氢燃料联合循环蒸汽动力装置的制作方法

：本发明属于热力学与热动。

背景技术

0、
背景技术：

1、动力与电力，是人类生活与生产当中的两种基本和重要需求；其中，将热能转换为机械能是提供动力与电力的重要技术手段。在实现热能转换为机械能的过程中，采用尽可能简单的技术举措来实现热变功的高效化是最基本的要求——为此，技术人员不懈努力。

2、在燃料中，氢气属于高品质能源；以氢燃料为源头能源进行纯氧燃烧来获得动力时，高效利用是根本要求，这需要有联合动力循环装置来实现；为提高氢燃料的动力应用价值，应尽可能提高循环工质吸热过程的平均温度，降低热动系统排放热负荷的温度和数量，并减少热动系统中主要传热环节的温差不可逆损失。

3、现有技术下，循环工质获得高温热负荷所形成的温度越高，高温膨胀机排放循环工质的温度随之升高、数量相应增大，热动系统中的传热温差损失也随之增大。

4、本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的基本原则，本发明给出了流程合理，结构简单，系统性温差不可逆损失小，适应氢氧燃烧并灵活确定循环工作参数、循环工质与燃料产物相一致，热力学完善度高和性价比高的氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

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联合循环蒸汽动力装置，具体
技术实现要素：
分项阐述如下：

2、1.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器和燃烧室所组成；外部有氢气通道与燃烧室连通，外部还有氧气通道与燃烧室连通，压缩机有第一蒸汽通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机还有第二蒸汽通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

3、2.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器和燃烧室所组成；外部有氢气通道与燃烧室连通，外部还有氧气通道与燃烧室连通，压缩机有第一蒸汽通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机还有第二蒸汽通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经回热器与自身连通之后膨胀机再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成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

4、3.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器、燃烧室和第二回热器所组成；外部有氢气通道与燃烧室连通，外部还有氧气通道与燃烧室连通，压缩机有第一蒸汽通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机还有第二蒸汽通道经第二回热器与燃烧室连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经第二回热器与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经第二回热器和回热器与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

5、4.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器、燃烧室和第二回热器所组成；外部有氢气通道与燃烧室连通，外部还有氧气通道与燃烧室连通，压缩机有第一蒸汽通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机还有第二蒸汽通道经第二回热器与燃烧室连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经第二回热器与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经第二回热器与自身连通之后膨胀机再有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。

6、5.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在第1-4项所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器有冷凝液管路与升压泵连通调整为冷凝器有冷凝液管路经第二升压泵与低温回热器连通，压缩机增设抽汽通道与低温回热器连通，低温回热器再有冷凝液管路与升压泵连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

7、6.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在第1、3、4项所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将回热器有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为回热器有低压蒸汽通道经蒸发器与第二蒸发器连通，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蒸发器与第二蒸发器连通，将蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通调整为第二蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通，将冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝液管路经升压泵与第二蒸发器连通之后第二蒸发器再有湿蒸汽通道经扩压管与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

8、7.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在第2项所述的氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压蒸汽通道经蒸发器与第二蒸发器连通，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蒸发器与第二蒸发器连通，将蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通调整为第二蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通，将冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝液管路经升压泵与第二蒸发器连通之后第二蒸发器再有湿蒸汽通道经扩压管与蒸发器连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

9、8.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在第1-7项所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加第二膨胀增速机并取代第二膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加新增扩压管并取代升压泵，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

技术特征：

1.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器和燃烧室所组成；外部有氢气通道与燃烧室(8)连通，外部还有氧气通道与燃烧室(8)连通，压缩机(3)有第一蒸汽通道经回热器(5)与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通，压缩机(3)还有第二蒸汽通道与燃烧室(8)连通，冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经回热器(5)与蒸发器(7)连通，蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机(3)连通和第二路与冷凝器(6)连通，冷凝器(6)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(1)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。

