CN117780476A - 燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 - Google Patents
燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117780476A CN117780476A CN202311494299.6A CN202311494299A CN117780476A CN 117780476 A CN117780476 A CN 117780476A CN 202311494299 A CN202311494299 A CN 202311494299A CN 117780476 A CN117780476 A CN 117780476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- communicated
- steam
- channel
- heating furnace
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 139
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 170
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 8
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明提供燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，属于热力学与热动技术领域。外部有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；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
Description
技术领域：
本发明属于热力学与热动技术领域。
背景技术：
常规燃料和光热，都可以实现热变功；采用相同或不同的热变功原理，利用不同的系统装置，付出相应的建设成本，从而实现常规燃料或光热转换为机械能；显而易见，设法减少热变功装置的数量是有积极意义的。
常规燃料有不同的种类和性质，燃料燃烧所形成燃气的温度高低直接决定着热变功效率；受工作原理、工质性质、材料性质、设备等某一或多个因素限制，燃料燃烧过程存在较大温差不可逆损失；太阳能通过集热技术手段形成高温光热热源，受限于工作原理、材料及安全性等因素，光热的动力应用价值没有得到充分发挥，存在较大的提升空间。
面对燃料和光热，如何跨越能源种类上的障碍，从而创造出能够同时应用燃料和光热、热力学完善度高、流程合理和结构简单的一体化热动循环装置，以降低热变功体系建设成本和实现能源的高效利用，不是一件容易的事。
本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的原则，本发明给出了常规燃料携同光热共同提供驱动热负荷，流程合理，结构简单，热力学完善度高，显著提升光热的动力应用价值，建设成本低和具有高性价比的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
2.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液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太阳能集热系统与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道经高温回热器和太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经高温回热器与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
3.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液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太阳能集热系统与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道经高温回热器和太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有蒸汽通道经高温回热器与自身连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
4.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和供热器所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与太阳能集热系统连通之后太阳能集热系统再有蒸汽通道与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与供热器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却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，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
5.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道通过中间端口与汽轮机连通，压缩机有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
6.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和第二汽轮机所组成；外部有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；冷凝器有冷凝液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汽轮机连通，第二汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机有蒸汽通道经太阳能集热系统与加热炉连通，加热炉还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮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，汽轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机和升压泵并传输动力。
7.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1-6项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通调整为加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
8.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1-6项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通调整为加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
9.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1-6项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通调整为加热炉有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统和加热炉与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
10.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1-9项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，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，压缩机增设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，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
11.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1-10项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代升压泵，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
12.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在第1、3、5项所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将汽轮机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器与新增蒸发器连通，将冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝液管路经升压泵与新增蒸发器连通之后新增蒸发器再有湿蒸汽通道经新增扩压管与蒸发器连通，将蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通调整为新增蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第1种原则性热力系统图。
图2是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第2种原则性热力系统图。
