技术领域:
本发明属于能源与动力技术领域。
背景技术:
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冷需求、热需求和动力需求,为人类生活与生产当中所常见;其中,利用热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式。在燃料中,氢气属于高品质能源;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,得到高效利用是根本要求,这需要有联合动力循环装置来实现。
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介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,本发明提出了热效率高、安全性强、适应氢氧燃烧并灵活确定循环工作参数、循环工质与燃料产物相一致的氢燃料联合循环动力装置。
技术实现要素:
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本发明主要目的是要提供氢燃料联合循环动力装置,具体发明内容分项阐述如下:
1.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢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循环泵并传输动力。
2.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与供热器连通之后供热器再有低压蒸汽通道分别与压缩机和第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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循环泵并传输动力。
3.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有蒸汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,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,形成氢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循环泵并传输动力。
4.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢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循环泵并传输动力。
5.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第三膨胀机连通,第三膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,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循环泵并传输动力。
6.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,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循环泵并传输动力。
7.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢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循环泵并传输动力。
8.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道经高温回热器与供热器连通之后供热器再有低压蒸汽通道分别与压缩机和第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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循环泵并传输动力。
9.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、高温热交换器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与高温热交换器连通,高温热交换器还有蒸汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;高温热交换器还有热源介质通道与外部连通,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循环泵并传输动力。
10.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢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循环泵并传输动力。
11.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、第三膨胀机和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第三膨胀机连通,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高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道经高温回热器与蒸发器连通,蒸发器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,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循环泵并传输动力。
12.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器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第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,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循环泵并传输动力。
13.氢燃料联合循环动力装置,是在第1-12项所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中,增加低温回热器和第二循环泵,将冷凝器有冷凝水管路经循环泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝水管路经循环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第二循环泵与蒸发器连通,形成氢燃料联合循环动力装置。
14.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀增速机、双能压缩机、膨胀机、扩压管、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器有冷凝水管路经扩压管与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通,双能压缩机有蒸汽通道与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀增速机连通,膨胀增速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双能压缩机和膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀增速机和膨胀机连接双能压缩机并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀增速机、双能压缩机、膨胀机、扩压管、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经扩压管与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,双能压缩机有蒸汽通道经高温回热器与燃烧室连通,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,燃烧室还有蒸汽通道与膨胀增速机连通,膨胀增速机还有低压蒸汽通道与高温回热器连通,高温回热器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双能压缩机和膨胀机连通,膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水通道与外部连通;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,膨胀增速机和膨胀机连接双能压缩机并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料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氢燃料联合循环动力装置第10种原则性热力系统图。
图中,1-膨胀机,2-压缩机,3-第二膨胀机,4-循环泵,5-燃烧室,6-冷凝器,7-蒸发器,8-供热器,9-高温热交换器,10-第三膨胀机,11-高温回热器,12-低温回热器,13-第二循环泵,14-膨胀增速机,15-双能压缩机,16-扩压管。
