能源携同联合循环动力装置 |
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| 申请号 | CN202410133406.0 | 申请日 | 2024-01-25 | 公开(公告)号 | CN117927327A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 李华玉; | 发明人 | 李华玉; 李鸿瑞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供 能源 携同联合循环动 力 装置，属于联合循环热动技术领域。外部有 燃料 通道与 燃烧室 连通， 冷凝器 经升压 泵 、 蒸发 器 和热源 热交换器 与 汽轮机 连通，汽轮机还有低压 蒸汽 通道经 蒸发器 与冷凝器连通，外部有空气通道与 压缩机 连通，压缩机还有第一空气通道经 回热器 、膨胀机和蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经热源热交换器与燃烧室连通，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回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器和蒸发器所组成；外部有燃料通道与燃烧室(5)连通，冷凝器(9)有冷凝液管路经升压泵(8)与蒸发器(10)连通之后蒸发器(10)再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器(4)与汽轮机(7)连通，汽轮机(7)还有低压蒸汽通道经蒸发器(10)与冷凝器(9)连通，外部有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(6)与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有空气通道经蒸发器(10)与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经热源热交换器(4)与燃烧室(5)连通，燃烧室(5)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经回热器(6)和蒸发器(10)与外部连通，热源热交换器(4)还有热源介质通道与外部连通，冷凝器(9)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(10)或还有热源介质通道与外部连通，燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 |
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| 说明书全文 | 能源携同联合循环动力装置技术领域： [0001] 本发明属于联合循环热动技术领域。背景技术： [0002] 燃料，光热，以工业余热、地热为代表的常规热资源，都可以实现热变功；采用相同或不同的热变功原理，构建不同的系统装置，付出相应的建设成本，从而实现燃料、光热或常规热资源转换为机械能；因此，设法减少热变功装置的数量有积极意义。 [0003] 受工作原理、工质性质、材料性质和安全性等因素所限制，燃料燃烧过程存在温差不可逆损失，光热的动力应用过程存在温差不可逆损失；以工业余热、地热为代表的常规热资源，其热效率有提升的空间；另外要考虑的是，能源供给的种类和资源量要与热动装置的负荷以及热力学参数的合理设置实现匹配。 [0004] 为提高热效率，必须使循环工质在获得高温热负荷之后形成尽可能高的温度；不过，此时高温膨胀机排放循环工质的温度随之升高、排放热量随之增大，热动系统中的传热温差损失随之增大——这对提升热变功效率带来不利影响。 [0005] 本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的原则，本发明给出了燃料和常规热资源之间或燃料和光热之间实现能源携同，流程合理，结构简单，热动装置系统性温差不可逆损失小，能够适应不同比例的燃料与常规热资源或燃料与光热供给，具有合理的热力学完善度和高性价比的能源携同联合循环蒸汽动力装置。发明内容： [0006] 本发明主要目的是要提供能源携同联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下： [0007] 1.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器和蒸发器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经热源热交换器与燃烧室连通，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回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0008] 2.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经热源热交换器和第二回热器与燃烧室连通，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第二回热器、回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0009] 3.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器和热源热交换器与燃烧室连通，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第二回热器、回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0010] 4.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器和蒸发器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经热源热交换器与燃烧室连通，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回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0011] 5.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经热源热交换器和第二回热器与燃烧室连通，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第二回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0012] 6.