一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的制作方法

本发明涉及中高温余热、低温余热、超低温余热发电、热水发电、冷水机等技术领域，尤其涉及一种采用低温工质(CO2或液氮)的低温发电技术；通过液空、液氮等低温工质，吸收低品位热源的热能并发电输出，是一种高效率的低温热机发电系统或动力系统及设备。

背景技术：

传统余热发电系统，大部分是采用水作发电工质，水通过水泵加压输送到锅炉中，吸收高温余热能量后气化形成高压蒸汽，然后输入和驱动汽轮机高速旋转输出机械能或带动发电机旋转输出电能。汽轮机排出的低温乏汽，通常采用冷却塔与环境中的冷水或冷空气换热，将乏汽中潜热能量释放掉，蒸汽冷凝还原成水后，再通过水泵输送给锅炉重新加热成蒸汽，驱动汽轮机并带动发电机输出电能，汽轮机排出的乏汽再通过冷却塔系统，将乏汽中的潜热能量释放到环境中的冷水或冷空气中，乏汽被冷凝成水后，再通过水泵加压到锅炉中加热，如此不断的循环，不断的发电输出。

用水作发电工质的发电技术和余热发电，可对中高品位余热资源进行吸收热能和发电；由于废余热资源是工业生产过程中多余和免费的热源，同时国家对这种环保的余热发电项目扶持，所以在工业中应用较多。

缺点是余热发电效率低，低温余热效率通常只10％左右，对于温度较高的余热资源，发电效率也就20％左右，近80-90％热能量通过冷却塔释放到环境空气或冷水中，造成巨大的热资源浪费，并对环境形成热污染。

市场上除采用水作发电工质，还有一种低温的有机朗肯循环，该发电采用沸点温度约15℃的有机工质，可实现对80℃以上的热水和蒸汽进行余热发电，该有机朗肯循环与用水作发电工质的原理大体相同。采用螺杆膨胀机替代汽轮机，同时因有机朗肯循环发电用约15℃沸点的低沸点工质，所以能够对80℃(甚至60℃)以上热水和热蒸汽进行发电。

该低温有机朗肯循环的优势是能对80℃以上的低品位余热进行发电。缺点也是需要采用冷却塔将乏汽潜热释放到环境中的冷空气或者冷水中，不但对环境造成了热污染，同时还导致发电效率明显降低，一般仅8-12％的有效热效率，最高效率也就约20％，近80～90％的热能量被白白的浪费。同时该低温余热发电技术，采用(每吨约10万元)昂贵的有机工质。

对于标准大气压沸点温度低于0摄氏度的低温发电工质，国内和国际都还处于研究阶段，对于搞发电的技术人员来说，低温发电工质的储存是一个难点，极其低温液体的发电工质，沸点温度远低于环境，设备里面的低温液体放置在环境中就会气化，形成高压气体后就无法使用和发电了；还有一个最大难点是气轮机做功后，低温乏汽的还原也成为最大痛点。

通常情况下，汽轮机做功后乏汽都采用冷却塔将乏汽潜热释放到环境空气或冷水中；但是低温发电工质的乏汽，温度要远远的低于环境温度，正常情况下是无法将极其低温的潜热，释放到环境中的空气或者冷水中，因此也就无法实现冷凝和再进行循环。如果采用压缩机压缩乏汽或用热泵将乏汽潜热泵到环境温度并释放到冷空气或冷水中，所付出的代价又太高。发电输出的电能都有可能不够压缩机及热泵所消耗的巨大电能，代价实在太高。因此，这种低温工质超临界发电系统或者动力设备，基本上没有人去研究。很多从事发电的技术人员，学习和看到的都是用水做发电工质，用低温液体工质绝大多数人员都没有去想，也有一些人认为这是不可能实现的，还有一部分人员认为这是“永动机”，因此也就不再去深入的研究。

最新的发电技术中，还出现有一种超临界二氧化碳布雷顿循环发电，布雷顿循环(Brayton Cycle)亦称焦耳循环或气体制冷机循环。是以气体为工质的制冷循环，其工作过程包括等熵压缩、等压冷却、等熵膨胀及等压吸热四个过程，这与蒸汽压缩式制冷机的四个工作过程相近，两者的区别在于工质在布雷顿循环中不发生集态。布雷顿循环相当于是把气轮机输出的气态乏汽直接进行压缩，等压冷却，然后再加热继续做功。

另外还有，汽轮机缸体静止不动，汽轮机转子(或者膨胀机转子)的转速非常快，高速旋转的转轴与静止不动的缸体之间需要进行严格的密封，否则汽轮机输入的超高压气体，就会顺汽轮机转轴外泄，且泄漏压力很大。汽轮机需要有轴封系统，传统有齿形汽封、布莱登汽封、蜂窝式汽封、刷子汽封、柔齿汽封、弹性齿汽封；高压进气端虽然装有轴封，但仍然不能避免蒸汽通过轴封外漏。现大型汽轮机泄漏量每小时可达10吨以上。

自密封系统，汽轮机启动和停机过程中，高压端轴封没有蒸汽，则需引用经过减温减压的新蒸汽，同时送入高压端和低压端轴封中，系统达到80％左右负荷后再结合自密封等系统，整个轴封系统也是相当复杂。其余的少量漏气再经过几道轴封片后，由信号管排放至大气，运行中可通过观察信号管的冒汽情况来监视轴封工作的好坏。尤其是低温的有机发电工质，(每吨成本高达10万元)因此轴封的泄漏成本也是相当昂贵。