2.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器和燃烧室所组成；外部有氢气通道与燃烧室(8)连通，外部还有氧气通道与燃烧室(8)连通，压缩机(3)有第一蒸汽通道经回热器(5)与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通，压缩机(3)还有第二蒸汽通道与燃烧室(8)连通，冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经回热器(5)与自身连通之后膨胀机(1)再有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通，蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机(3)连通和第二路与冷凝器(6)连通，冷凝器(6)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(1)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。

3.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器、燃烧室和第二回热器所组成；外部有氢气通道与燃烧室(8)连通，外部还有氧气通道与燃烧室(8)连通，压缩机(3)有第一蒸汽通道经回热器(5)与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通，压缩机(3)还有第二蒸汽通道经第二回热器(9)与燃烧室(8)连通，冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经第二回热器(9)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有低压蒸汽通道经第二回热器(9)和回热器(5)与蒸发器(7)连通，蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机(3)连通和第二路与冷凝器(6)连通，冷凝器(6)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(1)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。

4.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、升压泵、回热器、冷凝器、蒸发器、燃烧室和第二回热器所组成；外部有氢气通道与燃烧室(8)连通，外部还有氧气通道与燃烧室(8)连通，压缩机(3)有第一蒸汽通道经回热器(5)与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通，压缩机(3)还有第二蒸汽通道经第二回热器(9)与燃烧室(8)连通，冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通之后蒸发器(7)再有蒸汽通道经第二回热器(9)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)还有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经第二回热器(9)与自身连通之后膨胀机(1)再有低压蒸汽通道经回热器(5)与蒸发器(7)连通，蒸发器(7)还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机(3)连通和第二路与冷凝器(6)连通，冷凝器(6)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(6)还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机(1)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(1)连接压缩机(3)和升压泵(4)并传输动力。

5.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-4所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器(6)有冷凝液管路与升压泵(4)连通调整为冷凝器(6)有冷凝液管路经第二升压泵(10)与低温回热器(11)连通，压缩机(3)增设抽汽通道与低温回热器(11)连通，低温回热器(11)再有冷凝液管路与升压泵(4)连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

6.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1、3、4所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将回热器(5)有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通调整为回热器(5)有低压蒸汽通道经蒸发器(7)与第二蒸发器(12)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经蒸发器(7)与第二蒸发器(12)连通，将蒸发器(7)有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(6)连通调整为第二蒸发器(12)有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(6)连通，将冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通调整为冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与第二蒸发器(12)连通之后第二蒸发器(12)再有湿蒸汽通道经扩压管(13)与蒸发器(7)连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

7.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求2所述的氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加第二蒸发器和扩压管，将膨胀机(1)有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通调整为膨胀机(1)有低压蒸汽通道经蒸发器(7)与第二蒸发器(12)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(7)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经蒸发器(7)与第二蒸发器(12)连通，将蒸发器(7)有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(6)连通调整为第二蒸发器(12)有低压蒸汽通道分别与压缩机(3)和冷凝器(6)连通，将冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与蒸发器(7)连通调整为冷凝器(6)有冷凝液管路经升压泵(4)与第二蒸发器(12)连通之后第二蒸发器(12)再有湿蒸汽通道经扩压管(13)与蒸发器(7)连通，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

8.氢燃料联合循环蒸汽动力装置，是在权利要求1-7所述的任一一款氢燃料联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机(a)并取代膨胀机(1)，增加第二膨胀增速机(b)并取代第二膨胀机(2)，增加双能压缩机(c)并取代压缩机(3)，增加新增扩压管(d)并取代升压泵(4)，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

技术总结
本发明提供氢燃料联合循环蒸汽动力装置，属于热力学与热动技术领域。外部有氢气通道与燃烧室连通，外部还有氧气通道与燃烧室连通，压缩机有第一蒸汽通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机还有第二蒸汽通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料联合循环蒸汽动力装置。

技术研发人员：李鸿瑞,李华玉
受保护的技术使用者：李华玉
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27