CN117759429A - 高品位燃料携同光热联合循环动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供高品位燃料携同光热联合循环动力装置，属于能源与动力技术领域。外部有空气通道经压缩机和太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
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当中最为常见；其中，将高温热能通过热动装置转换为机械能，是人类获得动力或电力的重要手段。
高品位燃料(比如天然气)是提供高温热能的重要选项，通过燃气-蒸汽联合循环装置实现高效率热变功。太阳能通过集热技术手段形成高温光热热源，然后通过蒸汽动力循环或气体-蒸汽联合循环实现热变功——不过，由于受限于工作原理、材料及安全性等因素，太阳能聚集形成的高温热源的应用价值没有得到充分发挥，其热效率仍有提升空间。深入分析之后发现——在高品位燃料为投入能源的热动装置和光热动力(光热发电)系统中，各自存在较大的温差不可逆损失或价值发挥受限；其中，尤以燃料燃烧过程存在的温差不可逆损失为重。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用多种能源来获得动力。为此，本发明给出了将高品位燃料与来自太阳能集热系统的光热合理搭配使用，取长补短，降低能耗成本和装置制造成本，显著提升光热热变功效率的高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供高品位燃料携同光热联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统和燃烧室所组成；外部有空气通道经压缩机和太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
2.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机、高温回热器和太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温回热器和高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
3.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机、太阳能集热系统和高温回热器与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温回热器和高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
4.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通之后压缩机再有空气通道经高温回热器与自身连通，压缩机还有空气通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温回热器和高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
5.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机、高温回热器和太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通之后燃气轮机再有燃气通道经高温回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
6.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机、太阳能集热系统和高温回热器与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通之后燃气轮机再有燃气通道经高温回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
7.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通之后压缩机再有空气通道经高温回热器与自身连通，压缩机还有空气通道经太阳能集热系统与燃烧室连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通之后燃气轮机再有燃气通道经高温回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与高温热交换器连通之后高温热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通，冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
8.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第1-7项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器有蒸汽通道与汽轮机连通调整为高温热交换器有蒸汽通道经太阳能集热系统与汽轮机连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
9.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第1-7项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器有蒸汽通道与汽轮机连通调整为高温热交换器有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机再有蒸汽通道经太阳能集热系统与自身连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
10.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第1-9项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器有冷凝液管路与升压泵连通调整为冷凝器有冷凝液管路经第二升压泵与低温回热器连通，汽轮机设置抽汽通道与低温回热器连通，低温回热器再有冷凝液管路与升压泵连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
11.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第1-9项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加扩压管并取代升压泵，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
12.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第10项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加扩压管并取代升压泵，增加第二扩压管取代第二升压泵，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
13.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在第1-12项所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，高温热交换器增设热源介质通道与外部连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热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高品位燃料携同光热联合循环动力装置第13种原则性热力系统图。
图中，1-汽轮机，2-升压泵，3-高温热交换器，4-冷凝器，5-压缩机，6-燃气轮机，7-太阳能集热系统(太阳能供热系统)，8-燃烧室，9-高温回热器，10-第二升压泵，11-低温回热器，12-膨胀增速机，13-扩压管，14-第二扩压管。
关于高品位燃料和太阳能集热系统的简要说明：
(1)高品位燃料：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。
※相比之下有低品位燃料——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。
(2)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驱动高温热负荷的燃料来说，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。
(3)本发明中，高品位燃料燃烧产物本身就是循环工质；现阶段，循环工质(压缩空气/蒸汽)流经太阳能集热系统能够达到的温度，低于高品位燃料在燃烧室8内燃气的温度。
(4)本发明申请中的太阳能集热系统，又称太阳能供热系统，是指利用集热器将太阳辐射能转换成高温热能(简称光热)用来向热力循环系统提供驱动热负荷的供热系统；其主要由集热器及相关必要辅助设施构成。
太阳能集热系统的类型，包括但不限于：①聚光型太阳能集热系统，当前主要有槽式、塔式和蝶式三种系统；②非聚光型太阳能集热系统，现阶段有太阳池、太阳能烟筒等系统。
(5)太阳能集热系统的供热方式，当前主要有两种：①将太阳能转换成的高温热能直接提供给流经太阳能集热系统的循环工质(压缩空气/蒸汽)；②将太阳能转换成的高温热能，首先提供给自身循环回路工作介质，然后由工作介质通过热交换器提供给流经太阳能集热系统的循环工质(压缩空气/蒸汽)。
