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1.本发明属于联合循环制冷与热泵技术领域。
背景技术：
2.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，利用热能直接进行制冷/制热是实现能源合理利用的技术手段。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制冷或热制热，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。
3.以氢燃料为源头能源进行纯氧燃烧进行制冷/制热时，人们更加需要简单、主动、安全、高效地实现对氢燃料的利用；本发明针对利用氢燃料进行供热/供冷，也考虑到同时利用动力驱动，以及考虑兼顾动力输出需求，提出相变定温过程获取低温热负荷、工作压力较低、对冷凝显热加以有效利用和变温供热为主的氢燃料联合循环热泵装置。
技术实现要素：
4.本发明主要目的是要提供氢燃料联合循环热泵装置，具体
技术实现要素：
分项阐述如下：
5.1.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器和回热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通，第二路经第二压缩机与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通；蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
6.2.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机与回热器连通，第二路经第二压缩机与第二供热器连通；第二供热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通，第二路直接与外部连通；蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
7.3.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通，第二路经第二压缩机与第二回热器连通；第二回热器还有循环工质通道与回热器连通之后分成两路——第一路自回热器中间或末端引出并经喷管和第二回热器之后再通过中间进气端口与第二膨胀机连通，第二路自回热器末端引出之后分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通；第二膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
8.4.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有循环工质通道经再热器与自身连通和第二膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，第二路经第二压缩机与再热器连通；再热器还有循环工质通道与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通；蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
9.5.氢燃料联合循环热泵装置，是在第1-4项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加中温回热器，将回热器有循环工质通道与压缩机连通调整为回热器有循环工质通道经中温回热器与压缩机连通，将膨胀机有循环工质通道与供热器连通之后分成两路调整为膨胀机有循环工质通道经供热器与中温回热器连通之后分成两路，形成氢燃料联合循环热泵装置。
10.6.氢燃料联合循环热泵装置，是在第1-5项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加新增回热器，将压缩机有循环工质通道与燃烧室连通调整为压缩机有循环工质通道经新增回热器与燃烧室连通，将膨胀机有循环工质通道与供热器连通调整为膨胀机有循环工质通道经新增回热器与供热器连通，形成氢燃料联合循环热泵装置。
11.7.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有第一循环工质通道与供热器连通，膨胀机还有第二循环工质通道与第二供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连
通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
12.8.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有第一循环工质通道与第二供热器连通，膨胀机还有第二循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道与压缩机连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
13.9.氢燃料联合循环热泵装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和新增压缩机所组成；压缩机有循环工质通道与燃烧室连通，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，燃烧室还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有循环工质通道与供热器连通，供热器还有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通之后回热器再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀与蒸发器连通和第二路直接与外部连通，蒸发器还有循环工质通道与回热器连通，回热器还有循环工质通道分别与压缩机和新增压缩机连通，新增压缩机还有循环工质通道与第二供热器连通，第二供热器还有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通；供热器和第二供热器还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和新增压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
14.10.氢燃料联合循环热泵装置，是在第7-9项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加新增供热器，将供热器有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经第二压缩机和新增供热器与回热器连通，新增供热器还有被加热介质通道与外部连通，形成氢燃料联合循环热泵装置。
15.11.氢燃料联合循环热泵装置，是在第7-9项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将供热器有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经第二压缩机和第二回热器与回热器连通，回热器增设循环工质通道经喷管和第二回热器之后通过中间进气端口与第二膨胀机连通，形成氢燃料联合循环热泵装置。
16.12.氢燃料联合循环热泵装置，是在第7-9项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加再热器，将供热器有循环工质通道经第二压缩机与回热器连通调整为供热器有循环工质通道经第二压缩机和再热器与回热器连通，将第二供热器有循环工质通道经第二膨胀机与回热器连通调整为第二供热器有循环工质通道与第二膨胀机连通、第二膨胀机
还有循环工质通道经再热器与自身连通和第二膨胀机还有循环工质通道与回热器连通，形成氢燃料联合循环热泵装置。
17.13.氢燃料联合循环热泵装置，是在第1-12项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，取消节流阀，取消蒸发器及其与外部连通的低温热介质通道，将蒸发器有循环工质通道与回热器连通调整为外部有水蒸汽通道与回热器连通，将回热器有冷凝水管路分别经节流阀与蒸发器连通和直接对外连通调整为回热器有冷凝水管路与外部连通，形成氢燃料联合循环热泵装置。形成氢燃料联合循环热泵装置。
