冷却系统和方法与流程

文档序号:11141873
冷却系统和方法与制造工艺

本公开涉及通过涡轮机入口冷却提高发电装置效率的冷却系统和方法。在一个方面,本公开涉及可选择地使用供给到燃烧燃料的发电涡轮机的加压燃料源来冷却装置并生成水的系统。



背景技术:

能量供应、需求和输送基础设施系统带来现有的和增长的社会问题,其侧重点在于低成本、有效的和环境敏感的解决方案。能源工业、监管组和政府机关力图向消费者提供安全、有效和负担得起的能量。随着对数码和电子设备普及、人口增长、工业和个人舒适度的关注,对能量的需求急剧增加。

例如,在德克萨斯州,夏季日间能量需求可经常超过国际标准化组织(ISO)对发电机的额定容量。这是由于高温以及由此导致的对空调和其它设备的增加的需求以及能量产生效率的降低所造成的。独立系统调度机构(德克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT))管理德克萨斯州的电力流动并且是美利坚合众国内的9家这样的系统调度机构之一。ERCOT已采取措施将可变的系统范围供应上限(SWOC)在2014年6月增大到7000美元每兆瓦时,并在2015年6月增大到9000美元每兆瓦时,以试图吸引发展新的发电。然而,迄今为止这尚未成功。监管者和能量行业已采取各种其它措施减小日间峰值能量需求,诸如致力于鼓励更少的电力使用以及对现有发电和输送基础设施系统的优化。

一个具有提高效率潜力的措施是发电装置(诸如燃烧燃料的发电涡轮机)的入口冷却。入口冷却是指例如对供给到涡轮机的空气进行冷却以降低整体入口空气的温度(“涡轮机入口冷却”或“TIC”)。发电效率还取决于供给到涡轮机的空气的质量流率。由于气体密度在温度增加时减小(如理想气体定律所体现),因此温度的增加使所述质量流率减小。环境空气温度的增加(诸如在夏季,在峰值发电时刻期间)减少燃气轮机(combustion turbine)的发电。入口冷却使供给到涡轮机的空气密度和空气质量流率两者增加,并因而使电力输出增加。所有燃气轮机的电力输出随着入口空气温度的增加而减少。

燃气轮机的ISO额定容量是基于海平面处的59华氏度(℉)和14.7psia(磅每平方英寸(绝对值))的标准环境空气状况的。入口空气温度从59华氏度增大到100华氏度(诸如在炎热的夏日)使得燃气轮机的电力输出减小到其ISO额定容量的约73%。这可导致电力生产商在环境温度的升高使电力需求增加时失去卖出更多电力的机会。将入口空气从100华氏度冷却到59华氏度防止了ISO额定发电容量27%的损失。将入口空气进一步冷却到约42华氏度将发电容量提高到ISO额定容量的110%。因此,将入口空气从100华氏度冷却到42华氏度可将输出容量增大约50%。

然而,对将诸如环境空气的冷却介质制冷到入口冷却的期望温度的需要还可使可通过入口冷却实现的电力的整体增加减少。这种制冷通常在同样热的、如上所述的环境状况下执行。用于入口冷却的传统系统采用诸如冷却塔、蒸发式冷却器和/或吸收式冷却装置的水冷却器或空气冷却器,这些水冷却器或空气冷却器需要相对高的能量输入以对入口冷却介质进行制冷。

蒸发式冷却使用环境空气的热以使水蒸发,伴随着高的蒸发潜热,从而冷却空气。干球温度与湿球温度之间的差异极大地限制了蒸发式冷却能够实现的入口温度。蒸发式冷却还需要大量的水。在2005年,预计美利坚合众国内全部淡水的约41%被用于冷却发电设施。当前需要增加发电而同时需要保护自然资源无法支持实行的这种做法。所述问题是美国环境保护局(EPA)的焦点,该局最近对发电行业内的淡水使用制定了新的准则。

用于入口冷却的另一系统的吸收式冷却的运转方式与传统的压缩式冷却器(空调)类似,该类似点在于使用从要被冷却的介质移除的热来使具有低沸点的制冷剂蒸发。吸收式冷却提供吸收气态制冷剂的液体。随后使用加热器将制冷剂从所述液体介质中分离。吸收式冷却被对具有足够热传递和蒸发性能的环境友好型冷却剂的需要所限制。此外,吸收式系统复杂并且昂贵。估计运转这种系统所需的电力约为0.28/kW/RT(RT:制冷的吨数)。