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所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与燃烧室5连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入燃烧室5吸热升温,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图2所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与燃烧室5连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与供热器8连通之后供热器8再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器7还有热源介质通道与外部连通,供热器8还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入燃烧室5吸热升温,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经供热器8放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷,热源介质通过蒸发器7提供驱动热负荷,被加热介质通过供热器8带走中温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图3所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与高温热交换器9连通,高温热交换器9还有蒸汽通道与膨胀机1连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,高温热交换器9还有热源介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,冷凝器6的冷凝水流经循环泵4并升压,流经蒸发器7和高温热交换器9吸热升温、汽化和过热,之后进入膨胀机1降压作功;外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽经中间进汽通道进入膨胀机1降压作功;膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷,热源介质通过高温热交换器9提供驱动热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图4所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机1连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后通过中间进汽通道进入膨胀机1降压作功;外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧生成水蒸气,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温,燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功;膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图5所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与第三膨胀机10连通,第三膨胀机10还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通,蒸发器7还有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器7还有热源介质通道与外部连通,膨胀机1、第二膨胀机3和第三膨胀机10连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入第三膨胀机10降压作功,第三膨胀机10排放的低压蒸汽进入蒸发器7放热并降温;外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧生成水蒸气,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温,燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽进入蒸发器7放热并降温;蒸发器7排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷,热源介质通过蒸发器7提供驱动热负荷;膨胀机1、第二膨胀机3和第三膨胀机10向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1、第二膨胀机3和第三膨胀机10向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图6所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与燃烧室5连通,压缩机2有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道与供热器8连通,供热器8还有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,供热器8还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入燃烧室5吸热升温,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器7和供热器8逐步放热,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷,被加热介质通过供热器8带走中温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图7所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经高温回热器11与燃烧室5连通,压缩机2有蒸汽通道经高温回热器11与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与高温回热器11连通,高温回热器11还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,流经高温回热器11吸热升温,之后进入燃烧室5吸热升温;压缩机2排放的蒸汽流经高温回热器11吸热升温,之后进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经高温回热器11和蒸发器7逐步放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图8所示的氢燃料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、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机1连通,压缩机2有蒸汽通道经高温回热器11与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与高温回热器11连通,高温回热器11还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与压缩机2和第二膨胀机3连通,第二膨胀机3还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,膨胀机1和第二膨胀机3连接压缩机2并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后通过中间进汽通道进入膨胀机1降压作功;压缩机2排放的蒸汽流经高温回热器11吸热升温,之后进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经高温回热器11和蒸发器7逐步放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图9所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,在图1所示的氢燃料联合循环动力装置中,增加低温回热器和第二循环泵,将冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与蒸发器7连通调整为冷凝器6有冷凝水管路经循环泵4与低温回热器12连通,压缩机2增设中间抽汽通道与低温回热器12连通,低温回热器12再有冷凝水管路经第二循环泵13与蒸发器7连通。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经循环泵4升压进入低温回热器12,与来自压缩机2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12的冷凝水经第二循环泵13升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入燃烧室5吸热升温,压缩机2排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温蒸汽流经膨胀机1降压作功,膨胀机1排放的低压蒸汽流经蒸发器7放热并降温,之后分成两路——第一路进入压缩机2,第二路流经第二膨胀机3降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;进入压缩机2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12,第二路继续升压升温;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经循环泵4升压之后提供给低温回热器12;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2和外部提供动力,或膨胀机1和第二膨胀机3向压缩机2、循环泵4、第二循环泵13和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
图10所示的氢燃料联合循环动力装置是这样实现的:
(1)结构上,它主要由膨胀增速机、双能压缩机、膨胀机、扩压管、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器6有冷凝水管路经扩压管16与蒸发器7连通之后蒸发器7再有蒸汽通道与燃烧室5连通,双能压缩机15有蒸汽通道与燃烧室5连通,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,燃烧室5还有蒸汽通道与膨胀增速机14连通,膨胀增速机14还有低压蒸汽通道与蒸发器7连通之后蒸发器7再有低压蒸汽通道分别与双能压缩机15和膨胀机1连通,膨胀机1还有低压蒸汽通道与冷凝器6连通,冷凝器6还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器6还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器7还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机14和膨胀机1连接双能压缩机15并传输动力。
(2)流程上,外部较高压力的氢气和氧气进入燃烧室5燃烧,生成水蒸气;冷凝器6的冷凝水经扩压管16升压进入蒸发器7,吸热升温、汽化和过热,之后进入燃烧室5吸热升温,双能压缩机15排放的蒸汽进入燃烧室5吸热升温;燃烧室5排放的高温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7放热并降温,之后分成两路——第一路进入双能压缩机15升压升温并降速,第二路流经膨胀机1降压作功之后进入冷凝器6放热并冷凝;冷凝器6的冷凝水分成两路——第一路对外排放,第二路经扩压管16降速升压之后提供给蒸发器7;氢气和氧气通过燃烧提供驱动热负荷,冷却介质通过冷凝器6带走低温热负荷;膨胀增速机14和膨胀机1向双能压缩机15和外部提供动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的氢燃料联合循环动力装置,具有如下效果和优势:
