输动力。

4.电解氢能源携同联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、加热炉、热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二升压泵、电解器、高温热交换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)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经高温热交换器(12)与第三膨胀机(13)连通，第三膨胀机(13)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通，电解器(11)还有电力线路与外部连通，电解器(11)还分别有氢气管路和氧气管路与燃烧室(5)连通，燃烧室(5)还有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(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与压缩机(3)和冷凝器(8)连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器(12)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(13)连接压缩机(3)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(1)、第二膨胀机(2)和第三膨胀机(13)连接压缩机(3)、升压泵(4)和第二升压泵(10)并传输动力。

5.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器(9)有蒸汽通道经膨胀机(1)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为蒸发器(9)有蒸汽通道经膨胀机(1)、高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经高温回热器(14)与蒸发器(9)连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

6.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将蒸发器(9)有蒸汽通道经膨胀机(1)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为蒸发器(9)有蒸汽通道经膨胀机(1)、高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有中间蒸汽通道经高温回热器(14)与自身连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

7.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求2所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经蒸发器(9)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经蒸发器(9)、高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经高温回热器(14)与蒸发器(9)连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

8.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求2所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经蒸发器(9)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经蒸发器(9)、高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有中间蒸汽通道经高温回热器(14)与自身连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

9.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求4所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经高温回热器(14)与蒸发器(9)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4所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温回热器，将压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经高温回热器(14)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，将燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有高温蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有中间蒸汽通道经高温回热器(14)与自身连通，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所述的电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加高温热交换器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经高温热交换器(12)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通，高温热交换器(12)还有热源介质通道与外部连通，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，增加第三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)有冷凝水管路经第三升压泵(15)与低温回热器(16)连通，压缩机(3)增设中间抽汽通道与低温回热器(16)连通，低温回热器(16)再有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

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，增加膨胀增速机(17)并取代第二膨胀机(2)，增加双能压缩机(18)并取代压缩机(3)，增加扩压管(19)并取代升压泵(4)，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

14.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-13所述的任一一款电解氢能源携同联合循环动力装置中，增加第二加热炉和第二热源回热器，将加热炉(6)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通调整为加热炉(6)有蒸汽通道经第二加热炉(20)与燃烧室(5)连通，外部还有中品位燃料通道与第二加热炉(20)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(21)与第二加热炉(20)连通，第二加热炉(20)还有燃气通道经第二热源回热器(21)与外部连通，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1-14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(11)有氢气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氢气管路经储氢罐(22)与燃烧室(5)连通，将电解器(11)有氧气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氧气管路经储氧罐(23)与燃烧室(5)连通，将冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通之后储水罐(24)再有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)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(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(24)连通。

16.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-14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(11)增加氢气管路与储氢罐(22)连通和储氢罐(22)有氢气管路与燃烧室(5)连通，电解器(11)增加氧气管路与储氧罐(23)连通和储氧罐(23)有氧气管路与燃烧室(5)连通，将冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通之后储水罐(24)再有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)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(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(24)连通。

17.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-14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(11)有氢气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氢气管路经氢气膨胀机(25)与燃烧室(5)连通，将电解器(11)有氧气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氧气管路经氧气膨胀机(26)与燃烧室(5)连通，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

18.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-14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(11)有氢气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氢气管路经储氢罐(22)和氢气膨胀机(25)与燃烧室(5)连通，将电解器(11)有氧气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氧气管路经储氧罐(23)和氧气膨胀机(26)与燃烧室(5)连通，将冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通之后储水罐(24)再有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)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(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(24)连通。

19.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-14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(11)有氢气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氢气管路经氢气压缩机(27)与燃烧室(5)连通，将电解器(11)有氧气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氧气管路经氧气压缩机(28)与燃烧室(5)连通，第二膨胀机(2)连接氢气压缩机(27)和氧气压缩机(28)并传输动力，形成电解氢能源携同联合循环动力装置。

20.电解氢能源携同联合循环动力装置，是在权利要求1-14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(11)有氢气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氢气管路经氢气压缩机(27)和储氢罐(22)与燃烧室(5)连通，将电解器(11)有氧气管路与燃烧室(5)连通调整为电解器(11)有氧气管路经氧气压缩机(28)和储氧罐(23)与燃烧室(5)连通，将冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通之后储水罐(24)再有冷凝水管路经第二升压泵(10)与电解器(11)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(8)有冷凝水管路与储水罐(24)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经凝水泵与储水罐(24)连通。