可选地,热能存储(“TES”)是在非峰值时刻期间使用低价电力生成冷却水和或冰池的系统。冷却剂可随后在能量需求高峰期被用于TIC目的。TES的缺点是需要使用非峰值电力以生成冰或对水进行冷却、外加需要用于保存水/冰介质的大的储存容积以及需要维持该温度以供在高峰期使用。

因此,已知的最好的TIC系统包括相对高的资本成本、能量输入需求、对淡水的依赖以及在高峰期无法有效地运转而且在能量需求非高峰期期间并不需要资源。



技术实现要素:

需要新的系统和方法来提供不具有上述系统的弊端和局限的冷却。用于满足高峰日电力需求的新的电厂建筑在资本和环境成本方面对于社会来讲是昂贵的并且低效的。本公开的多个方面促进资源的有效使用。与建造新的、资本密集的发电厂或需要额外的消耗水的设备相比,本公开的多个方面还能够利用现有的输送/基础设施系统并生成淡水。

如在此处所描述的,要被冷却的装置可包括例如:涡轮机或涡轮机入口、发电设施、涡轮机系统、通风或空调系统(诸如用于建筑、管道或任何其它材料、结构或期望被冷却的设备)。

此处所使用的术语“已冷却的(chilled)”、“冷却的(chilling)”和“冷却效应”涉及通过使装置或材料与温度相对较低的材料(例如,诸如在换热系统或混合单元中的温度相对较低的气体或液体)进行热接触而降低装置或材料(例如液体、气体或气体入口)的温度。当相对温暖的和相对冷的材料或流动处于热接触时,所述材料或流动各自趋于热平衡。此处描述的冷冻或冷却效应可被直接施加以对装置或流动进行冷却,或者在将冷却效应施加到最终使用的气体、液体或期望被冷却的装置(诸如涡轮机入口)之前可被转移到一个或更多个随后的液体、气体或材料。

在一方面中,本公开提供一种用于对装置进行冷却并/或生成水的系统,所述系统包括:加压气体源;膨胀机,与加压气体源流体连通并被构造为使加压气体的至少一部分膨胀以提供冷却的气体;换热器,与冷却的气体热接触并被构造为使冷却的气体与第二气体或流体热接触以提供冷却的第二气体或流体;以及可选的管道,被构造为将冷却的第二气体或流体输送到要被冷却的装置。

在本公开的另一方面中,冷却的第二气体或流体包括空气。所述空气可进一步包括水蒸气。在本公开的另一方面中,所述系统还包括在冷凝水从空气中凝结时适于收集冷凝水的管道或容器。

在本公开的另一方面,所述系统还包括压缩机,所述压缩机被配置为在膨胀气体通过换热器之后对膨胀气体的至少一部分进行重新压缩。在优选的实施例中,冷却的第二气体或流体被冷却到59华氏度或59华氏度以下。

在本公开的另一方面,被冷却的装置包括建筑的通风或空调系统。在另一方面中,被冷却的装置包括发电涡轮机。所述涡轮机由来自加压气体源的气体提供燃料。

在本公开的另一方面,加压气体源包括气体管线、气体储存罐和井眼(well bore)中的至少一个。

在本公开的另一方面,加压气体是天然气。

在又一方面,换热器包括空气室、吸收式冷却装置和冷却塔中的至少一个。

在另一方面,所述系统还包括与第二气体或流体和冷却的第二气体或流体中的至少一个热接触的蒸发式冷却器和吸收式冷却器中的至少一个。

在本公开的另一方面,所述系统包括空气混合单元,所述空气混合单元被配置为将冷却的第二气体或流体与环境空气混合。在本公开的另一方面,所述系统还包括适于在冷凝水从环境空气中凝结时收集冷凝水的管道或容器。

在本公开的一方面,加压气体源包括空气。在又一方面,所述系统包括:压缩机,被配置为将环境空气流压缩到加压气体源中;可再生能源,被配置为从风车或流动气流、太阳能源和地热能源中的至少一种生成电力,并且其中生成的电力运转所述压缩机。