本发明实施例采用更低沸点的液空、液氮等更低温度的发电工质，不但可以实现更低温度的余热发电；同时液空、液氮，每吨成本仅为几百元人民币，相对有机工质成本低很多。

标准大气压下，沸点温度低于O℃的低温液体发电工质，对于搞发电的技术人员来说，极其低温的液氮或者液空工质，沸点要远低于环境温度，除气化形成气体无法使用外，还有一个最大痛点是低温发电工质驱动气轮机做功后，极其低温的乏汽，如何还原成液体是最大难点。为解决这些技术难题，申请人经过近二十多年的不断研究探索，最终找到了一种高效的，不消耗能量的，低成本的，低温工质冷凝技术和方法，同时也找到了一种解决所述低温工质超临界气轮机或膨胀机转轴两端轴封泄漏的最新密封技术。(备注：汽轮机通常是指水蒸汽工质的，由于低温工质气化以后为气体，一般是不含有水蒸汽的气体，因此特将“汽轮机”改成“气轮机”)

技术实现要素：

低温工质的储存难题，对于长期从事发电的技术研发人员来说，每天接触的都是沸点为100℃的水，低温液体工质的沸点温度很低，放置在环境中会气化；但对于搞空分的相关技术人员来说，低温液氮、液氧、液氩甚至液氢、液氦的储存，采用真空绝热等技术就能够很好的解决；不但如此，为防止真空绝热被破坏或者搁置时间长，造成外部热能进入低温工质存储器，一般都会在所述低温工质存储器上安装压力保护装置。当极低温液体吸热气化后，通过压力保护装置释放掉压力，同时，低温液体气化吸收大量汽化潜热，释放后也会迅速降低低温液体温度，这些技术对搞低温和搞空分的技术人员来说不是技术难题，这些也是相关领域很成熟的现有技术，在此就不再过多赘述。

但是，所述低温工质超临界气轮机的研发和生产制造，市场上还没有公司和厂家去做，还属于空白市场，也不属于现有技术，没有解决极其低温发电工质的冷凝难题，所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)也就不知道如何设计，之前也没有这方面的市场需求；因此，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机也就没有人去进行研究和开发。

所述低温工质超临界气轮机或膨胀机主蒸汽管输入的高压气体温度，必须明显高于低温工质的临界温度；低温工质超临界气轮机排气管道排出的乏汽温度，达到所述低温工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的主蒸汽管道输入的高压气体压力，必须明显高于低温发电工质的临界压力；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的排气管道输出的乏汽压力，达到所述低温发电工质的临界压力；

只有满足以上条件，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机，以及低温工质超临界发电系统或动力系统及设备，才能正常的进行运转；因此，在没确定好低温工质超临界发电系统或者动力系统的情况下，低温工质超临界气轮机或膨胀机，也是无法研究和生产制造的。

本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备，包括依次连通的低温工质存储器、低温工质增压机、主换热器、低温工质超临界气轮机构成；所述低温工质超临界气轮机排气管道出口，返回和连接所述低温工质存储器入口，形成循环；

所述低温工质存储器拥有限压及安全阀保护设备，且具有良好绝热性能的低温工质存储的压力容器；所存储的工质为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温发电工质；储存在所述低温工质存储器中的低温工质，压力达到或接近所述低温发电工质临界压力，因此所述低温工质存储器必须是能承受压力的低温工质储存容器，必须要设置限压阀及安全阀保护，同时还必须要具有良好的绝热性能；

所述低温工质增压机为提升流体压力的驱动设备；所述低温工质增压机设置在所述低温工质存储器与所述主换热器之间；

所述主换热器设置在所述低温工质增压机与所述低温工质超临界气轮机之间；所述主换热器是与热源进行换热的主要设备；

优选的，所述主换热器又分为低温主换热器和/或高温主换热器；所述低温主换热器包括但不仅限于热水换热器、冷凝器、冷却器、风道换热器、空气换热器、设备冷却器、地热换热器、工业废气和废液热交换器的任意一种或多种组合；所述高温主换热器包括但不仅限于锅炉、余热锅炉、中高温热交换装置的任意一种或多种组合；

所述低温工质超临界气轮机的入口连接所述主换热器出口，所述低温工质超临界气轮机排气管道出口；连接低温工质存储器入口；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的高压气体温度，必须明显高于所述低温发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽温度，达到所述低温发电工质的临界温度；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的气体压力，必须明显高于所述低温发电工质的临界压力；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽压力，达到或接近所述低温发电工质的临界压力；

达到所述低温发电工质临界压力的低温发电工质，储存在所述低温工质存储器中，通过所述低温工质增压机提升压力；输送到所述主换热器中吸收外界的热能量，体积迅速膨胀，形成高温高压气体输送至所述低温工质超临界气轮机中，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；

与此同时，所述低温工质超临界气轮机中的高温高压气体，温度和压力也在不断的降低，当低温工质超临界气轮机中的气体温度降低到临界温度时(液氮工质的临界温度约-147℃)，压力降低到临界压力时(约3.4Mpa)，所述低温工质超临界气轮机就不再继续做功，而是直接对外排出临界温度的乏汽；此时的乏汽虽然是气体，但是乏汽的密度却接近于液体密度，返回所述低温工质存储器中储存备用；

第二方面，本发明实施例中，所述低温工质超临界气轮机属于一种将高温高压气体能量转换成为机械功的旋转动力机械，又称气体透平，所述气体透平包括但不仅限于气轮机、气动机、气体螺杆膨胀机、气体透平膨胀机；

所述低温工质超临界气轮机设备的构造，需满足低温发电工质的密度、成分、温度、以及压力的物理特性；

所述低温工质超临界气轮机的低温零部件需采用耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的高压气体温度，必须明显高于所述低温发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽温度，达到所述低温发电工质的临界温度；

值得注意的是，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机排气管道输出的乏汽温度，也包括临界温度点附近的温度；临界温度是极其精确的数据，实际不能做到精确，因此需包括临界温度点附近温度；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽温度达到所述低温发电工质的临界温度；所述达到除包括临界温度点附近的温度外，还包括超过临界温度；不同的低温工质特性不一样，氢气以及氦气的临界温度和标准沸点温度相差不大，并且临界压力很小，在这种情况下，低温工质超临界气轮机或膨胀机排气管道输出的乏汽温度，达到甚至超过临界温度是很容易的，即使超过临界温度的量比较大，也都包括在达到的范畴；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的气体压力，必须明显高于所述低温发电工质的临界压力；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽压力，达到或接近所述低温发电工质的临界压力；