(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。
(2)利用水蒸气冷凝相变过程实现低温放热,放热时循环介质与环境之间的温差损失可控,有利于提升热效率。
(3)在高温区采取低压高温运行方式,解决热效率、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间难以调和的矛盾,有利于大幅度提高热效率。
(4)单一工质联合循环,热变功效率高。
(5)设备共用,且底部朗肯循环吸热过程加大,提高热效率。
(6)循环介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。
(7)采用单一工质,降低运行成本,提高热动装置调节的灵活性。
(8)共用高温膨胀机时,减少核心设备数量,有利于降低系统投资和提高热效率。
(9)底部循环设置第二膨胀机,灵活调节顶部循环放热参数和底部循环吸热参数。
(10)在实现高热效率前提下,可选择低压运行,使装置运行的安全性得到较大幅度提高。
(11)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。
1.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
2.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与供热器(8)连通之后供热器(8)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)还有热源介质通道与外部连通,供热器(8)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
3.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温热交换器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与高温热交换器(9)连通,高温热交换器(9)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
4.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
5.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和第三膨胀机所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第三膨胀机(10)连通,第三膨胀机(10)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(10)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(10)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
6.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道与供热器(8)连通,供热器(8)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,供热器(8)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
7.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与高温回热器(11)连通,高温回热器(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
8.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经高温回热器(11)与供热器(8)连通之后供热器(8)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)还有热源介质通道与外部连通,供热器(8)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
9.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、高温热交换器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与高温热交换器(9)连通,高温热交换器(9)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与高温回热器(11)连通,高温回热器(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;高温热交换器(9)还有热源介质通道与外部连通,冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
10.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经中间进汽通道与膨胀机(1)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与高温回热器(11)连通,高温回热器(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
11.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、第三膨胀机和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与第三膨胀机(10)连通,第三膨胀机(10)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经高温回热器(11)与蒸发器(7)连通,蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀机(1)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(10)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)、第二膨胀机(3)和第三膨胀机(10)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
12.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀机、压缩机、第二膨胀机、循环泵、燃烧室、冷凝器、蒸发器、供热器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,压缩机(2)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与高温回热器(11)连通,高温回热器(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道与供热器(8)连通,供热器(8)还有低压蒸汽通道分别与压缩机(2)和第二膨胀机(3)连通,第二膨胀机(3)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,供热器(8)还有被加热介质通道与外部连通,膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置;其中,或膨胀机(1)和第二膨胀机(3)连接压缩机(2)和循环泵(4)并传输动力。
13.氢燃料联合循环动力装置,是在权利要求1-12所述的任一一款氢燃料联合循环动力装置中,增加低温回热器和第二循环泵,将冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与蒸发器(7)连通调整为冷凝器(6)有冷凝水管路经循环泵(4)与低温回热器(12)连通,压缩机(2)增设中间抽汽通道与低温回热器(12)连通,低温回热器(12)再有冷凝水管路经第二循环泵(13)与蒸发器(7)连通,形成氢燃料联合循环动力装置。
14.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀增速机、双能压缩机、膨胀机、扩压管、燃烧室、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经扩压管(16)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,双能压缩机(15)有蒸汽通道与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(14)连通,膨胀增速机(14)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与双能压缩机(15)和膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机(14)和膨胀机(1)连接双能压缩机(15)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
15.氢燃料联合循环动力装置,主要由膨胀增速机、双能压缩机、膨胀机、扩压管、燃烧室、冷凝器、蒸发器和高温回热器所组成;冷凝器(6)有冷凝水管路经扩压管(16)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,双能压缩机(15)有蒸汽通道经高温回热器(11)与燃烧室(5)连通,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,燃烧室(5)还有蒸汽通道与膨胀增速机(14)连通,膨胀增速机(14)还有低压蒸汽通道与高温回热器(11)连通,高温回热器(11)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有低压蒸汽通道分别与双能压缩机(15)和膨胀机(1)连通,膨胀机(1)还有低压蒸汽通道与冷凝器(6)连通,冷凝器(6)还有冷凝水通道与外部连通;冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通,蒸发器(7)或还有热源介质通道与外部连通,膨胀增速机(14)和膨胀机(1)连接双能压缩机(15)并传输动力,形成氢燃料联合循环动力装置。
技术总结