在另一方面,本公开提供了一种用于为发电设施提供涡轮机入口冷却的系统,所述系统包括:加压燃料源,被配置为供给到涡轮机;膨胀机,与所述加压燃料源流体连通并被配置为使来自所述加压燃料源的燃料的一部分膨胀以生成冷却的膨胀的燃料;换热器,被配置为在冷的膨胀的燃料与空气之间提供热接触以冷却空气并加热膨胀的燃料;管道,被配置为将冷却的空气输送到涡轮机的入口;可选的压缩机,被配置为对热的膨胀的燃料加压;可选的容器或管道,被配置为在水从空气冷却中冷凝时捕获水。

在又一方面,本公开提供了一种用于为由加压气体源提供燃料的发电装置提供涡轮机入口冷却的方法,包括:使来自加压气体源的气体的一部分膨胀以生成冷却的气体;通过与冷却的气体热接触来冷却第二气体或流体,以生成冷却的第二气体或流体和热的气体;将冷却的第二气体或流体传输到涡轮机的入口;并且可选地将热的气体重新压缩到与加压气体源相同或大约相同的压力,其中第二气体包括湿空气,并且其中在冷却湿空气时,水在容器或管道中被凝结并捕获。

在又一方面,所述方法还包括:将冷却的空气与环境空气混合;将冷却的空气和环境空气的组合流输送到涡轮机的入口;并且在与冷却的空气混合时,捕获从环境空气中凝结的水,其中在涡轮机入口处冷却的空气和环境空气的组合流处于或低于59华氏度。

在又一方面,所述方法还包括:将冷却的空气与环境空气混合,其中在与冷却的空气混合之前环境空气处于或高于95华氏度;将冷却的空气和环境空气的组合流输送到涡轮机的入口;并且在与冷却的空气混合时,捕获从环境空气中凝结的水,其中在涡轮机入口处已冷却的空气与环境空气的组合流处于或低于70华氏度。

附图说明

图1是根据本发明的一个代表性实施例的TIC系统的示意图;

图2是根据本发明的另一代表性实施例的利用可再生能源的冷却系统的示意图。

具体实施方式

通常,发电设施位于为发电设备提供能源的加压燃料源附近。例如,燃气轮机可由天然气管线提供能源。发电设施可以是能够产生电力的任何系统或设备,例如,热电联产设施、三联产设施或多联产设施,一种或多种燃料供给的燃气轮机的系统,或能够利用入口冷却的效应、益处和/或增强效果的任何其它系统或装置。如在此讨论的,可通过冷却的气体或流体直接施加到每个被提供燃料的燃气轮机而应用入口冷却,或者入口冷却被提供到随后将入口冷却分配和/或引导到每个燃气轮机的系统)的入口中。

参照图1,在本发明的一个实施例中,用于提供冷却的气体或流体的系统包括加压气体源110、膨胀机150、换热器170、空气混合单元180、发电设施130或要被冷却的其它装置以及压缩机1010。本实施例利用来自加压气体源110的气体的一部分的膨胀来冷却第二气体流或流体流171,以提供冷却的气体流或流体流172。第二气体或流体可以是与加压气体源相同类型的气体或化学成分,或者可包括不同的成分。

包括至少一个燃气轮机的发电设施130优选地位于加压气体源110附近并由加压气体源110提供燃料。加压气体源110可以是例如气体的管线或其它加压流、容器或井中的气体的加压储存器或能够将燃料气体输送到发电设施130的产气设施。气体源110还可以是例如诸如罐、上级或下级储存容器(above or below grade storage vessel)的储存容器或诸如罐卡车的储存车辆。在特定实施例中,气体源110是如美国专利6,840,709中所公开的转换为气体储存系统的井眼,该专利的全部内容通过引用包含于此。

参照图1,来自气体源110的加压燃料流120可直接供给到发电设施130,更具体地讲,供应到能够产生电力的供给燃料的涡轮机。

通常,任意合适数量的加压气体源110或部分的加压气体源110可通过管道140转移到此处描述的冷却系统。典型的数量范围可从约0.1mcf/天(mcf:千立方英尺)到750000mcf/天、约50000mcf/天到300000mcf/天并且更具体地从约150000mcf/天到250000mcf/天。所述数量可根据需要冷却的装置的尺寸、发电设施的电力生产容量和所述设施内供给燃料的燃气轮机的数量而变化。气体源110可包含能够在膨胀期间降低温度的任何加压气体,诸如空气、氮气、氧气、丙烷、甲烷或天然气。在某些优选的实施例中,所述气体是天然气。气体源110可处于任意合适的压力,例如,约50psia到5000psia、约500psia到3000psia,以及在特定方面,约200psia到1000psia。

