氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置的制作方法


1.本发明属于双燃料联合循环热动技术领域。


背景技术:



2.动力需求为人类生活与生产所常见,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。
3.燃料是构建高温热源的重要选项,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热变功效率。在燃料中,氢气属于高品质能源,应加以充分利用;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,利用联合动力循环装置将得到较高的热变功效率。
4.尽管采用联合循环动力装置,但受工作原理、工作介质性质、材料性质、设备及其它部件制造水平等某一或多个因素所限制,氢氧燃烧产物与循环工质之间仍然存在较大的温差不可能损失——这为低品位燃料参与构建热源提供了机遇。
5.人们需要简单、主动、安全、高效地利用氢燃料来获得动力,考虑到水蒸气作为循环工质具有低温冷凝放热和高温变温吸热的双重优势,且氢氧燃烧产物也是水蒸气,本发明给出了低品位燃料与氢燃料搭配使用,热效率高、安全性强、适应氢氧燃烧并灵活确定循环最高工作参数、循环工质与燃料产物相一致的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。


技术实现要素:



6.本发明主要目的是要提供氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,具体

技术实现要素:


分项阐述如下:
7.1.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、冷凝器和蒸发器所组成;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,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,燃烧室还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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
8.2.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、冷凝器和蒸发器所组成;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,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,燃烧室还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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
9.3.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、回热器和供热器所组成;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,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回热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,燃烧室还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经回热器与供热器连通,供热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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
10.4.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和热源热交换器所组成;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,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,燃烧室还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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
11.5.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、热源热交换器和第三膨胀机所组成;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,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热源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,燃烧室还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,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,蒸发器或还有燃气通道与外部连通,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-低品位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升压泵并传输动力。
12.6.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和供热器所组成;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,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,燃烧室还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与压缩机和冷凝器连通,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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
13.7.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和供热器所组成;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,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,燃烧室还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与压缩机和冷凝器连通,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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
14.8.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1或第6项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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新增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新增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新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
15.9.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1或第6项所述的氢燃料-低品位
燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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新增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新增回热器和加热炉与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
16.10.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第2或第7项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机还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还有蒸汽通道经蒸发器、新增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新增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新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
17.11.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第2或第7项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机还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还有蒸汽通道经蒸发器、新增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新增回热器和加热炉与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
18.12.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第3项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经回热器和加热炉与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增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新增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经回热器与供热器连通调整为第二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-低品位燃料联合循环动力装置。
19.13.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第3项所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经回热器和加热炉与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增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新增回热器和加热炉与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
20.14.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第4或第5项所述的氢燃料-低品位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经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增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新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
21.15.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第4或第5项所述的氢燃料-低品位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经加热炉与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和加热炉与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与
第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
22.16.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和热源热交换器所组成;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,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热源热交换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,燃烧室还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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
23.17.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1-16项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料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二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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
24.18.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在第1-4项所述的任一一款氢燃料-低品位燃料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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
附图说明:
25.图1是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第1种原则性热力系统图。
26.图2是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第2种原则性热力系统图。
27.图3是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第3种原则性热力系统图。
28.图4是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第4种原则性热力系统图。
29.图5是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第5种原则性热力系统图。
30.图6是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第6种原则性热力系统图。
31.图7是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第7种原则性热力系统图。
32.图8是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第8种原则性热
力系统图。
33.图9是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第9种原则性热力系统图。
34.图10是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第10种原则性热力系统图。
35.图11是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第11种原则性热力系统图。
36.图12是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第12种原则性热力系统图。
37.图13是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第13种原则性热力系统图。
38.图14是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第14种原则性热力系统图。
39.图15是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第15种原则性热力系统图。
40.图16是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第16种原则性热力系统图。
41.图17是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第17种原则性热力系统图。
42.图18是依据本发明所提供的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置第18种原则性热力系统图。
43.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(余热锅炉),10-回热器,11-供热器,12-热源热交换器,13-第三膨胀机,14-第二升压泵,15-低温回热器,16-膨胀增速机,17-双能压缩机,18-扩压管;a-新增回热器。
具体实施方式:
44.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。
45.图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
46.(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、冷凝器和蒸发器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有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还有冷凝水管路与外部连通;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。
47.(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;外部压力较高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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
48.图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
49.(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、冷凝器和蒸发器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有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还有冷凝水管路与外部连通;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。
50.(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经蒸发器9、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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
51.图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
52.(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、回热器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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还有蒸汽通道经回热器10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,燃烧室5还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通,第二膨胀机2还有低压蒸汽通道经回热器10与供热器11连通,供热器11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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有热源介质通道与外部连通,供热器11还有被加热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。
53.(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;外部压力较高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,流经回热器10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回热器10和供热器11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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器11带走中温热负荷;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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
54.图4所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
55.(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、蒸发器和热源热交换器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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还有蒸汽通道与热源热交换器12连通,热源热交换器12还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机2连通,压缩机3有蒸汽通道经加热炉6与燃烧室5连通,燃烧室5还有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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,热源热交换器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。