图3是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第3种原则性热力系统图。
图4是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第4种原则性热力系统图。
图5是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第5种原则性热力系统图。
图6是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第6种原则性热力系统图。
图7是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第7种原则性热力系统图。
图8是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第8种原则性热力系统图。
图9是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第9种原则性热力系统图。
图10是依据本发明所提供的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置第10种原则性热力系统图。
图中，1-汽轮机，2-压缩机，3-升压泵，4-冷凝器，5-蒸发器，6-太阳能集热系统，7-加热炉，8-热源回热器，9-高温回热器，10-供热器，11-第二汽轮机，12-第二升压泵，13-低温回热器，14-膨胀增速机，15-双能压缩机，16-扩压管，A-新增蒸发器，B-新增扩压管。
关于光热和太阳能集热系统，这里给出如下简要说明：
(1)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)，能够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。
(2)显而易见，更为广泛意义上的太阳能集热系统，包括采用各种不同手段和装置将太阳能转换为不同温度热能的各种系统。
(3)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。
(4)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被加热介质；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被加热介质。
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所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道经太阳能集热系统6与加热炉7连通，压缩机2有蒸汽通道经太阳能集热系统6与加热炉7连通，加热炉7还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蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，外部燃料进入加热炉7，外部空气流经热源回热器8吸热升温之后进入加热炉7，燃料和空气在加热炉7内混合并燃烧生成高温燃气，燃气放热于流经加热炉7的循环工质并降温，之后流经热源回热器8放热降温和对外排放；冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温，压缩机2排放的蒸汽流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温；加热炉7排放的蒸汽流经汽轮机1降压作功，汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；太阳能通过太阳能集热系统6提供驱动热负荷，燃料通过加热炉7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排放热负荷；汽轮机1输出的功提供给压缩机2和外部作动力，或汽轮机1输出的功提供给压缩机2、升压泵3和外部作动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图2所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道经高温回热器9和太阳能集热系统6与加热炉7连通，压缩机2有蒸汽通道经高温回热器9和太阳能集热系统6与加热炉7连通，加热炉7还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道经高温回热器9与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经高温回热器9和太阳能集热系统6继续吸热，之后进入加热炉7吸热升温，压缩机2排放的蒸汽流经高温回热器9和太阳能集热系统6逐步吸热升温，之后进入加热炉7吸热升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经高温回热器9和蒸发器5逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图3所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道经高温回热器9和太阳能集热系统6与加热炉7连通，压缩机2有蒸汽通道经高温回热器9和太阳能集热系统6与加热炉7连通，加热炉7还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有蒸汽通道经高温回热器9与自身连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经高温回热器9和太阳能集热系统6继续吸热，之后进入加热炉7吸热升温，压缩机2排放的蒸汽流经高温回热器9和太阳能集热系统6逐步吸热升温，之后进入加热炉7吸热升温；加热炉7排放的蒸汽进入汽轮机1降压作功，至一定程度之后流经高温回热器9放热降温，然后进入汽轮机1继续降压作功；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图4所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和供热器所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与太阳能集热系统6连通之后太阳能集热系统6再有蒸汽通道与加热炉7连通，压缩机2有蒸汽通道与加热炉7连通，加热炉7还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供热器10连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4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，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经太阳能集热系统6吸热升温和汽化，之后进入加热炉7吸热升温，压缩机2排放的蒸汽进入加热炉7吸热升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经供热器10放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝；被加热介质通过供热器10带走供热热负荷，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图5所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与太阳能集热系统6连通，太阳能集热系统6还有蒸汽通道通过中间端口与汽轮机1连通，压缩机2有蒸汽通道经太阳能集热系统6与加热炉7连通，加热炉7还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蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经太阳能集热系统6继续吸热，之后通过中间进汽端口进入汽轮机1降压作功；压缩机2排放的蒸汽流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温，之后进入汽轮机1降压作功；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图6所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和第二汽轮机所组成；外部有燃料通道与加热炉7连通，外部还有空气通道经热源回热器8与加热炉7连通，加热炉7还有燃气通道经热源回热器8与外部连通；冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与第二汽轮机11连通，第二汽轮机11还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通，压缩机2有蒸汽通道经太阳能集热系统6与加热炉7连通，加热炉7还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蒸发器5连通，蒸发器5还有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经第二汽轮机11降压作功，之后进入蒸发器5；压缩机2排放的蒸汽流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温，流经汽轮机1降压作功，之后进入蒸发器5；低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；汽轮机1和第二汽轮机11输出的功提供给压缩机2和外部作动力，或汽轮机1和第二汽轮机11输出的功提供给压缩机2、升压泵3和外部作动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图7所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉7有蒸汽通道与汽轮机1连通调整为加热炉7有蒸汽通道与汽轮机1连通之后汽轮机1还有再热蒸汽通道经加热炉7与自身连通。