18.14.氢燃料联合循环热泵装置，是在第1-12项所述的任一一款氢燃料联合循环热泵装置中，增加涡轮机并取代节流阀，涡轮机连接第二压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
附图说明：
19.图1是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第1种原则性热力系统图。
20.图2是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第2种原则性热力系统图。
21.图3是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第3种原则性热力系统图。
22.图4是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第4种原则性热力系统图。
23.图5是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第5种原则性热力系统图。
24.图6是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第6种原则性热力系统图。
25.图7是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第7种原则性热力系统图。
26.图8是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第8种原则性热力系统图。
27.图9是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第9种原则性热力系统图。
28.图10是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第10种原则性热力系统图。
29.图11是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第11种原则性热力系统图。
30.图12是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第12种原则性热力系统图。
31.图13是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第13种原则性热力系统图。
32.图14是依据本发明所提供的氢燃料联合循环热泵装置第14种原则性热力系统图。
33.图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-第二膨胀机，4-第二压缩机，5-节流阀，6-燃烧室，7-供热器，8-蒸发器，9-回热器，10-第二供热器，11-喷管，12-第二回热器，13-再热器，14-中温回热器，15-涡轮机；a-新增回热器，b-新增压缩机，c-新增供热器。
具体实施方式：
34.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。
35.图1所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
36.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器和回热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器7连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器9连通，第二路经第二压缩机4与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节
流阀5与蒸发器8连通和第二路直接与外部连通；蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
37.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器7放热降温，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器9，第二路进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的循环工质流经回热器9放热冷凝，之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压、流经蒸发器8吸热汽化和进入回热器9，第二路直接对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
38.图2所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
39.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器7连通之后分成两路——第一路经第二膨胀机3与回热器9连通，第二路经第二压缩机4与第二供热器10连通；第二供热器10还有循环工质通道与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀5与蒸发器8连通，第二路直接与外部连通；蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
40.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器7放热降温，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器9，第二路进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的循环工质流经第二供热器10和回热器9逐步放热并冷凝，之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压、流经蒸发器8吸热汽化和进入回热器9，第二路直接对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7和第二供热器10获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
41.图3所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
42.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、
供热器、蒸发器、回热器、喷管和第二回热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器7连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通，第二路经第二压缩机4与第二回热器12连通；第二回热器12还有循环工质通道与回热器9连通之后分成两路——第一路自回热器9中间或末端引出并经喷管11和第二回热器12之后再通过中间进气端口与第二膨胀机3连通，第二路自回热器9末端引出之后分成两路——第一路经节流阀5与蒸发器8连通和第二路直接与外部连通；第二膨胀机3还有循环工质通道与回热器9连通，蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
43.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器7放热降温，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器9，第二路流经第二压缩机4升压升温、流经第二回热器12放热之后进入回热器9放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管11降压增速、流经第二回热器12吸热、通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功、之后进入回热器9，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液再分成两路——第一路经节流阀5节流降压之后进入蒸发器8和第二路直接对外排放；进入蒸发器8的循环工质吸热汽化，之后进入回热器9；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
44.图4所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