膨胀机150被配置为通过管道140接收来自气体源110的至少一部分气体并使其膨胀。膨胀机150可以是任意合适的膨胀机,包括但不限于透平式膨胀机。透平式膨胀机可产生有效的冷却并通过来自膨胀气体的能量捕获产生额外的电力。例如,以180000mcf/天的入口流量、50华氏度的入口温度和700psig(磅每平方英寸(气压表值))的入口压力以及-261华氏度的出口温度和35psig的出口压力运转的透平式膨胀机可以产生大约8.4MW的能量。从大于700psig压力的膨胀甚至还可以进一步降低冷却温度。

减压的和冷的膨胀气体流160被引导至换热器170的入口,该换热器170适于从冷的膨胀气体流160输送冷却效应以冷却第二气体流或液体流171。换热器170可以是例如空气室、吸收式冷却装置、冷却池或能够在两个潜在多相流之间输送热并优选地在两个流之间获得热平衡的任何其它传导装置和/或对流装置。第二气体流或液体流171可以是适合在此处描述的系统中使用的任何换热介质,并通常包括环境空气或能够在发电设施内安全使用的其它气体。在某些实施例中,这可以是诸如氮气的惰性气体以将冷却的惰性气体提供到要被冷却的装置。换热器170使冷的膨胀气体流160与第二气体流或液体流171热接触,从而生成热的膨胀气体流173和冷却的第二气体流和流体流172。如在特定应用中适合或期望的,由于在换热器170内可能发生各种温度改变,因此任何流或所有流可包含气态和/或液体介质。例如,如此处讨论的,第二气体流或液体流171可以是环境湿空气,在这种情况下冷却的气体流或流体流172是从中凝结冷凝水的冷却的空气,从而作为额外的优点生成淡水。水可被大量地生成并可用于在发电设施内的多种用途或者用于如下面进一步讨论的其它用途。

管道系统175被配置为将冷却的第二气体流或流体流输送到要冷却的装置,通常为发电设施130,并且具体地为供给燃料的发电涡轮机入口。管道系统175可以是例如被配置为从换热器170接收液体或气态流172并将其直接输送到要冷却的装置和的管道系统。管道系统175还可包括额外的装置(例如,空气混合单元180)或与额外的装置流体连通,以进一步增强要冷却的装置的进气量和运转效率。此外,在某些实施例中,管道系统175还可包括其它TIC系统或与其它TIC系统共同使用。

压缩机1010重新压缩热的膨胀气体流173以将该气体重新加压到气体源110的压力或接近气体源110的压力。可以使用包括燃气式涡轮机、往复式涡轮机或电压缩机的任何合适的压缩机。可在与加压气体流140被从气体源110转移出来的位置几乎相同或不同的位置处将压缩的返回气体流174重新导入到气体源110中。压缩机1010还可被用于将重新压缩的气体输送到不同的源、容器、罐或输送到用于储存或需要压缩气体的另一装置。管线输送和压缩机的能量需求被使用此处描述的系统所提高的TIC效率和发电获益超过抵消。优选地,气体源110、膨胀机150、换热器170、发电设施130和相关的涡轮机入口全部设置在0.15至20英里、0.25至10英里或者0.5至5英里或更小的圆周之内。从可选的空气混合单元180到发电设施130的冷却的入口冷却流体流181可以是直接来自换热器的冷却的第二气体流或流体流172,或者入口冷却流体流181可以由冷却的第二气体流或流体流172与环境空气或其它流的进一步组合来生成。还可利用来自膨胀机150/换热器170的冷却效应来冷却任何其它装置和或如在此描述地生成淡水。

冷却的第二气体流或流体流172可在空气混合单元180中进一步与空气流190合并以生成冷却的入口冷却流体流181。在特定的实施例中,冷却的入口冷却流体流181可具有任何合适的体积流量,诸如从约36000mcf/小时到约180000mcf/小时或从约36000mcf/小时到约90000mcf/小时。所述系统可具有比要冷却的装置所需要的或由气体源110的体积所限制的大得多或小得多的体积流量。可将处于比环境温度更低的任何温度(包括等于或低于约75华氏度、等于或低于约70华氏度、从约0华氏度到约75华氏度、从约0华氏度到约70华氏度、从约0华氏度到约59华氏度或从约20华氏度到约42华氏度)以及任何适合压力(包括约14.7psia到约30psia或者14.7psia到20psia)的入口冷却流体流181引入涡轮机入口或其它装置中,其中环境温度是包括诸如100华氏度或大于100华氏度、约85华氏度到约110华氏度、95华氏度到110华氏度或者90华氏度到105华氏度的任何温度。