值得注意的是，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机排气管道输出的乏汽压力，达到或接近所述低温发电工质的临界压力；也包括临界温度点附近的压力；临界压力是极其精确的数据，实际不能做到精确，因此需要包括临界压力点附近的压力范围；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽压力，达到或者接近所述低温发电工质的临界压力；所述接近除包括临界温度点附近的压力外，还包括有未达到临界压力的范围；

不同的后续工艺流程要求也是不一样，当乏汽有其他用途或者在所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽管路中设置有低温工质液体或气体吸热装置，能通过第三低温介子吸收乏汽中多余能量；由此导致乏汽压力低于临界压力，即使低于临界压力的量比较大，也都包括在达到或者接近临界压力的范畴；

因为所述低温工质气轮机主蒸汽管道所输入的气体温度和压力，都明显的高于所述低温发电工质的临界温度和临界压力，因此所述低温工质气轮机被称之为低温工质超临界气轮机；

优选的，所述低温工质超临界气轮机的设备外，还设置有高效保温材料；包括但不仅限于泡沫材料、真空绝热、纤维材料、玻璃棉、高硅氧棉；所述低温工质超临界气轮机乏汽低于环境，需保低温。

第三方面，本发明实施例还包括有乏汽回热器，所述乏汽回热器的低温管道设置在低温液体泵与所述主换热器之间；所述乏汽回热器的高温管道设在所述低温工质超临界气轮机与低温工质存储器之间；所述乏汽回热器单独设置或与低温工质超临界气轮机组合；

第四方面，本发明实施例中，还包括有低温液体泵；所述低温液体泵入口，连通所述低温工质存储器底部的低温发电工质液体；所述低温液体泵出口与所述乏汽回热器的低温管道入口连通；

优选的，所述低温工质增压机出口与所述低温液体泵出口相连；或者所述低温工质增压机出口连接乏汽回热器低温管道出口，所述低温液体泵连接所述乏汽回热器低温管道入口。

第五方面，本发明实施例还还包括有燃烧系统，所述燃烧系统由依次连通的燃料存储器、控制器、锅炉构成；

所述燃烧系统还包括所述高温主换热器或者锅炉管道；

所述燃料存储器中的燃料，经过控制器的调节与控制后，被输送至所述锅炉中燃烧，产生的高温热能加热所述高温主换热器管道或者锅炉管道，所述高温主换热器管道或锅炉管道中的低温发电工质，受热后形成为高温高压气体，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；

所述燃料存储器中所储存的燃料，包括但不仅限于天然气、甲醇、乙醇、汽油、柴油、液化石油气、生物燃料的任意一种；

第六方面，本发明实施例中，本发明实施例还还包括有低温液体燃料的燃烧系统，所述低温液体燃料的燃烧系统由依次连接的低温液体燃料存储器，换热器，控制器，锅炉构成；所述换热器数量为1的整数倍，设置在所述低温工质超临界气轮机与所述低温工质存储器之间或所述乏汽换热器与所述低温工质存储器之间，和/或设置在所述低温液体燃料存储器中；所述燃料存储器中所储存的燃料为低温液体燃料；所述温液体燃料包括但不仅限于液氢、LNG液体；

低温液体燃料储存在所述低温液体燃料存储器中，通过管道输送至所述换热器中与乏汽管道中的高温乏汽换热，或者在所述低温液体燃料存储器的底部，和/或在低温液体燃料存储器的顶部设置有所述换热器；换热器与低温工质超临界气轮机排气管道输出的高温高压乏汽换热，令高温高压乏汽冷凝成为液体返回低温工质存储器中；

与此同时，所述低温液体燃料存储器中的低温液体燃料吸热气化成为可燃气体，经所述控制器调节控制后，可燃气体被输送至所述锅炉中燃烧，燃烧加热所述锅炉高温主换热器管道中的低温发电工质，所述高温主换热器或锅炉管道中的低温发电工质吸收可燃气体燃烧产生的高温热能后形成高温高压气体，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能或带动发电机旋转对外输出电能；

进一步的，所述高温主换热器外，和/或锅炉的烟道外，还包裹有所述低温主换热器，所述低温主换热器充分的吸收锅炉中可燃气体燃烧所产生出来的热能量，充分的利用所述可燃气体燃烧所产生的所有热能量来进行发电；

优选的，所述低温主换热器，还与其他发热设备进行换热，充分的吸收所述其他发热设备的热能量，同时也令其他发热设备降温；

进一步的，所述低温主换热器，还与环境中的热空气或者环境中的热水等介子换热，利用极其低温的所述低温发电工质来吸收环境中的热能量做功，进一步的提高该系统的发电效率和发电输出；

由于系统采用极其低温的液氮、液空等低温液体作发电工质，完全能够将天然气燃烧所产生的热能量“吸干榨净”，且全部用于发电；同时还能吸收炎热夏季高温空气中蕴藏的一部分热能；当然不吸收环境热能也可以，也属本发明实施例提供的技术范畴；

进一步的，所述低温液体燃料存储器与所述低温工质存储器中所储存的低温工质为相同的低温液体时，所述低温工质存储器与所述低温液体燃料存储器合并为一个相同的低温液体存储器。

进一步的，在炎热夏季，将所述低温工质发电系统或机动设备，还能够实现空调或者制冷功能，包括但不仅限于设置在办公楼、厂房、车间、火车、船舶客舱顶部、以及需要有保鲜或者制冷设备的场所；对于机动设备来说，空调和制冷设备的耗能相当巨大，该低温工质超临界发电系统或机动设备采用温度低至-196℃的极其低温液氮作为发电工质，由于低温工质温度极低，通过低温工质增压机提升压力后，输送至所述低温主换热器中，一方面用极其低温的发电工质实现空调和制冷设备的功能；另外一方面，极其低温的液氮吸收环境热能量后，气化形成高压输入所述低温工质超临界气轮机后，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转输出机械能或者带动发电机旋转输出电能。