56.(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;外部压力较高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,流经热源热交换器12吸热升温之后通过中间进汽通道进入第二膨胀机2降压作功,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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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,热源介质通过热源热交换器12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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动
力装置。
57.图5所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
58.(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、热源热交换器和第三膨胀机所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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还有蒸汽通道经热源热交换器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,燃烧室5还有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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器9还有燃气通道与外部连通,热源热交换器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。
59.(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;外部压力较高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,流经热源热交换器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;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排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热并降温;蒸发器9排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机3升压升温,第二路进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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,热源介质通过热源热交换器12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、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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
60.图6所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
61.(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、蒸发器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有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再有低压蒸汽通道与供热器11连通,供热器11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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,供热器11还有被加热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。
62.(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;外部压力较高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和供热器11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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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,被加热介质通过供热器11带走中温热负荷;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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
63.图7所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
64.(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、蒸发器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有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再有低压蒸汽通道与供热器11连通,供热器11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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,供热器11还有被加热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。
65.(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;外部压力较高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,流经蒸发器9再行吸热升温,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和供热器11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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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,被加热介质通过供热器11带走中温热负荷;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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
66.图8所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
67.(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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有蒸汽通道经新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a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有低压蒸汽通道经新增回热器a与蒸发器9连通。
68.(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a和蒸发器9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,第二路进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
69.图9所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
70.(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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有蒸汽通道经新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a和加热炉6与燃烧室5连通,将燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器a与自身连通。
71.(2)流程上,与图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a放热降温,进入第二膨胀机2继续降压作功;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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
72.图10所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
73.(1)结构上,在图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9、新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a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有低压蒸汽通道经新增回热器a与蒸发器9连通。
74.(2)流程上,与图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经蒸发器9再行吸热升温,流经新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a和蒸发器9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,第二路进入冷凝器8放热并冷凝,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
75.图11所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
76.(1)结构上,在图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9、新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a和加热炉6与燃烧室5连通,将燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器a与自身连通。
77.(2)流程上,与图2所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经蒸发器9再行吸热升温,流经新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a放热降温,进入第二膨胀机2继续降压作功;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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
78.图12所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
79.(1)结构上,在图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机1有蒸汽通道经回热器10和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经回热器10、新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a和加热炉6与燃烧室5连通,将第二膨胀机2有低压蒸汽通道经回热器10与供热器11连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经新增回热器a和回热器10与供热器11连通。
80.(2)流程上,与图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经回热器10、新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a、回热器10和供热器11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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
81.图13所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
82.(1)结构上,在图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机1有蒸汽通道经回热器10和加热炉6与燃烧室5连通调整为膨胀机1有蒸汽通道
经回热器10、新增回热器a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有蒸汽通道经新增回热器a和加热炉6与燃烧室5连通,将燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器a与自身连通。
83.(2)流程上,与图3所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:冷凝器8的冷凝水经升压泵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,流经回热器10、新增回热器a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排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a放热降温,进入第二膨胀机2继续降压作功;第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经回热器10和供热器11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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
84.图14所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
85.(1)结构上,在图5所示的氢燃料-低品位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有蒸汽通道经新增回热器a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有低压蒸汽通道经新增回热器a与蒸发器9连通。
86.(2)流程上,与图5所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a和蒸发器9逐步放热并降温,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
87.图15所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
88.(1)结构上,在图5所示的氢燃料-低品位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有蒸汽通道经新增回热器a和加热炉6与燃烧室5连通,将燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室5有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器a与自身连通。
89.(2)流程上,与图5所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置流程相比较,不同之处在于:压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器a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新增回热器a放热降温,进入第二膨胀机2继续降压作功;第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热并降温,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
90.图16所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
91.(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、蒸发器和热源热交换器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室5连通,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还有蒸汽通道经热源热
交换器12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,燃烧室5还有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还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通,热源热交换器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。
92.(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;外部压力较高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,流经热源热交换器12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;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给升压泵4;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,热源介质通过热源热交换器12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和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
93.图17所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
94.(1)结构上,在图2所示的氢燃料-低品位燃料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有冷凝水管路经第二升压泵14与低温回热器15连通,压缩机3增设中间抽汽通道与低温回热器15连通,低温回热器15再有冷凝水管路经升压泵4与蒸发器9连通。
95.(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;外部压力较高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的冷凝水经第二升压泵14升压进入低温回热器15,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15的冷凝水经升压泵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,流经蒸发器9再行吸热升温,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,第二路进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路提供给第二升压泵14;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15,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,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14和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
96.图18所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置是这样实现的:
97.(1)结构上,在图1所示的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加膨胀增速机16并取代第二膨胀机2,增加双能压缩机17并取代压缩机3,增加扩压管18并取代升压泵4。
98.(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;外部压力较高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的冷凝水经扩压管18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17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排放的高温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9放热并降温之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速,第二路进入冷凝器8放热并冷凝;冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路进入扩压管18;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和膨胀增速机16向双能压缩机17和外部提供动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。
99.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,具有如下效果和优势:
100.(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。
101.(2)循环工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。
102.(3)低品位燃料与氢燃料合理搭配,共同提供驱动热负荷,提升低品位燃料热变功效率,有效降低燃料成本。
103.(4)驱动热负荷分级利用,显著降低温差不可逆损失,有效提升装置热效率。
104.(5)低品位燃料可用于或有助于降低顶部气体动力循环系统升压比,提升气体循环工质流量,有利于构建大负荷联合循环动力装置。
105.(6)提升热动装置的燃料选择范围及燃料使用价值,降低装置能耗成本。
106.(7)氢氧燃烧放热环节温差损失小,有利于提高动力装置热效率。
107.(8)循环工质低温相变放热,低温放热环节温差损失可控,有利于提高热效率。
108.(9)在实现高热效率前提下,可选择低压运行,装置运行的安全性得到较大幅度提高。
109.(10)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。

技术特征:


1.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、冷凝器和蒸发器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有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)还有冷凝水管路与外部连通;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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。2.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、冷凝器和蒸发器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有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)还有冷凝水管路与外部连通;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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。3.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、回热器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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)还有蒸汽通道经回热器(10)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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通,第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经回热器(10)与供热器(11)连通,供热器(11)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)还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)还有热源介质通道与外部连通,供热器(11)还有被加热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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动
力。4.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和热源热交换器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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)还有蒸汽通道与热源热交换器(12)连通,热源热交换器(12)还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机(2)连通,压缩机(3)有蒸汽通道经加热炉(6)与燃烧室(5)连通,燃烧室(5)还有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)还有冷凝水管路与外部连通;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,热源热交换器(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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。5.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、热源热交换器和第三膨胀机所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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)还有蒸汽通道经热源热交换器(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,燃烧室(5)还有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)还有冷凝水管路与外部连通;冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通,热源热交换器(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,形成氢燃料-低品位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(13)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。6.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有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)再有低压蒸汽通道与供热器(11)连通,供热器(11)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)还有冷凝水管路与外部连通;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,供热器(11)还有被加热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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。7.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和供热器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有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)再有低压蒸汽通道与供热器(11)连通,供热器(11)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)还有冷凝水管路与外部连通;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,供热器(11)还有被加热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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。8.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1或权利要求6所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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)有蒸汽通道经新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)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)有低压蒸汽通道经新增回热器(a)与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。9.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1或权利要求6所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,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)有蒸汽通道经新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,将燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(a)与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。10.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求2或权利要求7所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)、新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)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)有低压蒸汽通道经新增
回热器(a)与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。11.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求2或权利要求7所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)、新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,将燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(a)与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。12.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求3所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)、新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经回热器(10)与供热器(11)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经新增回热器(a)和回热器(10)与供热器(11)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。13.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求3所述的氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)、新增回热器(a)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)有蒸汽通道经新增回热器(a)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,将燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(a)与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。14.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求4或权利要求5所述的氢燃料-低品位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)有蒸汽通道经新增回热器(a)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)有低压蒸汽通道经新增回热器(a)与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。15.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求4或权利要求5所述的氢燃料-低品位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)有蒸汽通道经新增回热器(a)和加热炉(6)与燃烧室(5)连通,将燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(5)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(a)与自身连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。16.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,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、蒸发器和热源热交换器所组成;外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(5)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(5)连通,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)还有蒸汽通道经热源热交换器(12)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,燃烧室(5)还有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)还有冷凝水管路与外部连通;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,热源热交换器(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,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。17.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-16所述的任一一款氢燃料-低品位燃料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(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)有冷凝水管路经第二升压泵(14)与低温回热器(15)连通,压缩机(3)增设中间抽汽通道与低温回热器(15)连通,低温回热器(15)再有冷凝水管路经升压泵(4)与蒸发器(9)连通,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。18.氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-4所述的任一一款氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置中,增加膨胀增速机(16)并取代第二膨胀机(2),增加双能压缩机(17)并取代压缩机(3),增加扩压管(18)并取代升压泵(4),形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。

技术总结


本发明提供氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置,属于双燃料联合循环热动技术领域。外部分别有氢气通道和氧气通道连通燃烧室,外部有低品位燃料通道连通加热炉,外部还有空气通道经热源回热器连通加热炉,加热炉还有燃气通道经热源回热器连通外部;冷凝器经升压泵、蒸发器连通膨胀机,膨胀机还有蒸汽通道经加热炉连通燃烧室,压缩机有蒸汽通道经加热炉连通燃烧室,燃烧室还有蒸汽通道连通第二膨胀机,第二膨胀机还有低压蒸汽通道连通蒸发器之后再分别连通压缩机和冷凝器,冷凝器还有冷凝水管路连通外部;冷凝器还有冷却介质通道连通外部,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料-低品位燃料联合循环动力装置。低品位燃料联合循环动力装置。低品位燃料联合循环动力装置。


技术研发人员:

李鸿瑞 李华玉

受保护的技术使用者:

李华玉

技术研发日:

2022.04.21

技术公布日:

2022/10/25

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