核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置的制作方法

：本发明属于热力学与热动。

背景技术

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背景技术：

1、高温气冷堆技术是核能利用发展的重要方向，随着高温气冷堆工作温度的提高，对应的建设成本随之显著增大；受工作原理、工质性质、材料性质和安全性等因素所限制，核能的应用过程存在温差不可逆损失。

2、以工业余热、地热为代表的不同品位常规热资源，尤其是中温/高温热资源，其热变功效率存在着较大的提升空间，动力应用价值有待进一步提升。

3、提高工作介质最高温度，降低高温膨胀机排放热负荷的温度和数量，是气体-蒸汽联合循环动力装置实现核能高效热变功的两大关键；然而，工作介质温度越高，高温膨胀机排放热负荷的温度随之升高，从而导致联合循环系统上下循环之间的传热温差损失将随之增大；因此，应设法全面降低气体-蒸汽联合循环系统中的温差不可逆损失。

4、本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的原则，本发明给出了核能携同常规热资源为驱动能源，衔接灵活，流程合理，结构简单，全面降低系统温差不可逆损失，热力学完善度高，建设成本低和性价比高的核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明主要目的是要提供核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，具体
技术实现要素：
分项阐述如下：

2、1.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

3、2.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵和冷凝器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经回热器与自身连通之后第二膨胀机再有工作介质通道经中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

4、3.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经第二回热器和核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器、回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

5、4.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经第二回热器和核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器与自身连通，第二膨胀机还有工作介质通道经回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

6、5.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第3或第4项所述的核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，将第二压缩机有工作介质通道经第二回热器与核反应堆连通，调整为第二压缩机有工作介质通道经第二回热器与自身连通之后第二压缩机再有工作介质通道与核反应堆连通，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

7、6.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器和第二回热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器、回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

8、7.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经热源热交换器和第二回热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器与自身连通，第二膨胀机还有工作介质通道经回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

9、8.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经第二回热器和热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器、回热器和中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

10、9.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、热源热交换器、第二压缩机、核反应堆、回热器、中间热交换器、汽轮机、升压泵、冷凝器和第二回热器所组成；外部有工作介质通道与压缩机连通，压缩机还有第一工作介质通道经回热器与膨胀机连通，膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通，压缩机还有第二工作介质通道经第二回热器和热源热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经核反应堆与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有工作介质通道经第二回热器和回热器与自身连通，第二膨胀机还有工作介质通道经中间热交换器与外部连通；冷凝器有冷凝液管路经升压泵与中间热交换器连通之后中间热交换器再有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；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，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

11、10.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第1-9项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，增加扩压管和第二中间热交换器，将中间热交换器有两路工作介质通道与外部连通调整为中间热交换器有两路工作介质通道经第二中间热交换器与外部连通，将升压泵有冷凝液管路与中间热交换器连通调整为升压泵有冷凝液管路与第二中间热交换器连通之后第二中间热交换器再有湿蒸汽通道经扩压管与中间热交换器连通，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

12、11.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第1-9项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，取消外部与压缩机连通的工作介质通道，将中间热交换器有两路工作介质通道与外部连通调整为中间热交换器有两路工作介质通道汇合之后与压缩机连通，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

13、12.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第11项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，增加扩压管和第二中间热交换器，将中间热交换器有工作介质通道与压缩机连通调整为中间热交换器有工作介质通道经第二中间热交换器与压缩机连通，将升压泵有冷凝液管路与中间热交换器连通调整为升压泵有冷凝液管路与第二中间热交换器连通之后第二中间热交换器再有湿蒸汽通道经扩压管与中间热交换器连通，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

14、13.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第11-12项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，增加双能压缩机并取代压缩机，增加第二双能压缩机并取代第二压缩机，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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

15、14.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第1-13项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽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，汽轮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，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

16、15.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第10、12项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。

17、16.核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置，是在第1-12项所述的任一一款核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加新增扩压管并取代升压泵，形成核能型能源携同气体-蒸汽联合循环动力装置。