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：加热炉7释放的蒸汽进入汽轮机1降压作功，至一定程度之后进入加热炉7吸热升温，然后进入汽轮机1继续降压作功，汽轮机1排放的低压蒸汽提供给蒸发器5，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图8所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，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3连通调整为冷凝器4有冷凝液管路经第二升压泵12与低温回热器13连通，压缩机2增设抽汽通道与低温回热器13连通，低温回热器13再有冷凝液管路与升压泵3连通。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经第二升压泵12升压之后进入低温回热器13，与来自压缩机2的抽汽混合、吸热和升温，抽汽放热成冷凝液；低温回热器13的冷凝液流经升压泵3升压，之后进入蒸发器5吸热升温和汽化；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；低压蒸汽进入压缩机2升压升温，至一定程度之后分成两路——第一路提供给低温回热器13，第二路继续升压升温之后进入太阳能集热系统6，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图9示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机14并取代汽轮机1，增加双能压缩机15并取代压缩机2，增加扩压管16并取代升压泵3。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经扩压管16降速升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温，双能压缩机15排放的蒸汽流经太阳能集热系统6和加热炉7逐步吸热升温；加热炉7排放的蒸汽流经膨胀增速机14降压作功并增速，膨胀增速机14排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，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4放热冷凝；膨胀增速机14输出的功提供给双能压缩机15和外部作动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
图10所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将汽轮机1有低压蒸汽通道与蒸发器5连通调整为汽轮机1有低压蒸汽通道经蒸发器5与新增蒸发器A连通，将冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通调整为冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与新增蒸发器A连通之后新增蒸发器A再有湿蒸汽通道经新增扩压管B与蒸发器5连通，将蒸发器5有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通调整为新增蒸发器A有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通。
(2)流程上，与图1所示的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经升压泵3升压，流经新增蒸发器A吸热升温、部分汽化并增速，流经新增扩压管B降速升压，之后进入蒸发器5吸热汽化；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5和新增蒸发器A逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，具有如下效果和优势：
(1)燃料和光热共用一体化热变功系统，不同驱动能源的热变功系统合二为一，节省热变功体系建设成本，性价比高。
(2)燃料和光热提供驱动热负荷环节，热力学完善度高。
(3)光热借助于常规燃料发挥更大作用，显著提升光热转换为机械能的利用价值。
(4)高水平发挥光热动力应用，减少常规燃料提供驱动热负荷过程中的温差不可逆损失。
(5)驱动热负荷在单工质联合循环中实现分级利用，显著降低温差不可逆损失，热变功效率及热力学完善度高。
(6)光热可用于或有助于降低联合循环升压比，提升循环工质流量，有利于构建大负荷燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
(7)利用工质特性，采用简单技术手段显著提升传热过程温差利用水平，提高热效率。
(8)提供多种回热技术手段，有效提升装置在负荷、性能指数、升压比等方面的协调性。
(9)结构简单，流程合理，方案丰富；有利于提升能源合理利用水平，有利于扩展燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置的应用范围。
Claims (12)
1.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通之后蒸发器(5)再有蒸汽通道经太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，压缩机(2)有蒸汽通道经太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还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蒸发器(5)连通之后分成两路——第一路与压缩机(2)连通和第二路与冷凝器(4)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
2.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通之后蒸发器(5)再有蒸汽通道经高温回热器(9)和太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(9)和太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道经高温回热器(9)与蒸发器(5)连通之后分成两路——第一路与压缩机(2)连通和第二路与冷凝器(4)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
3.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和高温回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通之后蒸发器(5)再有蒸汽通道经高温回热器(9)和太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(9)和太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有蒸汽通道与汽轮机(1)连通，汽轮机(1)还有蒸汽通道经高温回热器(9)与自身连通，汽轮机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(5)连通之后分成两路——第一路与压缩机(2)连通和第二路与冷凝器(4)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
4.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和供热器所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与太阳能集热系统(6)连通之后太阳能集热系统(6)再有蒸汽通道与加热炉(7)连通，压缩机(2)有蒸汽通道与加热炉(7)连通，加热炉(7)还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供热器(10)连通之后分成两路——第一路与压缩机(2)连通和第二路与冷凝器(4)连通；冷凝器(4)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，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
5.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉和热源回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通之后蒸发器(5)再有蒸汽通道与太阳能集热系统(6)连通，太阳能集热系统(6)还有蒸汽通道通过中间端口与汽轮机(1)连通，压缩机(2)有蒸汽通道经太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还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蒸发器(5)连通之后分成两路——第一路与压缩机(2)连通和第二路与冷凝器(4)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
6.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、太阳能集热系统、加热炉、热源回热器和第二汽轮机所组成；外部有燃料通道与加热炉(7)连通，外部还有空气通道经热源回热器(8)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还有燃气通道经热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通之后蒸发器(5)再有蒸汽通道与第二汽轮机(11)连通，第二汽轮机(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(5)连通，压缩机(2)有蒸汽通道经太阳能集热系统(6)与加热炉(7)连通，加热炉(7)还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蒸发器(5)连通，蒸发器(5)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和冷凝器(4)连通；冷凝器(4)还有冷却介质通道与外部连通，汽轮机(1)连接压缩机(2)并传输动力，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机(1)连接压缩机(2)和升压泵(3)并传输动力。