45.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和再热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器7连通之后分成两路——第一路与第二膨胀机3连通之后第二膨胀机3再有循环工质通道经再热器13与自身连通和第二膨胀机3还有循环工质通道与回热器9连通，第二路经第二压缩机4与再热器13连通；再热器13还有循环工质通道与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀5与蒸发器8连通和第二路直接与外部连通；蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7还有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
46.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的循环工质流经供热器7放热降温，之后分成两路——第一路进入第二膨胀机3降压作功至一定程度之后
流经再热器13吸热、进入第二膨胀机3继续降压作功、之后进入回热器9，第二路进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的循环工质流经再热器13和回热器9逐步放热并冷凝之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压之后进入蒸发器8，第二路直接对外排放；进入蒸发器8的循环工质吸热汽化，之后进入回热器9；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
47.图5所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
48.(1)结构上，在图1所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加中温回热器，将回热器9有循环工质通道与压缩机1连通调整为回热器9有循环工质通道经中温回热器14与压缩机1连通，将膨胀机2有循环工质通道与供热器7连通之后分成两路调整为膨胀机2有循环工质通道经供热器7与中温回热器14连通之后分成两路。
49.(2)流程上，与图1所示的氢燃料联合循环热泵装置流程相比较，增加或有变化的流程是这样进行的：第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质进入回热器9吸热升温，流经中温回热器14吸热升温，之后进入压缩机1升压升温；膨胀机2排放的循环工质流经供热器7和中温回热器14逐步放热，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器9，第二路进入第二压缩机4升压升温，形成氢燃料联合循环热泵装置。
50.图6所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
51.(1)结构上，在图1所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加新增回热器，将压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通调整为压缩机1有循环工质通道经新增回热器a与燃烧室6连通，将膨胀机2有循环工质通道与供热器7连通调整为膨胀机2有循环工质通道经新增回热器a与供热器7连通。
52.(2)流程上，与图1所示的氢燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：压缩机1排放的循环工质流经新增回热器a吸热之后进入燃烧室6，膨胀机2排放的循环工质流经新增回热器a放热之后进入供热器7，形成氢燃料联合循环热泵装置。
53.图7所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
54.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有第一循环工质通道与供热器7连通，膨胀机2还有第二循环工质通道与第二供热器10连通，供热器7还有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀5与蒸发器8连通和第二路直接与外部连通，第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器9连通，蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
55.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高
温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；循环工质进入膨胀机2降压作功至一定程度之后分成两路——第一路流经供热器7放热降温和进入第二压缩机4升压升温，第二路继续降压作功、流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器9；第二压缩机4排放的循环工质流经回热器9放热冷凝之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压、流经蒸发器8吸热汽化和进入回热器9，第二路直接对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7和第二供热器10获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
56.图8所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
57.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器和第二供热器所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有第一循环工质通道与第二供热器10连通，膨胀机2还有第二循环工质通道与供热器7连通，供热器7还有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀5与蒸发器8连通和第二路直接与外部连通，第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器9连通，蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道与压缩机1连通；供热器7和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。
58.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后进入膨胀机2降压作功；循环工质进入膨胀机2降压作功至一定程度之后分成两路——第一路流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器9，第二路继续降压作功、流经供热器7放热和进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的循环工质流经回热器9放热冷凝之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压、流经蒸发器8吸热汽化和进入回热器9，第二路直接对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7和第二供热器10获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
59.图9所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
60.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、第二压缩机、节流阀、燃烧室、供热器、蒸发器、回热器、第二供热器和新增压缩机所组成；压缩机1有循环工质通道与燃烧室6连通，外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通，燃烧室6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有循环工质通道与供热器7连通，供热器7还有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通之后回热器9再有冷凝水管路分成两路——第一路经节流阀5与蒸