第七方面，本发明实施例中，所述低温工质存储器为储存低温发电工质的压力容器；拥有限压及安全阀保护设备，壳体设有高效绝热保温材料；所存储的介子为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温发电工质；包括但不仅限于液氮、甲烷、液空、液氧、液氩、液氢，液氦的任意一种或多种组合；

所述低温工质存储器为储存低温发电工质的压力容器，具有一定的耐压能力；由于低温发电工质的临界压力，通常都不是很高，因此一般低温液体储罐经过改进即可满足，为了控制所述低温工质存储器的内部压力，在所述低温工质存储器的壳体上，还设置有限压阀和/或安全阀保护设备，通过限压阀可以控制所述低温工质存储器内部的压力和温度；同时这样设置也为防止真空绝热被破坏或搁置时间长，导致外部热能进入到低温液体储罐中造成温度和压力升高。没有超过所述低温工质存储器的允许压力，设备就很安全可靠；

优选的，所述低温工质存储器、低温液体泵、低温工质增压机、乏汽回热器、主换热器、低温工质超临界气轮机、所述低温设备或者低温部件以及相应的连接管道为耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢，铁素体低温钢；

优选的，所述设备或低温部件及相应的连接管道外面，还设置有绝热层；所述绝热层具有良好的绝热性能，包括但不仅限于真空绝热、气凝胶、泡沫材料、纤维材料、玻璃棉、高硅氧棉；

可选的，还包括有冷箱，所述冷箱由高效绝热保温材料构成，并将所述低温设备放置在所述冷箱中；所述冷箱还设置有隔离；所述冷箱通过高度绝热的外壳对外部环境进行绝热，所述隔离再对不同温度的所述低温设备之间进行绝热和隔离。

第八方面，本发明实施例中，所述低温工质超临界气轮机属于一种将高压气体能量转换成为机械功的旋转动力机械，又称气体透平，因此，所述气体透平包括但不仅限于气轮机、气动机、气体螺杆膨胀机、气体透平膨胀机；

进一步的，所述气体透平采用耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢；进一步的，所述气体透平的构造，需满足低温发电工质的密度、成分、温度、以及压力的物理特性；

传统气体透平是采用蒸汽作工质，高压蒸汽通过喷嘴，驱动汽轮机叶轮和转子高速旋转，高压二氧化碳、高压氮气、高压空气等气体，通过喷嘴吹动气轮机转子叶轮，也一样能驱动气轮机叶轮转子旋转，气轮机喷嘴和叶轮不区分输入是高压水蒸汽，高压二氧化碳，还是高压空气、高压氮气；只要是高压流体驱动，气轮机的叶轮就会旋转；所述气体透平机械设备，如气动机、气体透平膨胀机、单螺杆膨胀机、双螺杆膨胀机等设备也都是一样，只要是有高压气体输入，不管是什么介子的气体，气轮机或者膨胀机的转子都会高速旋转。

传统现有气动机、单螺杆膨胀机、双螺杆膨胀机、气体透平膨胀机等设备，在本体结构上与汽轮机略有不同，但都属气体透平类设备，且基本都属小型气体透平(只有汽轮机可大可小，且应用最为广泛)，但所有传统设备一般都应用于常温工质，如常温高压空气或者中高温水蒸汽或者有机朗肯循环的有机发电工质，但一般都没有考虑到低温领域的应用。低温和常温不同，一些常温或者高温钢材只适用于常温及高温领域，但是应用于低温领域后，会出现变脆甚至裂口的可能性，这是实际应用情况中是绝对不能够允许的；必须选择耐低温材料才能够解决该问题，包括但不仅限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢。

另外，所述低温工质气体透平设备，还需要将传统气体透平设备原有设备尾部“全部去掉”，只保留发电工质临界温度以上的部分；所述低温工质气体透平设备输入的高压气体，温度以及压力都必须要明显的高于低温发电工质的临界温度；所述低温工质气体透平设备输出端排出的乏汽，温度达到所述低温工质的临界温度；乏汽压力达到所述低温工质的临界压力；

对于本发明实施例来说，其改造方法与所述气轮机相同，设备体积将会更加小，驱动强劲；气轮机可大可小，通用性也更强，技术成熟，成本也比较低，其他的气体透平设备在市场上数量比较少，本发明实施例重点描述气轮机，其他设备相同，不再过多重复赘述。

所述低温工质膨胀机、气动机，与所述低温工质超临界气轮机都属于气体透平机械，只是设备本体的结构略有不同；在本发明实施例中，所述低温工质膨胀机、气动机的输入端、输出端，管道连接方法和使用方法以及参数，与所述低温工质超临界气轮机完全相同，因此也属于本发明实施例所提供的范畴；

第九方面，本发明实施例还提供有一种采用气轮机或膨胀机缸体高度密闭结构的轴封系统，所述气轮机或膨胀机由静止部分和转动部分构成；所述气轮机或膨胀机缸体轴封系统包括输入端轴封系统和输出端轴封系统；

所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输入端轴封系统，包括输入端缸体、输入端轴承和轴承座、输入端转轴、主蒸汽管道；所述输入端轴承和轴承座，包括有支撑轴承和推力轴承；

进一步的，在所述输入端轴承和轴承座的外面，还设置有绝热壳体；所述绝热壳体分上绝热壳体和下绝热壳体；所述下绝热壳体设在输入端轴承和轴承座位置的下汽缸内，并与所述气轮机或膨胀机的下汽缸紧密结合；所述输入端轴承和轴承座，安装在所述气轮机或膨胀机下汽缸内的所述下绝热壳体中；