7.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-6所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通调整为加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通之后汽轮机(1)还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统(6)与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
8.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-6所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通调整为加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通之后汽轮机(1)还有再热蒸汽通道经加热炉(7)与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
9.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-6所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，将加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通调整为加热炉(7)有蒸汽通道与汽轮机(1)连通之后汽轮机(1)还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统(6)和加热炉(7)与自身连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
10.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-9所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，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(3)连通调整为冷凝器(4)有冷凝液管路经第二升压泵(12)与低温回热器(13)连通，压缩机(2)增设抽汽通道与低温回热器(13)连通，低温回热器(13)再有冷凝液管路与升压泵(3)连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
11.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-10所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机(14)并取代汽轮机(1)，增加双能压缩机(15)并取代压缩机(2)，增加扩压管(16)并取代升压泵(3)，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
12.燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1、3、5所述的任一一款燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将汽轮机(1)有低压蒸汽通道与蒸发器(5)连通调整为汽轮机(1)有低压蒸汽通道经蒸发器(5)与新增蒸发器(A)连通，将冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与蒸发器(5)连通调整为冷凝器(4)有冷凝液管路经升压泵(3)与新增蒸发器(A)连通之后新增蒸发器(A)再有湿蒸汽通道经新增扩压管(B)与蒸发器(5)连通，将蒸发器(5)有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和冷凝器(4)连通调整为新增蒸发器(A)有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和冷凝器(4)连通，形成燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211417639 | 2022-11-03 | ||
| CN2022114176390 | 2022-11-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117780476A true CN117780476A (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=90391800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311494299.6A Pending CN117780476A (zh) | 2022-11-03 | 2023-11-02 | 燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117780476A (zh) |
-
2023
- 2023-11-02 CN CN202311494299.6A patent/CN117780476A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN117780476A (zh) | 燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117780477A (zh) | 燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117823363A (zh) | 光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759354A (zh) | 光热携同燃料联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759356A (zh) | 多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759388A (zh) | 燃料携同光热气体-蒸汽联合循环动力装置 | |
| CN117846727A (zh) | 多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759373A (zh) | 燃料携同光热单工质联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117869023A (zh) | 核能型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117823364A (zh) | 光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117803463A (zh) | 燃料携同光热单工质联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117703546A (zh) | 氢燃料携同光热联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759355A (zh) | 多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117722253A (zh) | 氢能型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117905549A (zh) | 核能携同光热联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117823252A (zh) | 多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117823368A (zh) | 光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759392A (zh) | 光热携同热能联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN118008504A (zh) | 氢能型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117722324A (zh) | 光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN118008518A (zh) | 燃料型多能携同单工质联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117722323A (zh) | 光热携同核能联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117823285A (zh) | 燃料携同光热燃气-蒸汽联合循环动力装置 | |
| CN117823253A (zh) | 多能携同联合循环蒸汽动力装置 | |
| CN117759390A (zh) | 光热携同热能联合循环蒸汽动力装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |