燃料携同核能回热式燃气轮机装置的制作方法

：本发明属于热力学与热动。

背景技术

0、
背景技术：

1、燃料有不同的种类和不同的性质，燃料燃烧所形成燃气的温度高低直接决定着热变功效率；受工作原理、工作介质性质、材料性质、设备及其它部件制造水平等某一或多个因素所限制，在采用高品位燃料的热动装置中，燃烧过程存在较大温差不可逆损失。核燃料可通过氦气-蒸汽联合循环实现高效热变功——不过，因受限于工作原理、材料性能和安全要求等因素，核燃料的应用价值没有得到充分发挥，其热效率仍有较大的提升空间。

2、采用布雷顿循环为工作原理的燃气动力装置，或采用燃气-蒸汽联合循环动力装置，是利用燃料燃烧形成的高温热负荷转换为动力的主要手段。为提高高温热负荷的动力应用价值，应尽可能提高燃气工质生成过程的平均温度，以及降低燃气动力装置排放热负荷的温度和数量。现有技术下，当燃烧形成的燃气工质温度越高时，燃气轮机排放燃气的温度也随之升高，这也使得采用传统回热技术来降低排放热负荷的难度随之增高。不论对燃气动力循环装置本身，还是下接朗肯循环动力装置来说，排放热负荷的温度提高和数量增加都影响着热变功效率的最大化。

3、本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的基本原则，本发明给出了将核燃料与高品位燃料搭配使用，具有热效率高、安全性强和结构简单等优势，大幅度提高核燃料热变功效率和应用价值，有效降低动力装置建造成本的燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

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燃料携同核能回热式燃气轮机装置，具体
技术实现要素：
分项阐述如下：

2、1.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆和燃烧室所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经回热器与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

3、2.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆和燃烧室所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经回热器与自身连通之后燃气轮机再有燃气通道与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

4、3.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器和核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经第二回热器和回热器与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

5、4.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器和核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经第二回热器和回热器与自身连通之后燃气轮机再有燃气通道与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

6、5.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器与自身连通之后压缩机再有空气通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经第二回热器和回热器与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

7、6.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经第二回热器与自身连通之后压缩机再有空气通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经第二回热器与自身连通之后燃气轮机再有燃气通道经回热器与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

8、7.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，是在第1、3、5、6项所述的任一一款燃料携同核能回热式燃气轮机装置中，增加新增膨胀机和新增回热器，将压缩机有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通调整为压缩机有第一空气通道与新增回热器连通之后分成两路——第一路经回热器与空气膨胀机连通，第二路经新增膨胀机与外部连通；将空气膨胀机有空气通道与外部连通调整为空气膨胀机有空气通道经新增回热器与外部连通，将回热器有燃气通道与外部连通调整为回热器有燃气通道经新增回热器与外部连通，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

9、8.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，是在第2或第4项所述的燃料携同核能回热式燃气轮机装置中，增加新增膨胀机和新增回热器，将压缩机有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通调整为压缩机有第一空气通道与新增回热器连通之后分成两路——第一路经回热器与空气膨胀机连通，第二路经新增膨胀机与外部连通；将空气膨胀机有空气通道与外部连通调整为空气膨胀机有空气通道经新增回热器与外部连通，将燃气轮机有燃气通道与外部连通调整为燃气轮机有燃气通道经新增回热器与外部连通，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

技术特征：

1.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆和燃烧室所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经回热器(4)与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

2.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆和燃烧室所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经回热器(4)与自身连通之后燃气轮机(3)再有燃气通道与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

3.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经第二回热器(7)和核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经第二回热器(7)和回热器(4)与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

4.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经第二回热器(7)和核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经第二回热器(7)和回热器(4)与自身连通之后燃气轮机(3)再有燃气通道与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

5.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经第二回热器(7)与自身连通之后压缩机(1)再有空气通道经核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经第二回热器(7)和回热器(4)与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

6.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，主要由压缩机、空气膨胀机、燃气轮机、回热器、核反应堆、燃烧室和第二回热器所组成；外部有高品位燃料通道与燃烧室(6)连通，外部还有空气通道与压缩机(1)连通，压缩机(1)还有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通之后空气膨胀机(2)再有空气通道与外部连通，压缩机(1)还有第二空气通道经第二回热器(7)与自身连通之后压缩机(1)再有空气通道经核反应堆(5)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有燃气通道与燃气轮机(3)连通，燃气轮机(3)还有燃气通道经第二回热器(7)与自身连通之后燃气轮机(3)再有燃气通道经回热器(4)与外部连通；空气膨胀机(2)和燃气轮机(3)连接压缩机(1)并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

7.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，是在权利要求1、3、5、6所述的任一一款燃料携同核能回热式燃气轮机装置中，增加新增膨胀机和新增回热器，将压缩机(1)有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通调整为压缩机(1)有第一空气通道与新增回热器(b)连通之后分成两路——第一路经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通，第二路经新增膨胀机(a)与外部连通；将空气膨胀机(2)有空气通道与外部连通调整为空气膨胀机(2)有空气通道经新增回热器(b)与外部连通，将回热器(4)有燃气通道与外部连通调整为回热器(4)有燃气通道经新增回热器(b)与外部连通，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

8.燃料携同核能回热式燃气轮机装置，是在权利要求2或权利要求4所述的燃料携同核能回热式燃气轮机装置中，增加新增膨胀机和新增回热器，将压缩机(1)有第一空气通道经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通调整为压缩机(1)有第一空气通道与新增回热器(b)连通之后分成两路——第一路经回热器(4)与空气膨胀机(2)连通，第二路经新增膨胀机(a)与外部连通；将空气膨胀机(2)有空气通道与外部连通调整为空气膨胀机(2)有空气通道经新增回热器(b)与外部连通，将燃气轮机(3)有燃气通道与外部连通调整为燃气轮机(3)有燃气通道经新增回热器(b)与外部连通，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

技术总结
本发明提供燃料携同核能回热式燃气轮机装置，属于热力学与热动技术领域。外部有高品位燃料通道与燃烧室连通，外部还有空气通道与压缩机连通，压缩机还有第一空气通道经回热器与空气膨胀机连通之后空气膨胀机再有空气通道与外部连通，压缩机还有第二空气通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经回热器与外部连通；空气膨胀机和燃气轮机连接压缩机并传输动力，形成燃料携同核能回热式燃气轮机装置。

技术研发人员：李华玉,李鸿瑞
受保护的技术使用者：李华玉
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21