空气混合单元180可被配置为将两个气态流合并或者将一个或更多个多相的气态/液态流合并;此外,气体混合单元180可位于蒸发式冷却塔内。空气混合单元180还可与压缩机进行组合,所述压缩机适于将空气流190、冷却的第二气体流或流体流172和/或冷却的入口流181压缩到发电设施130或其它要冷却的装置内的涡轮机入口所期望的任何入口压力。

虽然没必要获得高效率的运转,但是如果期望的话,在此描述的系统和方法还可与用于降低入口冷却流体流181的温度的其它TIC系统进行组合。这种系统可包括蒸发式冷却器或吸收式冷却器。例如,在第二气体流或液体流171被引入换热器170之前,第二气体流或液体流171可以部分地由这样的冷却方法中的一个或两个进行冷却,或者在空气流190或冷却的第二气体流或流体流172引入空气混合单元180冷却之前,这样的方法可被包含在管道系统175中并被应用到空气流190或者冷却的第二气体流或流体流172。

另一实施例将冷却的气体或流体提供到建筑物,以增加所述建筑物内的能量效率。如上所述,该系统生成冷却的入口冷却气体或流体流181;然而,要冷却的装置包括建筑物的空调系统、建筑物的场地或需要冷却的其它结构(例如TES系统)。这样的实施例有效地达到工业建筑物、商业建筑物、或居住建筑物的能量效率要求,从而降低运转成本并满足绿色建筑物的要求。该建筑物冷却实施例可与入口冷却、连同水的生成组合使用或作为独立的系统使用。加压气体源110不必是气态燃料(在此对于TIC系统而言,气态燃料通常是优选的)。

在此描述的系统和方法还可包括可以以任何适合的方式使用的控制系统和装置。例如,参照图1和图2,可纳入流量控制阀1以管理相应流的流量和压力。流量控制阀1被可选地配置为控制整个系统,并因此被图解在整个系统中。流量控制阀1可以是本领域中使用的自动控制阀或手动控制阀。可根据需要利用额外的流量控制阀。虽然所有的流量控制阀都由参考元件1表示,但是这些阀中的任何阀还可包括泄压阀、流量传感器和/或任何其它适合的控制机构。所述系统还可包括用于计量表(meter)和调节控制的自动控制系统(例如,SCADA(数据采集与监测控制)系统),以允许通过工业遥测设备2对所有阀、计量表、传感器和控制器进行自动指挥。虽然自动控制系统是优选的,但是当适合于本领域时,可替代地或结合地使用手动控制系统。

参照图1和图2,本发明的各种实施例通过对来自第二气体流或液体流171和/或环境空气流190的湿气或水蒸气进行冷凝来产生淡水。如上所述,这些实施例可包括加压气体源110、膨胀机150、换热器170、管道或管道系统175和可选的空气混合单元180。生成水的实施例在所有位置都可以使用,但在湿的环境空气的位置特别有利,并且生成水的实施例可与在此描述的任何和所有冷却系统和方法(其中要冷却的气体流包含水蒸气或湿度,优选地为环境空气)进行组合。空气在几乎所有设施中都容易获得并经常包含温度远比(由例如ISO评级确定的)有效的涡轮机运转的温度高的大量水蒸气,即,相对湿度。生成水的实施例中的环境空气流和冷的流体流可与上文描述的用于入口冷却的环境空气流和冷的流体流相同。

此处生成水的系统和方法可利用加压气体源110,来自该加压气体源110的加压气体流140被膨胀机150减压。加压气体源110可包含任何类型的气体并包括含有所述气体的任何装置,所述气体包括但不限于通过风车或进入诸如转化的井眼的分散的储存区域的其它可再生能源产生的能量产生的压缩气体。因此,在加压气体源是压缩空气的实施例中,压缩空气可以是被压缩到加压气体源中的环境空气,或者根据需要,压缩空气可以是引入到加压气体源的加压空气的源,特别在大风时进行储存以供在无风状况或微风状况期间使用。

