氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置的制作方法

文档序号:36256460发布日期:2023-12-04 12:48阅读:50来源:国知局

:本发明属于双热源联合循环热动。

背景技术

0、
背景技术:

1、动力需求为人类生活与生产所常见,利用燃料燃烧形成的热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式,实现高效热变功需要高温驱动热源和合理的热力循环。

2、燃料是构建高温热源的重要选项,有不同的种类和不同的性质;其中燃料燃烧所形成燃气的温度高低直接决定着热变功效率。在诸如钢铁生产和焦化生产等装置中,高温余热是伴生的高温热资源,这些高温热资源同样能够通过蒸汽动力装置或其它热动装置部分地转化为机械能。不过,在燃料通过燃烧独立用作热动装置的驱动热能或是高温余热独立用作热动装置的驱动热能这样的技术中,其热能转换为机械能的系统中常常存在着较大的温差不可逆损失,其中尤以燃料燃烧过程中存在的温差不可逆损失为重。在燃料中,氢气属于高品质能源,更应该减少温差不可逆损失从而实现充分利用。

3、人们需要简单、主动、安全、高效地利用能源来获得动力。为此,本发明给出了将热源介质(高温余热)与氢燃料合理搭配使用,实现取长补短和优势互补,大幅度提升高热源介质热变功效率,大幅度提升氢燃料利用价值,减少温室气体排放,并显著降低燃料成本的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。


技术实现思路

0、
技术实现要素:

1、本发明主要目的是要提供氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,具体
技术实现要素:
分项阐述如下:

2、1.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二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冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

3、2.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器和蒸发器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二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冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,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,膨胀机和第二膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

4、3.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经回热器和热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通,供热器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,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,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

5、4.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器和第二热源热交换器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道与第二热源热交换器连通,第二热源热交换器还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二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冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,热源热交换器和第二热源热交换器还分别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,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

6、5.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器、第二热源热交换器和第三膨胀机所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经第二热源热交换器与第三膨胀机连通,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热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二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冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,热源热交换器和第二热源热交换器还分别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、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机并传输动力,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

7、6.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器与供热器连通,供热器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,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,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,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

8、7.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器与供热器连通,供热器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,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,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,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

9、8.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第1或第6项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

10、9.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第1或第6项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

11、10.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第2或第7项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器、新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

12、11.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第2或第7项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器、新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

13、12.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第3项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经回热器和热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将第二膨胀机有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器和回热器与供热器连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

14、13.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第3项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将膨胀机有蒸汽通道经回热器和热源热交换器与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

15、14.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第4或第5项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

16、15.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第4或第5项所述的氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加新增回热器,将压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和热源热交换器与燃烧室连通,将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

17、16.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、燃烧室、热源热交换器、冷凝器、蒸发器和第二热源热交换器所组成;冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通,膨胀机还有蒸汽通道经第二热源热交换器和热源热交换器与燃烧室连通,压缩机有蒸汽通道经热源热交换器与燃烧室连通,燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通,第二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冷凝器连通,冷凝器还有冷凝水管路与外部连通,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,热源热交换器和第二热源热交换器还分别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,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置;其中,或膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

18、17.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第1-16项所述的任一一款氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加第二升压泵和低温回热器,将冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝水管路经第二升压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升压泵与蒸发器连通,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

19、18.氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置,是在第1-4项所述的任一一款氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置中,增加双能压缩机并取代压缩机,增加膨胀增速机并取代第二膨胀机,增加扩压管并取代升压泵,形成氢燃料为基础的双热源联合循环动力装置。

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