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所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统和燃烧室所组成；外部有空气通道经压缩机5和太阳能集热系统7与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，外部空气流经压缩机5升压升温，流经太阳能集热系统7吸热升温，之后进入燃烧室8；外部高品位燃料进入燃烧室8，与来自太阳能集热系统7的压缩空气混合并燃烧成高温高压燃气；燃烧室8产生的燃气流经燃气轮机6降压作功，流经高温热交换器3放热降温，之后对外排放；冷凝器4的冷凝液流经升压泵2升压，流经高温热交换器3吸热升温、汽化和过热，高温热交换器3排放的蒸汽流经汽轮机1降压作功，汽轮机1排放的低压蒸汽进入冷凝器4放热并冷凝；太阳能通过太阳能集热系统7提供驱动热负荷，高品位燃料通过燃烧室8提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，空气和燃气通过进出流程带走低温热负荷；汽轮机1和燃气轮机6输出的功提供给压缩机5和外部作动力，或汽轮机1和燃气轮机6输出的功提供给升压泵2、压缩机5和外部作动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图2所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机5、高温回热器9和太阳能集热系统7与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温回热器9和高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气流经压缩机5升压升温，流经高温回热器9和太阳能集热系统7逐步吸热升温，之后进入燃烧室8；燃气轮机6排放的燃气流经高温回热器9和高温热交换器3逐步放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图3所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机5、太阳能集热系统7和高温回热器9与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温回热器9和高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气流经压缩机5升压升温，流经太阳能集热系统7和高温回热器9逐步吸热升温，之后进入燃烧室8；燃气轮机6排放的燃气流经高温回热器9和高温热交换器3逐步放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图4所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机5连通之后压缩机5再有空气通道经高温回热器9与自身连通，压缩机5还有空气通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温回热器9和高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气进入压缩机5升压升温至一定程度之后流经高温回热器9吸热升温，然后进入压缩机5继续升压升温；燃气轮机6排放的燃气流经高温回热器9和高温热交换器3逐步放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图5所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机5、高温回热器9和太阳能集热系统7与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通之后燃气轮机6再有燃气通道经高温回热器9与自身连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气流经压缩机5升压升温，流经高温回热器9和太阳能集热系统7逐步吸热升温，之后进入燃烧室8；燃烧室8产生的燃气进入燃气轮机6降压作功至一定程度之后流经高温回热器9放热降温，再之后进入燃气轮机6继续降压作功；燃气轮机6排放的燃气流经高温热交换器3放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图6所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机5、太阳能集热系统7和高温回热器9与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通之后燃气轮机6再有燃气通道经高温回热器9与自身连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气流经压缩机5升压升温，流经太阳能集热系统7和高温回热器9逐步吸热升温，之后进入燃烧室8；燃烧室8产生的燃气进入燃气轮机6降压作功至一定程度之后流经高温回热器9放热降温，然后进入燃气轮机6继续降压作功；燃气轮机6排放的燃气流经高温热交换器3放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图7所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机5连通之后压缩机5再有空气通道经高温回热器9与自身连通，压缩机5还有空气通道经太阳能集热系统7与燃烧室8连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室8连通，燃烧室8还有燃气通道与燃气轮机6连通之后燃气轮机6再有燃气通道经高温回热器9与自身连通，燃气轮机6还有燃气通道经高温热交换器3与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵2与高温热交换器3连通之后高温热交换器3再有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与冷凝器4连通，冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机6连接压缩机5并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：外部空气进入压缩机5升压升温至一定程度之后流经高温回热器9吸热升温，再之后进入压缩机5继续升压升温；燃烧室8排放的燃气进入燃气轮机6降压作功至一定程度之后流经高温回热器9放热降温，再之后进入燃气轮机6继续降压作功；燃气轮机6排放的燃气流经高温热交换器3放热降温，之后对外排放，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图8所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器3有蒸汽通道与汽轮机1连通调整为高温热交换器3有蒸汽通道经太阳能集热系统7与汽轮机1连通。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵2升压，流经高温热交换器3吸热升温和汽化，流经太阳能集热系统7吸热升温，流经汽轮机1降压作功，之后进入冷凝器4放热并冷凝，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图9所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器3有蒸汽通道与汽轮机1连通调整为高温热交换器3有蒸汽通道与汽轮机1连通之后汽轮机1再有蒸汽通道经太阳能集热系统7与自身连通。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵2升压，进入汽轮机1降压作功至一定程度之后流经太阳能集热系统7吸热升温，再之后进入汽轮机1继续降压作功；汽轮机1排放的低压蒸汽进入冷凝器4放热并冷凝，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图10所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的高品位燃料携同光热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4有冷凝液管路与升压泵2连通调整为冷凝器4有冷凝液管路经第二升压泵10与低温回热器11连通，汽轮机1设置抽汽通道与低温回热器11连通，低温回热器11再有冷凝液管路与升压泵2连通。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经第二升压泵10升压之后进入低温回热器11，与来自汽轮机1的抽汽混合、吸热和升温，抽汽放热成冷凝液；低温回热器11的冷凝液流经升压泵2升压，流经高温热交换器3吸热升温、汽化和过热，之后进入汽轮机1降压作功；进入汽轮机1的蒸汽降压作功至一定程度之后分成两路——第一路提供给低温回热器11，第二路继续降压作功之后进入冷凝器4放热并冷凝，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图11所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机12并取代汽轮机1，增加扩压管13并取代升压泵2。