进一步的，所述下绝热壳体与所述上绝热壳体设有法兰，通过所述法兰和螺栓紧固，所述下绝热壳体与所述上绝热壳体的内腔，形成一个密闭的绝热空间；所述输入端转轴、所述输入端轴承和轴承座以及润滑油，被密闭在所述绝热壳体构成的绝热空间内部；

进一步的，在所述绝热壳体包裹所述输入端转轴的接触位置，还设置有绝热壳体密封，所述绝热壳体密封阻止绝热壳体内的轴承润滑油，从绝热壳体密封处对外泄漏；

优选的，所述气轮机或膨胀机主蒸汽管道与输入端所述绝热壳体之间，还设置有轴封；优选的，所述绝热壳体与所主蒸汽管道之间，还设有输入端预留空间或者管道，所述输入端预留空间或管道设在下汽缸中，储存从绝热壳体密封处泄漏出来的润滑油，并通过第一管道阀门将所述泄漏出来的脏润滑油排出；

进一步的，所述气轮机或膨胀机的输出端，包括有气轮机或膨胀机排气管道、输出端缸体、输出端轴承和轴承座、联轴器和发电机；所述气轮机或膨胀机，将输出端轴承和轴承座、联轴器以及发电机，均隐藏设置到所述气轮机或膨胀机的输出端缸体内部；并对输出端缸体做安装发电机位置的改进，以便于适合安置发电机设备；

优选的，所述气轮机或膨胀机输入端，以及所述气轮机或膨胀机的输出端，均隐藏设置到所述气轮机或膨胀机的缸体内，利用所述气轮机或膨胀机缸体的高度密闭性，进行转轴两端的轴封，避免所述低温工质，从所述气轮机或者膨胀机的转轴两端的轴封处泄漏。

优选的，所述绝热壳体的上绝热壳体与下绝热壳体通过所述法兰和螺栓紧固，内部形成一密闭绝热空间，并在所述上绝热壳体顶部设有润滑油注入孔，令所述轴承和轴承座的绝热空间内部注入润滑油；

优选的，所述绝热壳体还包括有与所述绝热壳体相连的润滑油输出管道、润滑油过滤器、润滑油冷却器和润滑油泵；所述润滑油泵输出的低温高压润滑油，经润滑油输入管道输送至所述绝热壳体内的轴承和轴承座；并为所述轴承和轴承座提供干净恒温的润滑油；绝热壳体内的高温和脏润滑油，通过润滑油输出管道输出，并输送至润滑油过滤器和润滑油冷却器降温，再经润滑油泵加压输给轴承，形成循环；

优选的，所述润滑油过滤器、所述润滑油冷却器，和所述润滑油泵设置在所述气轮机的缸体外部；或者设置在所述气轮机或膨胀机的缸体内部，当设在缸体内部时，有换热管道与外界换热，以保障润滑油温度恒定；

优选的，在所述气轮机或膨胀机设备的缸体外部或者内部，还设置有润滑油温度探头、润滑油压力探头、润滑油量探头，以及气轮机或膨胀机缸体内部的压力探头；上述探头时刻探测和连锁保护所述气轮机或者膨胀机设备的安全。

值得注意的是，对于成本较昂贵的低温发电工质来说，所述气轮机或膨胀机设备转轴两端的发电工质泄漏，不但降低发电效率和产生泄漏成本，同时低温液体工质的补充也非常的麻烦。为解决低温工质超临界气轮机或膨胀机设备转轴两端的泄漏难题，申请人经过多年的研究发现，将低温工质气轮机或膨胀机设备的输入端和输出端都隐藏到低温工质气轮机或膨胀机设备缸体内，用缸体高度密闭性(可达近100％密封)，可彻底的解决低温工质气轮机或膨胀机设备转轴两端的泄漏难题。另外，对于其他旋转机械设备，高压流体输入端和输出端也能采用与所述低温工质超临界气轮机设备相同的密封技术和方法，从而实现和达到设备轴封系统的近零泄漏；这些也都属于本发明实施例所提供的技术范围。

第十方面，本发明实施例为能够更好的说明低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备，以及所述低温工质超临界气轮机或膨胀机，具有实用性、新颖性、创造性，也为便于更好理解，本发明实施例还提供一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的工艺；具体如权利要求书9中所述内容：

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备，包括依次连通的低温工质存储器、低温工质增压机、主换热器、低温工质超临界气轮机构成；所述低温工质超临界气轮机排气管道出口，返回和连接到所述低温工质存储器入口，形成闭路循环；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的高压气体温度，必须明显高于所述低温发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽温度，达到所述低温发电工质的临界温度；

所述低温工质超临界气轮机主蒸汽管道输入的气体压力，必须明显高于所述低温发电工质的临界压力；所述低温工质超临界气轮机排气管道输出的乏汽压力，达到所述低温发电工质的临界压力；

达到临界压力的所述低温发电工质，密度接近液体，储存在所述低温工质存储器中，通过所述低温工质增压机提升压力；输送到所述主换热器中吸收外界的热能量，体积膨胀，形成高温高压气体输送至所述低温工质超临界气轮机中，驱动所述低温工质超临界气轮机高速旋转对外输出机械能，或者带动发电机高速旋转对外输出电能；

当低温工质存储器中的低温工质，温度低于临界温度，并且低于该压力下的沸点温度，所述低温工质存储器中的下半部分为液体时，优选的，系统中还设置有低温液体泵；所述低温液体泵入口与所述低温工质存储器底部的液体工质连通，所述低温工质增压机与所述低温工质存储器顶部的气体连通；所述低温液体泵出口与所述低温工质增压机出口连通；所述低温液体泵单独设置，或者与所述低温工质增压机设置在一起；当所述低温工质存储器中的低温工质处于临界状态或(略微)超临界状态时，气相与液相之间的差别消失，所述低温液体泵与所述低温工质增压机也合并成为一个增压设备。

所述低温工质超临界气轮机或者膨胀机排气管道输出的乏汽达到临界温度及临界压力，相比传统的汽轮机设备，不仅精简体积，而且还降低传统汽轮机叶片过长造成的颤振和断裂几率，减小故障，提高气轮机设备可靠性，并且还能够降低汽轮机的制造成本。

通过所述低温工质增压机、所述主换热器、所述设备、乏汽回热器等设备协同作用，实现一种高效率的发电系统或者动力系统。通过提高乏汽温度及压力，当所述低温工质存储器中的低温工质处于临界状态时，气相与液相之间的差别消失；采用所述低温工质增压机提升压力，就能输出临界温度(约-147℃)的低温发电工质，对低温热源及中温热源进行吸热，驱动所述低温工质超临界气轮机设备做功，输出机械能或者带动发电机高速旋转输出电能；从而实现对低温热能发电、热水发电、及低品位余热资源的利用打开大门。

附图说明

为更清楚地阐述说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图；这是很容易做到的；

图1为本发明实施例提供的一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种带乏汽回热器的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的一种带低温液体泵和乏汽回热器的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种带低温液体燃料的燃烧系统的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

图5为一种轴承在缸体外的低温氮气普通气轮机，乏汽温度低至氮气(-196℃)标准沸点的气轮机结构示意图，用作参考和对比；

图6为本发明实施例提供的一种“砍掉传统气轮机尾部”，输出端乏汽温度达到氮气(-147℃)临界温度的气轮机结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机，均放置到所述气轮机缸体内的结构示意图；

图8为本发明实施例提供一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机均放置到所述气轮机缸体内，并且输出端乏汽温度达到氮气的临界状态的低温工质超临界气轮机结构示意图；

发电系统部分的图标：1-低温工质存储器；2-低温工质增压机；3-低温液体泵；4-主换热器；401-低温主换热器；402-锅炉(燃烧器)或者高温主换热器；5-低温工质超临界气轮机(或膨胀机)；6-发电机；7-乏汽回热器；701-乏汽回热器低温管道；702-乏汽回热器高温管道；900-低温液体燃料存储器；9-换热器(多个)；901-低温燃料管道；902-高温乏汽管道；903-控制器；

低温工质气轮机部分的图标：

(膨胀机等气体透平设备与所述气轮机只是设备本体略不同，对本发明实施例特征来说改动相同，因此不再过多的重复赘述)

20-气轮机主蒸汽管道；21-气轮机排气管道；101-气轮机转轴；102-绝热壳体；103-输入端轴承和轴承座；104-轴封；105-气轮机设备缸体；106-转子叶轮；107-气轮机隔板；108-输出端轴封；9-输出端绝热壳体；10-输出端轴承和轴承座；11-联轴器；12-发电机；13-第三管道阀门；14-第三管道出口；15-第二管道出口；16-第二管道阀门；17-输出端预留空间或管道；18-输出端预留隔热区；19-输入端预留隔热区；22-绝热壳体密封；23-输入端预留空间或管道；24-第一管道阀门；25-第一管道出口；26-润滑油输出管道；27-润滑油储存器；28-润滑油过滤器；29-润滑油冷却器；30-润滑油泵；31-润滑油高压输入管道；32-输出端绝热壳体密封；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

图1为本发明实施例提供的一种低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

在图1中，如所述低温工质存储器1中储存的低温发电工质达到液氮的临界温度(约-147℃)，压力达到临界压力(约3.4Mpa)，气相与液相之间的差别消失，密度与液体接近，通过所述低温工质增压机2提升压力，约-147℃的低温发电工质被输送至主换热器4的中加热到30℃以上，所述低温发电工质迅速吸热形成高压气体，压力达到5Mpa以上，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机6高速旋转输出电能；所述低温工质超临界气轮机5排出的乏汽，温度达氮气临界温度(约-147℃)，压力达到临界压力(约3.4Mpa)，气相与液相之间的差别消失，密度与液体接近，返回所述低温工质存储器1中储存备用；

所述低温工质增压机2继续提升压力，约-147℃的低温发电工质被输送至主换热器4的中继续加热到30℃以上，所述低温发电工质吸热迅速形成高压气体，压力达到5Mpa以上，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机6高速旋转输出电能；如此不断循环，不断发电输出。

图2为本发明实施例提供的一种带乏汽回热器的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

如图2所示与图1基础上的唯一区别，是增加一个乏汽回热器7，所述乏汽回热器的低温管道701设置在所述低温工质增压机2与所述主换热器4之间；所述乏汽回热器的高温管道702设置在所述低温工质超临界气轮机5，与所述低温工质存储器1之间；所述乏汽回热器的作用是将所述低温工质超临界气轮机5排气管道输出的高温乏汽中，多余的高温和能量置换到所述低温工质增压机2输出的低温工质中，一方面便于更加低温的高压乏汽返回所述低温工质存储器1中备用；另外，所述低温工质超临界气轮机5排气管道所输出的高温乏汽中多余的高温和能量，又被重新利用没有被浪费；所述乏汽回热器7单独设置，或者与所述低温工质超临界气轮机5组合到一起；

图3为本发明实施例提供的一种带低温液体泵的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

如图3所示与图1基础上的区别，是增加一个低温液体泵3；所述低温液体泵3入口，连通所述低温工质存储器1底部的低温发电工质液体；所述低温液体泵3出口与所述低温工质增压机2出口连通；所述低温液体泵3单独设置，或与所述低温工质增压机2设在一起；

在图3中，所述主换热器4，被拆分为低温主换热器401，和高温主换热器402，由于所述低温液体泵3出口与所述低温工质增压机2出口输出的低温工质温度低至-147℃，可以先与低温主换热器401(如热水换热器、冷凝器、冷却器、凝汽器、空气换热器)先换热，温度提升到约30℃，然后再继续输入高温主换热器402中(如余热锅炉、中高温热交换装置)继续加热到约200℃，高温高压氮气(空气)输入并驱动所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机6高速旋转输出电能；