能源携同联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室连通，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或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通，外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有空气通道经蒸发器与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器和热源热交换器与燃烧室连通，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第二回热器与自身连通，燃气轮机还有燃气通道经回热器和蒸发器与外部连通，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，燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0013] 7.能源携同联合循环动力装置，是在第1‑3、5‑6项所述的任一一款能源携同联合循环动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将回热器有燃气通道经蒸发器与外部连通调整为回热器有燃气通道经蒸发器和第二蒸发器与外部连通，将膨胀机有空气通道经蒸发器与外部连通调整为膨胀机有空气通道经蒸发器和第二蒸发器与外部连通，将汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通调整为汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器和第二蒸发器与冷凝器连通，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第二蒸发器连通之后第二蒸发器再有湿蒸汽通道经扩压管与蒸发器连通，形成能源携同联合循环动力装置。 [0014] 8.能源携同联合循环动力装置，是在第4项所述的能源携同联合循环动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将燃气轮机有燃气通道经蒸发器与外部连通调整为燃气轮机有燃气通道经蒸发器和第二蒸发器与外部连通，将膨胀机有空气通道经蒸发器与外部连通调整为膨胀机有空气通道经蒸发器和第二蒸发器与外部连通，将汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器与冷凝器连通调整为汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器和第二蒸发器与冷凝器连通，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第二蒸发器连通之后第二蒸发器再有湿蒸汽通道经扩压管与蒸发器连通，形成能源携同联合循环动力装置。 [0015] 9.能源携同联合循环动力装置，是在第1‑8项所述的任一一款能源携同联合循环动力装置中，将蒸发器有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通调整为蒸发器有蒸汽或湿蒸汽通道经燃烧室与汽轮机连通，形成能源携同联合循环动力装置。 [0016] 10.能源携同联合循环动力装置，是在第1‑8项所述的任一一款能源携同联合循环动力装置中，将蒸发器有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器与汽轮机连通调整为蒸发器有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器和燃烧室与汽轮机连通，形成能源携同联合循环动力装置。 [0017] 11.能源携同联合循环动力装置，是在第1‑10项所述的任一一款能源携同联合循环动力装置中，取消热源热交换器与外部连通的热源介质通道，增加太阳能集热系统(14)并取代热源热交换器，形成能源携同联合循环动力装置。 [0018] 12.能源携同联合循环动力装置，是在第1‑11项所述的任一一款能源携同联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加新增扩压管并取代升压泵，形成能源携同联合循环动力装置。附图说明： [0019] 图1是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第1种原则性热力系统图。 [0020] 图2是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第2种原则性热力系统图。 [0021] 图3是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第3种原则性热力系统图。 [0022] 图4是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第4种原则性热力系统图。 [0023] 图5是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第5种原则性热力系统图。 [0024] 图6是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第6种原则性热力系统图。 [0025] 图7是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第7种原则性热力系统图。 [0026] 图8是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第8种原则性热力系统图。 [0027] 图9是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第9种原则性热力系统图。 [0028] 图10是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第10种原则性热力系统图。 [0029] 图11是依据本发明所提供的能源携同联合循环动力装置第11种原则性热力系统图。 [0030] 图中，1‑压缩机，2‑膨胀机，3‑燃气轮机，4‑热源热交换器，5‑燃烧室，6‑回热器，7‑汽轮机，8‑升压泵，9‑冷凝器，10‑蒸发器，11‑第二回热器，12‑第二蒸发器，13‑扩压管，16‑太阳能集热系统；A‑膨胀增速机，B‑新增扩压管。 [0031] ※关于光热和太阳能集热系统，这里给出如下简要说明： [0033] (2)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。 [0034] (3)太阳能集热系统的类型，包括但不限于：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；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。 [0035] (4)太阳能集热系统的供热方式，当前主要有两种：一是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；二是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。 [0037] 以附图1为例，为简化附图绘制，“膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通”和“燃气轮机3还有燃气通道经回热器6和蒸发器10与外部连通”，在图1中采用将进入蒸发器10之前的空气通道和燃气通道共用一条线表示；还要说明的是，空气和燃气在进入蒸发器10之前混合或分别流经蒸发器10之后汇合为燃气，均为可选择方案。具体实施方式： [0038] 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。 [0039] 图1所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0040] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器和蒸发器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经热源热交换器4与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经回热器6和蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0041] (2)流程上，外部空气进入压缩机1升压升温，至一定程度之后分成两路——第一路流经回热器6吸热升温、流经膨胀机2降压作功、流经蒸发器10放热降温和对外排放，第二路继续升压升温之后提供给热源热交换器4；空气流经热源热交换器4吸热升温，之后进入燃烧室5参与燃烧；外部燃料进入燃烧室5，燃料和空气在燃烧室5内混合并燃烧生成压力较高的高温燃气；高温燃气流经燃气轮机3降压作功，流经回热器6和蒸发器10逐步放热降温，之后对外排放；冷凝器9的冷凝液经升压泵8升压之后进入蒸发器10吸热升温、部分或全部汽化，流经热源热交换器4继续吸热，流经汽轮机7降压作功，流经蒸发器10放热降温，再之后进入冷凝器9放热冷凝；热源介质通过热源热交换器4提供驱动热负荷，燃料通过燃烧室5提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器9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；膨胀机2、燃气轮机3和汽轮机7向压缩机1和外部提供动力，或膨胀机2、燃气轮机3和汽轮机7向压缩机1、升压泵8和外部提供动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0042] 图2所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0043] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经热源热交换器4和第二回热器11与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经第二回热器11、回热器6和蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0044] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：热源热交换器4排放的空气流经第二回热器11吸热升温，之后进入燃烧室5参与燃烧；燃气轮机3排放的燃气流经第二回热器11、回热器6和蒸发器10逐步放热降温，之后对外排放，形成能源携同联合循环动力装置。 [0045] 图3所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0046] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经第二回热器11和热源热交换器4与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经第二回热器11、回热器6和蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0047] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的第二路空气流经第二回热器11吸热升温，之后进入热源热交换器4吸热升温；燃气轮机3排放的燃气流经第二回热器11、回热器6和蒸发器10逐步放热降温，之后对外排放，形成能源携同联合循环动力装置。 [0048] 图4所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0049] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器和蒸发器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经热源热交换器4与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经回热器6与自身连通，燃气轮机3还有燃气通道经蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0050] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：燃烧室5排放的高温燃气进入燃气轮机3降压作功，至一定程度之后流经回热器6放热降温，然后进入燃气轮机3继续降压作功，再之后流经蒸发器10放热降温和对外排放，形成能源携同联合循环动力装置。 [0051] 图5所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0052] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经热源热交换器4和第二回热器11与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经第二回热器11与自身连通，燃气轮机3还有燃气通道经回热器6和蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0053] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：热源热交换器4排放的空气流经第二回热器11吸热升温，之后进入燃烧室5参与燃烧；燃烧室5排放的高温燃气进入燃气轮机3降压作功，至一定程度之后流经第二回热器11放热降温，进入燃气轮机3继续降压作功，然后流经回热器6和蒸发器10逐步放热降温，再之后对外排放，形成能源携同联合循环动力装置。 [0054] 图6所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0055] (1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、燃气轮机、热源热交换器、燃烧室、回热器、汽轮机、升压泵、冷凝器、蒸发器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与燃烧室5连通，冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通之后蒸发器10再有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通，汽轮机7还有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通，外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有第一空气通道经回热器6与膨胀机2连通，膨胀机2还有空气通道经蒸发器10与外部连通，压缩机1还有第二空气通道经第二回热器11和热源热交换器4与燃烧室5连通，燃烧室5还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经第二回热器11与自身连通，燃气轮机3还有燃气通道经回热器6和蒸发器10与外部连通，热源热交换器4还有热源介质通道与外部连通，冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，燃气轮机3连接压缩机1并传输动力。 [0056] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的第二路空气流经第二回热器11吸热升温，之后进入热源热交换器4吸热升温；燃烧室5排放的高温燃气进入燃气轮机3降压作功，至一定程度之后流经第二回热器11放热降温，进入燃气轮机3继续降压作功，然后流经回热器6和蒸发器10逐步放热降温，再之后对外排放，形成能源携同联合循环动力装置。 [0057] 图7所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0058] (1)结构上，在图1所示的能源携同联合循环动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将回热器6有燃气通道经蒸发器10与外部连通调整为回热器6有燃气通道经蒸发器10和第二蒸发器12与外部连通，将膨胀机2有空气通道经蒸发器10与外部连通调整为膨胀机2有空气通道经蒸发器10和第二蒸发器12与外部连通，将汽轮机7有低压蒸汽通道经蒸发器10与冷凝器9连通调整为汽轮机7有低压蒸汽通道经蒸发器10和第二蒸发器12与冷凝器9连通，将冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与蒸发器10连通调整为冷凝器9有冷凝液管路经升压泵8与第二蒸发器12连通之后第二蒸发器12再有湿蒸汽通道经扩压管13与蒸发器10连通。 [0059] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：回热器6排放的燃气流经蒸发器10和第二蒸发器12逐步放热降温，之后对外排放；膨胀机2排放的空气流经蒸发器10和第二蒸发器12逐步放热降温，之后对外排放；汽轮机7排放的低压蒸汽流经蒸发器10和第二蒸发器12逐步放热降温，之后进入冷凝器9放热冷凝；冷凝器9的冷凝液流经升压泵8升压，流经第二蒸发器12吸热升温、部分汽化，流经扩压管13降速升压，之后进入蒸发器10吸热汽化，形成能源携同联合循环动力装置。 [0060] 图8所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0061] (1)结构上，在图1所示的能源携同联合循环动力装置中，将蒸发器10有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通调整为蒸发器10有蒸汽或湿蒸汽通道经燃烧室5与汽轮机7连通。 [0062] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：燃烧室5内的高温燃气放热于流经其内的蒸汽，之后向燃气轮机3提供；冷凝器9的冷凝液经升压泵8升压之后进入蒸发器10吸热升温、全部或部分汽化，流经燃烧室5继续吸热，流经汽轮机7降压作功，流经蒸发器10放热降温，再之后进入冷凝器9放热冷凝，形成能源携同联合循环动力装置。 [0063] 图9所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0064] (1)结构上，在图1所示的能源携同联合循环动力装置中，将蒸发器10有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4与汽轮机7连通调整为蒸发器10有蒸汽或湿蒸汽通道经热源热交换器4和燃烧室5与汽轮机7连通。 [0065] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：燃烧室5内的高温燃气放热于流经其内的蒸汽，之后向燃气轮机3提供；冷凝器9的冷凝液经升压泵8升压之后进入蒸发器10吸热升温、全部或部分汽化，流经热源热交换器4和燃烧室5继续吸热，流经汽轮机7降压作功，流经蒸发器10放热降温，再之后进入冷凝器9放热冷凝，形成能源携同联合循环动力装置。 [0066] 图10所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0067] 在图1所示的能源携同联合循环动力装置中，取消热源热交换器4与外部连通的热源介质通道，增加太阳能集热系统16并取代热源热交换器4；太阳能通过增加的太阳能集热系统16提供驱动热负荷，形成能源携同联合循环动力装置。 [0068] 图11所示的能源携同联合循环动力装置是这样实现的： [0069] (1)结构上，在图1所示的能源携同联合循环动力装置中，增加膨胀增速机A并取代汽轮机7，增加新增扩压管B并取代升压泵8。 [0070] (2)流程上，与图1所示的能源携同联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液流经新增扩压管B降速升压，流经蒸发器10吸热升温、全部或部分汽化，流经热源热交换器4继续吸热，流经膨胀增速机A降压作功并增速，流经蒸发器10放热降温，再之后进入冷凝器9放热冷凝；膨胀机2、燃气轮机3和膨胀增速机A向压缩机1和外部提供动力，形成能源携同联合循环动力装置。 [0071] 本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的能源携同联合循环动力装置，具有如下效果和优势： [0072] (1)灵活适应燃料与常规热资源或燃料与光热的资源供给状况，装置负荷及热力学参数与资源量之间的协调性好，用户需求的适应性高。 [0073] (2)燃料和常规热资源，或燃料和光热，共用一体化热变功系统，节省热变功体系建设成本，性价比高。 [0074] (3)燃料和常规热资源，或燃料和光热，提供驱动热负荷环节温差损失小，热力学完善度高。 [0075] (4)常规热资源或光热借助于燃料发挥更大作用，提升燃料转换为机械能的利用价值。 [0076] (5)燃料和常规热资源之间，或燃料和光热之间，实现跨类型、跨品位携同，温差损失小，热力学完善度高。 [0077] (6)驱动热负荷实现分级利用，系统温差不可逆损失小，热变功效率及热力学完善度高。 [0078] (7)常规热资源或光热，可用于或有助于降低联合循环升压比，提升循环工质流量，有利于构建大负荷能源携同联合循环动力装置。 [0079] (8)气体(蒸汽)之间回热环节温差利用程度高，提升热变功效率；气体(蒸汽)工质与液体工质之间的回热环节，气体工质流量大且温度变化区间相对较窄，有利于降低温差不可逆损失，提升热变功效率。 [0080] (9)利用工质特性，采用简单技术手段提升传热过程温差利用水平，提高热效率。 [0081] (10)提供多种回热技术手段，有效提升装置在功率、热效率、升压比等方面的协调性。 [0083] (12)流程合理，结构简单，方案丰富；有利于提升能源合理利用水平，有利于扩展能源携同联合循环动力装置的应用范围。 |
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