(2)流程上，与图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经扩压管13降速升压，流经高温热交换器3吸热升温、汽化和过热，流经膨胀增速机12降压作功并增速，之后进入冷凝器4放热并冷凝；燃气轮机6和膨胀增速机12输出的功提供给压缩机5和外部作动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图12所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图10所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机12并取代汽轮机1，增加扩压管13并取代升压泵2，增加第二扩压管14取代第二升压泵10。
(2)流程上，与图10所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经第二扩压管14降速升压之后进入低温回热器11，与来自膨胀增速机12的抽汽混合、吸热和升温，抽汽放热成冷凝液；低温回热器11的冷凝液流经扩压管13降速升压，流经高温热交换器3吸热升温、汽化和过热，之后进入膨胀增速机12；进入膨胀增速机12的蒸汽降压作功至一定程度之后分成两路——第一路提供给低温回热器11，第二路继续降压作功并增速之后进入冷凝器4放热并冷凝，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
图13所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置是这样实现的：
在图1所示的高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，高温热交换器3增设热源介质通道与外部连通；来自燃气轮机6的燃气和热源介质共同向来自升压泵2的冷凝液提供热负荷，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的高品位燃料携同光热联合循环动力装置，具有如下效果和优势：
(1)光热完成压缩空气温度提升，有效降低高品位燃料燃烧过程中的温差不可逆损失。
(2)光热可选择用于/有助于降低顶部燃气轮机循环系统压缩比，提升气体循环工质流量，增大动力装置负荷。
(3)高品位燃料与光热构成的高温驱动热负荷实现分级利用，显著降低温差不可逆损失，有效提升热变功效率。
(4)高品位燃料携同光热共同为联合循环提供驱动热负荷，光热发挥出高品位燃料的作用；显著提升光热转换为机械能的利用价值，相对降低太阳能集热装置成本。
(5)有效扩展燃气-蒸汽联合循环动力装置使用驱动能源的范围，显著降低能耗成本。
(6)显著提升能源利用价值，减少温室气体排放，减少污染物排放，节能减排效益突出。
(7)结构简单，流程合理，方案丰富，有利于降低装置的制造成本和扩展技术应用范围。
Claims (13)
1.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统和燃烧室所组成；外部有空气通道经压缩机(5)和太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
2.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机(5)、高温回热器(9)和太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温回热器(9)和高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
3.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机(5)、太阳能集热系统(7)和高温回热器(9)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温回热器(9)和高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
4.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机(5)连通之后压缩机(5)再有空气通道经高温回热器(9)与自身连通，压缩机(5)还有空气通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温回热器(9)和高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
5.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机(5)、高温回热器(9)和太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通之后燃气轮机(6)再有燃气通道经高温回热器(9)与自身连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
6.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道经压缩机(5)、太阳能集热系统(7)和高温回热器(9)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通之后燃气轮机(6)再有燃气通道经高温回热器(9)与自身连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
7.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，主要由汽轮机、升压泵、高温热交换器、冷凝器、压缩机、燃气轮机、太阳能集热系统、燃烧室和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机(5)连通之后压缩机(5)再有空气通道经高温回热器(9)与自身连通，压缩机(5)还有空气通道经太阳能集热系统(7)与燃烧室(8)连通，外部还有高品位燃料通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有燃气通道与燃气轮机(6)连通之后燃气轮机(6)再有燃气通道经高温回热器(9)与自身连通，燃气轮机(6)还有燃气通道经高温热交换器(3)与外部连通，冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(2)与高温热交换器(3)连通之后高温热交换器(3)再有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机(6)连接压缩机(5)并传输动力，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
8.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求1-7所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器(3)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通调整为高温热交换器(3)有蒸汽通道经太阳能集热系统(7)与汽轮机(1)连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
9.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求1-7所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，将高温热交换器(3)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通调整为高温热交换器(3)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通之后汽轮机(1)再有蒸汽通道经太阳能集热系统(7)与自身连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
10.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求1-9所述的任一一款高品位燃料携同光热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(4)有冷凝液管路与升压泵(2)连通调整为冷凝器(4)有冷凝液管路经第二升压泵(10)与低温回热器(11)连通，汽轮机(1)设置抽汽通道与低温回热器(11)连通，低温回热器(11)再有冷凝液管路与升压泵(2)连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
11.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求1-9所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(12)并取代汽轮机(1)，增加扩压管(13)并取代升压泵(2)，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
12.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求10所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(12)并取代汽轮机(1)，增加扩压管(13)并取代升压泵(2)，增加第二扩压管(14)取代第二升压泵(10)，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
13.高品位燃料携同光热联合循环动力装置，是在权利要求1-12所述的任一一款高品位燃料携同光热联合循环动力装置中，高温热交换器(3)增设热源介质通道与外部连通，形成高品位燃料携同光热联合循环动力装置。
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