所述低温工质超临界气轮机5排出的乏汽，温度略微低于氮气临界温度(约-147℃)，压力也略微低于氮气的临界压力(约3.4Mpa)，与所述低温工质增压机2或者所述低温液体燃料共同作用，令所述低温工质存储器1中上半部分为高压气体，下半部分为液体，所述低温液体泵3入口，连通所述低温工质存储器1底部的低温发电工质液体；所述低温工质增压机2入口，连通所述低温工质存储器1顶部的低温发电工质高压气体；所述低温工质增压机2与所述低温液体泵3共同作用提升压力，将低温的发电工质输送至所述主换热器4中加热，并驱动所述低温工质超临界气轮机5高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机6高速旋转输出电能；如此循环；

图4为本发明实施例提供的一种带低温液体燃料的燃烧系统的低温工质超临界发电系统或者动力系统及设备的连接示意图；

图4中所述低温液体燃料的燃烧系统由依次连接的低温液体燃料存储器900，换热器9(多个)，控制器903，燃烧器或者锅炉402构成；所述换热器9数量为1的整数倍，设置在所述低温工质超临界气轮机5与所述低温工质存储器1之间或者所述乏汽换热器高温管道702出口与所述低温工质存储器1之间，

所述低温液体燃料，包括但不仅限于LNG液体、液氢；

低温液体燃料储存在所述低温液体燃料存储器900中，通过管道输送至所述换热器9中与乏汽管道中的高温乏汽换热，所述换热器9与低温工质超临界气轮机5排气管道输出的高温高压乏汽换热，令高温高压乏汽冷凝成为液体返回低温工质存储器1中；

与此同时，所述低温液体燃料存储器900中的低温液体燃料吸热气化成为可燃气体，经所述控制器903调节控制后，可燃气体被输送至所述燃烧器或者锅炉402中燃烧，加热所述高温主换热器管道或者锅炉402管道中的低温发电工质，所述高温主换热器管道或者锅炉402中的低温发电工质吸收可燃气体燃烧产生的高温热能后形成高温高压气体，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机5高速旋转对外输出机械能或者带动发电机6旋转对外输出电能；

图5为一种轴承在缸体外的低温氮气普通气轮机，乏汽温度低至氮气(-196℃)标准沸点的气轮机结构示意图，用作参考和对比；

如图5所示，传统方式的气轮机设备，气轮机转轴101两端轴承，包括输入端轴承和轴承座103，及输出端轴承和轴承座10，以及联轴器11和发电机12，一般都设在气轮机设备缸体105的外部；气轮机转轴101两端的轴端密封，是通过输入端轴封104和输出端轴封108来实现，传统轴封有齿形汽封、布莱登汽封、蜂窝式汽封、刷子汽封、柔齿汽封、弹性齿汽封；气轮机虽装有轴封但仍存在着泄漏问题，现大型汽轮机气封的泄漏量每小时可达10吨以上。这种泄漏也是很大的，尤其是成本昂贵的低温液体工质，轴端汽封泄漏将是非常痛苦。

图5所示的一种传统朗肯循环的低温氮气工质气轮机，气轮机主蒸汽管道20，输入的气体温度为0℃以上，蒸汽在气轮机设备中做功，温度也不断的降低，当温度降到图1中所标记的-147℃临界温度位置(潜热为O)，当气体温度低于氮气临界温度，乏汽中便开始有潜热，并且随着乏汽温度降低，氮气中所蕴藏的潜热也将越来越大，气轮机排气管道21的温度降低到氮气的-196℃沸点温度，潜热达199kj/kg，因乏汽温度非常低温，巨大的低品位潜热能很难释放出去，因此朗肯循环也就难以进行，这也是低温工质发电难以实现的最主要原因。

图6为本发明实施例提供的一种“砍掉传统气轮机尾部”，输出端乏汽温度达到氮气(-147℃)临界温度的气轮机结构示意图；

图6与图5的气轮机输入端，气轮机本体的前半部分和输出端发电机部分与传统气轮机相同，但所述气轮机末级叶片和次末级叶片被“全部砍掉”，排气管道所输出的乏汽温度达到或者略微高于氮气的(约-147℃)临界温度，所述气轮机设备的体积也将缩小很多；

图6中所述气轮机主蒸汽管道20仍然输入(0℃以上)高压氮气，通过所述气轮机本体将高温高压氮气能量转变为高速旋转的机械能，高压氮气在气轮机中不断的做功，温度和压力也会不断降低，当所述低温工质超临界气轮机温度降低到图5所标记的(-147℃)临界温度点后，所述低温工质超临界气轮机从排气管道直接排出(-147℃)的高温乏汽，压力约为临界压力(约3.4MPa)；此时的密度最大，拥有近似液体的密度，潜热为0，气相与液相之间的差别消失；

图7为本发明实施例提供的一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机，均放置到所述气轮机缸体内的结构示意图；

为解决气轮机设备转轴两端泄漏难题，申请人经过近20年研究发现，将气轮机输入端和输出端隐藏到气轮机缸体内，用所述气轮机缸体高度密闭结构(可达100％密封)，解决所述气轮机转轴两端的泄漏难题；

如图7所示，以高压进气口20和顶部A线往左所示意为所述气轮机设备的输入端；主蒸汽管道20与乏汽管道21之间为所述气轮机设备本体，如图中A线和C线中间的B部分所示；乏汽管道21和顶部C线往右所示意的为所述气轮机设备的输出端；