冷的膨胀气体流160与换热器170中的第二气体流或液体流171热连通。第二气体流或液体流171优选地为环境空气。当第二气体流或液体流171是环境空气时,对换热器170中和/或随后在空气混合单元180中的第二气体流或液体流171进行冷却会引起环境空气中的水蒸气的冷凝并产生降水。例如,处于14.7psia、60%RH(RH:相对湿度)和80华氏度的每mcf的环境空气将保有0.108加仑的水,而处于14.7psia、75%RH和90华氏度的每mcf的环境空气将保有0.180加仑的水。例如,使用180000mcf/小时的空气流率运转换热器以将相对湿度和环境空气温度分别从75%RH和90华氏度降低到60%RH和80华氏度,可因此每小时生成约12960加仑的水。此外,所述水的生成可使用上述系统和方法连同例如500MW的发电设施的同步TIC或对所期望的任何其它装置的冷却来执行。

在通过换热器170冷却期间,由第二气体流或液体流171中的水蒸气的冷凝生成淡水。该实施例还可包括冷却的第二气体流或流体流172以在空气混合单元180内冷却环境空气流190,并进而从环境空气流190冷凝额外的水并形成降水而储存在水储存单元中。可使用任何适合的空气混合单元以合并流171、172和/或180。在所述流合并时,诸如181的冷却的入口冷却流体流也可以被生成。该流还可包括淡水和/或冷却的空气。冷却的入口冷却流可被施加到期望被冷却的任何装置。

在特定实施例中,参照图1,由热交换器170中的或热交换器170之后的水蒸气被冷凝而成的淡水流400和401被引导到储水设施402。储水设施402可以是任何合适的储存水的系统或输送水的系统、容器或装置。来自储水设施402的水可用于任何适合的目的。在特定实施例中,可纳入淡水流403以使淡水返回到管道系统175。例如,淡水流403可用于传统的TIC以冷却空气流190。

参照图2,在特定实施例中,在换热器170之后,凝结的水被通过凝结流191引导到储水设施109C。冷却流193包括第二气体流或液体流171的冷却的气态介质,并且如在此描述的可被引导而在要冷却的任何装置中使用。

淡水可用于城市供水、农业、水力压裂或任何其它用途。储水单元109C和402可以是任何适合的储水保持罐/池、储水仓、水塔、运水车辆、井、管道、湖或类似的储水或运水装置。泵(未示出)可将生成的淡水流泵送到其它位置而用于多种目的。

再次参照图2,在具体示出的生成水的实施例中,加压气体源110可由利用可再生能量对电压缩机供电进而压缩气体而生成。如图所示,该实施例包括用于对压缩机108供电的风力发电厂能量源105。这样,压缩机108被连接到气体源110并被配置为将可用的气体流107压缩到气体源110中,该气体源110可能是例如包含压缩空气(该压缩空气随后被作为如上所述的加压气体源110)的转化的井眼。该实施例可以使用任何气体,但压缩空气提供某些经济性和其它优点。气体源110中的加压气体可由压缩机108压缩到任何适合的压力,包括大约700psia到3000psia。能量源105可包括风力涡轮机、太阳能电池阵列、地热能量或任何化石燃料或可再生能源。当压缩机108不需要能量时,这些能量源可额外地将生成的电提供到能量网。

在对用于冷却的系统和方法的某些实施例(诸如为了提高发电设备和相应燃料源的效率)进行描述并且将特定实施例的说明性细节示出之后,应理解,给出的具体示例仅以描述的意义使用,并且不是用于限制的目的。对实施例的各种变型可在不脱离本发明的精神和范围的前提下进行,本发明的精神和范围仅由权利要求限定。例如,加压气体源不必在所有实施例中包括气态燃料并且可以是环境空气或其它可压缩材料,并且通过膨胀冷却的各种材料或者在换热系统或混合单元中的各种材料可构成加压气体源中的气体,但也可构成或包括第二、第三或随后导入的能够将冷却效应携带或输送给其它气体、液体、材料或装置的气体、液体或其它材料。此外,加压气体源和或第二、第三或随后导入的气体、液体或其它材料可由现有的基础设施提供或由新生产的基础设施或分布的储存设施(诸如转化的井眼、地下洞穴、储存容器或罐输送系统或设备)来提供。并且,虽然生成水在此被部分地示出为作为对装置进行冷却的实施例的附属物,并提高发电效率并因此提高电力输出,但是在某些情况下,还考虑生成的淡水可以是直接或主要的目标;在其它情况下,淡水可能不是为了使用而收集和回收的,但仍然提供了比替代地消耗水的系统和方法更显著的优势。

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