发器8连通和第二路直接与外部连通，蒸发器8还有循环工质通道与回热器9连通，回热器9还有循环工质通道分别与压缩机1和新增压缩机b连通，新增压缩机b还有循环工质通道与第二供热器10连通，第二供热器10还有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器9连通；供热器7和第二供热器10还分别有被加热介质通道与外部连通，蒸发器8还有低温热介质通道与外部连通，膨胀机2和第二膨胀机3连接压缩机1、第二压缩机4和新增压缩机b并传输动力。
61.(2)流程上，第二膨胀机3和蒸发器8排放的循环工质进入回热器9吸热升温，之后分成两路——第一路流经新增压缩机b升压升温、流经第二供热器10放热、流经第二膨胀机3降压作功和进入回热器9，第二路流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与循环工质混合之后流经膨胀机2降压作功、流经供热器7放热降温、之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的循环工质流经回热器9放热冷凝之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压、流经蒸发器8吸热汽化和进入回热器9，第二路直接对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和新增压缩机b作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4、新增压缩机b和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1、第二压缩机4和新增压缩机b提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7和第二供热器10获取中温热负荷，低温热介质通过蒸发器8提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
62.图10所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
63.(1)结构上，在图7所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加新增供热器，将供热器7有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通调整为供热器7有循环工质通道经第二压缩机4和新增供热器c与回热器9连通，新增供热器c还有被加热介质通道与外部连通。
64.(2)流程上，与图7所示的氢燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器7排放的循环工质流经第二压缩机4升压升温，流经新增供热器b和回热器9逐步放热冷凝，之后分成两路——第一路流经节流阀5节流降压之后进入蒸发器8，第二路直接对外排放，形成氢燃料联合循环热泵装置。
65.图11所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
66.(1)结构上，在图8所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加喷管和第二回热器，将供热器7有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通调整为供热器7有循环工质通道经第二压缩机4和第二回热器12与回热器9连通，回热器9增设循环工质通道经喷管11和第二回热器12之后通过中间进气端口与第二膨胀机3连通。
67.(2)流程上，与图8所示的氢燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器7排放的循环工质流经第二压缩机4升压升温，流经第二回热器12并放热，之后进入回热器9放热并部分冷凝或全部冷凝之后再分成两路——第一路流经喷管11降压增速、流经第二回热器12吸热和通过中间进气端口进入第二膨胀机3降压作功，第二路冷凝液或第二路继续放热之后的冷凝液分别经节流阀5节流降压之后进入蒸发器8和直接对外排放，形成氢燃料联合循环热泵装置。
68.图12所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
69.(1)结构上，在图7所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加再热器，将供热器7有循环工质通道经第二压缩机4与回热器9连通调整为供热器7有循环工质通道经第二压缩机
4和再热器13与回热器9连通，将第二供热器10有循环工质通道经第二膨胀机3与回热器9连通调整为第二供热器10有循环工质通道与第二膨胀机3连通、第二膨胀机3还有循环工质通道经再热器13与自身连通和第二膨胀机3还有循环工质通道与回热器9连通。
70.(2)流程上，与图7所示的氢燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：供热器7排放的循环工质流经第二压缩机4升压升温，流经再热器13放热，流经回热器9放热冷凝，之后分别流经节流阀5节流降压之后进入蒸发器8和直接对外排放；第二供热器10排放的循环工质进入第二膨胀机3降压作功至一定程度之后流经再热器13吸热，进入第二膨胀机3继续降压作功，之后进入回热器9，形成氢燃料联合循环热泵装置。
71.图13所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
72.(1)结构上，在图1所示的氢燃料联合循环热泵装置中，取消节流阀，取消蒸发器8及其与外部连通的低温热介质通道，将蒸发器8有循环工质通道与回热器9连通调整为外部有水蒸汽通道与回热器9连通，将回热器9有冷凝水管路分别经节流阀5与蒸发器8连通和直接对外连通调整为回热器9有冷凝水管路与外部连通。
73.(2)流程上，外部水蒸气进入回热器9，第二膨胀机3排放的循环工质(水蒸气)进入回热器9，两路水蒸气流经回热器9吸热升温，流经压缩机1升压升温，之后进入燃烧室6；外部的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧生成高温蒸汽，高温蒸汽与水蒸气混合之后进入膨胀机2降压作功；膨胀机2排放的水蒸气流经供热器7放热降温，之后分成两路——第一路流经第二膨胀机3降压作功之后进入回热器9，第二路流经第二压缩机4升压升温和流经回热器9放热冷凝之后对外排放；膨胀机2和第二膨胀机3输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，或膨胀机2和第二膨胀机3输出的功同时向压缩机1、第二压缩机4和外部提供动力，或膨胀机2、第二膨胀机3和外部共同向压缩机1和第二压缩机4提供动力；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器7获取中温热负荷，外部水蒸气通过进出流程提供低温热负荷，形成氢燃料联合循环热泵装置。
74.图14所示的氢燃料联合循环热泵装置是这样实现的：
75.(1)结构上，在图1所示的氢燃料联合循环热泵装置中，增加涡轮机15并取代节流阀5，涡轮机15连接第二压缩机4并传输动力。
76.(2)流程上，与图1所示的氢燃料联合循环热泵装置相比较，不同之处在于：第二压缩机4排放的循环工质流经回热器9放热冷凝分成两路——第一路流经涡轮机15降压作功之后进入蒸发器8吸热蒸发，第二路直接对外排放；涡轮机15输出的功提供给第二压缩机4作动力，形成氢燃料联合循环热泵装置。
77.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热泵装置，具有如下效果和优势：
78.(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。
79.(2)利用水蒸气冷凝相变过程实现低温吸热，温差损失可控，有利于提升性能指数。
80.(3)供热时循环介质与被加热介质之间的温差损失小，有利于提升性能指数。
81.(4)在高温区采取低压高温运行方式，破解性能指数、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间的矛盾，有利于大幅度提高性能指数。
82.(5)单一工质联合循环，性能指数高；降低运行成本，提高热动装置调节的灵活性。
83.(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、投资与性能指数之间的关系和矛盾，有很好的适应性。
84.(7)以性能指数合理化为前提，可选择低压运行，装置运行的安全性得到较大幅度提高。