如图7所示的气轮机，绝热壳体102分上绝热壳体和下绝热壳体(图7所示为气轮机的下绝热壳体)；设置在气轮机转轴101的端头轴承位置，所述下绝热壳体设在下缸体内，且与气轮机缸体105的下缸体紧密结合；所述输入端轴承和轴承座103设在所述绝热壳体102的下绝热壳体中，支撑气轮机转轴101重量，还有推力轴承限制气轮机转轴101轴向移动；绝热壳体102与气轮机转轴101的接触位置，设有绝热壳体密封22，所述绝热壳体密封22阻止绝热壳体102内的轴承润滑油从绝热壳体密封22处对外产生泄漏；

可选的，高压进气口20与输入端之间还设有轴封104，可选的，所述轴封104与绝热壳体102之间，还设有输入端预留隔热区19，目的是隔离和降低高压主蒸汽管道20输入的温度，影响到绝热壳体102及里面的输入端轴承和轴承座103；由于绝热壳体102的上绝热壳体和下绝热壳体是密闭结构，压力与高压进气口20输入压力相同，因此高压进气口20输入的高压气体，很难进入到绝热壳体102内部。同时还有轴封104和绝热壳体密封22；所述绝热壳体密封22还可设置两个，这样设置可使主蒸汽管道20输入的高温高压气体很难进入，同时也可避免绝热壳体102中的润滑油很难泄漏出来；

可选的，在绝热壳体密封22与输入端预留隔热区19之间，还设有输入端预留空间或管道23，所述输入端预留空间或管道23隔离，同时储存从绝热壳体密封22处泄漏出来的润滑油，并通过第一管道阀门24和第一管道出口25将所述泄漏的润滑油排出；

优选的，如图7所示，所述绝热壳体102和下缸体105的外部，还设有与所述绝热壳体102相连的润滑油输出管道26、润滑油储存器27、润滑油过滤器28、润滑油冷却器29、及润滑油泵30和润滑油高压输入管道31，通过所述润滑油高压输入管道31将充足的，干净的，低温的(可控温度的)润滑油，输送至所述绝热壳体102内，提供给输入端轴承和轴承座103，充足的，干净的，低温的润滑油保障；确保输入端轴承和轴承座103能够安全和稳定运行。

所述润滑油储存器27，润滑油过滤器28、润滑油冷却器29，可以进行组合，然后通过润滑油泵30和润滑油高压输入管道31，将润滑油输送至所述绝热壳体102内的轴承和轴承座103；

可选的，所述润滑油过滤器28、润滑油冷却器29、和润滑油泵30可设在气轮机设备的缸体105外部；也可以设在气轮机的缸体内部，当润滑油冷却器29设置在缸体内部时，所述润滑油冷却器29中有管道与外界联系，通过管道内的介子流动，将缸体内润滑油热量传递到缸体外，通过换热器冷却后返回到缸体内部。

优选的，将所述气轮机的输入端和输出端均放到气轮机设备的缸体105内部，用所述气轮机缸体的高度密闭性结构(近100％密封)进行气轮机转轴101的轴端密封，避免高压气体从所述气轮机转轴101两端的轴封处泄漏。所述气轮机的输出端实施方案如下：输出端轴承和轴承座10，设在远离输出端轴封108的位置；优选的，输出端预留隔热区18；输出端轴承和轴承座10设在输出端绝热壳体9中，输出端绝热壳体9与输入端结构相同，分下绝热壳体和上绝热壳体，所述下绝热壳体与气轮机设备缸体105的下缸体紧密结合，输出端上绝热壳体与下绝热壳体通过法兰和螺栓紧固，内部形成一个密闭的绝热空间；可选的，所述上绝热壳体顶部设润滑油注入孔，令所述轴承和轴承座10的绝热空间内注入润滑油；具体实施与输入端相同，不再过多赘述；需要说明的是，输出端绝热壳体9与转轴101拥有两个接触位置，因此输出端绝热壳体密封32有两个，如图3所示分别设置在与转轴101相接触的两个接触位置；所述输出端绝热壳体密封32阻止输出端绝热壳体9内的轴承润滑油从输出端绝热壳体密封32处对外泄漏；输出端气轮机转轴101的轴端，还设置有联轴器11与发电机12的转轴进行联轴，方便发电机12的检修和更换；

优选的，输出端预留空间或管道17分别设置在输出端绝热壳体9两侧的下缸体105内，储存从输出端绝热壳体密封32处泄漏出的润滑油，并通过第二管道阀门16和第三管道阀门13将泄漏出的润滑油排出；需说明，输出端发电机12产生电能，通过设在气轮机设备缸体105上的接线端子引出，不会影响所述气轮机的密封性能。

所述气轮机高压主蒸汽管道20和气轮机排气管道21，都是采用密闭性能优良的法兰和螺丝紧固，不会出现泄漏，因此本发明实施例所提供的气轮机设备拥有多重密封措施。值得注意的是，本发明实施例提供的转轴密封系统对于其他的旋转机械设备，高压气体输入端和输出端，也能采用与所述气轮机设备相同的密封技术和方法，从而实现和达到转轴密封系统的近零泄漏，也属于该范畴。该技术相对较独立，具有独立技术特征，在引用这些技术时，也需要得到申请人认可。

图8为本发明实施例提供一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机均放置到所述气轮机缸体内，并且输出端乏汽温度达到氮气的临界状态(温度约-147℃，压力约3.4MPa临界压力)的低温工质超临界气轮机结构示意图；

图8中，采用气轮机设备缸体进行轴端密封，该系统的密封性能(可达到近100％)与图7相同可以达到接近零泄漏；低温发电工质接近零泄漏，不但可以减少成本昂贵的低温发电工质流失，同时还能提高所述发电系统以及动力系统的整体发电效率；

如图8所示，本发明实施例提供的低温工质气轮机，当温度降到发电工质氮气的临界状态(约-147℃，压力约3.4MPa临界压力)，就不再继续做功，直接通过低温工质超临界气轮机排气管道21排出，因此所述低温工质气轮机具有体积小，动力强劲、成本低的优势；也为低品位热能发电、热水发电、超低温余热资源的利用打开了大门。