能源携同变压回热蒸汽动力装置的制作方法

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1.本发明属于能源与动力技术领域。


背景技术：

2.冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；其中，利用热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式。在以化石燃料为源头能源时，利用联合循环实现高效率热变功；不过，由于回热环节温差过大，这给装置的热变功效率带来不利影响。
3.深入分析以燃料为源头能源的联合循环动力装置，发现不足之处：因受限于工作原理或材料性质或设备制造水平等原因，在高品位燃料形成高温热源的燃烧过程中，助燃介质的温度与燃料定压燃烧温度之间差别大，燃烧过程中存在很大的温差不可逆损失，这导致燃料利用上的质量损失——令人意想不到的是，这给低品位燃料的高价值利用提供了机会。
4.本着简单、主动、安全、高效地利用燃料获得动力的基本原则，本发明给出了将低品位燃料(以及工业余热)与高品位燃料合理搭配使用，并以简单技术手段降低回热环节温差不可逆损失，具有热效率高、安全性强和结构简单等综合优势，大幅度提高能源利用热效率的能源携同变压回热蒸汽动力装置。


技术实现要素：

5.本发明主要目的是要提供能源携同变压回热蒸汽动力装置，具体

技术实现要素：
分项阐述如下：
6.1.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器和第二蒸发器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通；冷凝器有循环工质通道经循环泵与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经扩压管与第二蒸发器连通，第二蒸发器还有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，第二加热炉还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压循环工质通道与第二蒸发器连通，第二蒸发器还有低压循环工质通道经蒸发器之后分别与压缩机和冷凝器连通；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，第二蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。
7.2.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和供热器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，
加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通；冷凝器有循环工质通道经循环泵与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经扩压管与第二蒸发器连通，第二蒸发器还有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，第二加热炉还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压循环工质通道与第二蒸发器连通，第二蒸发器还有低压循环工质通道经蒸发器与供热器连通，供热器还有低压循环工质通道分别与压缩机和冷凝器连通；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，第二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，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。
8.3.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1或第2项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为第二蒸发器有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将膨胀机有低压循环工质通道与第二蒸发器连通调整为膨胀机有低压循环工质通道经高温回热器与第二蒸发器连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
9.4.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1或第2项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为第二蒸发器有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将第二加热炉有循环工质通道与膨胀机连通调整为第二加热炉有循环工质通道与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经高温回热器与自身连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
10.5.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1-4项所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器有循环工质通道经循环泵与蒸发器连通调整为冷凝器有循环工质通道经循环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，低温回热器再有循环工质通道经第二循环泵与蒸发器连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
11.6.动力装置，是在第1-5项所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
12.7.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1-5项所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加第二扩压管并取代循环泵，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
13.8.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和喷管所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还
有燃气通道经热源回热器与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部还有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉还有燃气通道经第二热源回热器与外部连通；冷凝器有循环工质通道经循环泵与蒸发器连通，蒸发器还有循环工质通道经喷管与第二蒸发器连通，第二蒸发器还有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通，第二加热炉还有循环工质通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压循环工质通道与蒸发器连通，蒸发器还有低压循环工质通道经第二蒸发器之后分别与压缩机和冷凝器连通；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，第二蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。
14.9.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第8项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为第二蒸发器有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将膨胀机有低压循环工质通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压循环工质通道经高温回热器与蒸发器连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
15.10.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第8项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为第二蒸发器有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将压缩机有循环工质通道经加热炉与第二加热炉连通调整为压缩机有循环工质通道经高温回热器和加热炉与第二加热炉连通，将第二加热炉有循环工质通道与膨胀机连通调整为第二加热炉有循环工质通道与膨胀机连通之后膨胀机再有循环工质通道经高温回热器与自身连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
16.11.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第8项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器有循环工质通道与加热炉连通调整为第二蒸发器有循环工质通道经高温回热器与加热炉连通，将膨胀机有低压循环工质通道与蒸发器连通调整为膨胀机有低压循环工质通道经高温回热器与蒸发器连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
17.12.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第8-11项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加双能压缩机并取代压缩机，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
18.13.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1-5、8-12项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，将外部有高品位燃料通道与第二加热炉连通调整为外部有中品位燃料通道与第二加热炉连通，增加新增加热炉和新增热源回热器，外部有高品位燃料通道与新增加热炉连通，外部还有空气通道经新增热源回热器与新增加热炉连通，新增加热炉还有燃气通道经新增热源回热器与外部连通，将第二加热炉有循环工质通道与膨胀机连通调整为第二加热炉有循环工质通道经新增加热炉与膨胀机连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
19.14.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在第1-13项所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，取消外部有低品位燃料通道与加热炉连通，取消热源回热器，取消外部有空
气通道经热源回热器与加热炉连通，取消加热炉有燃气通道经热源回热器与外部连通；加热炉增设热源介质通道与外部连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
附图说明：
20.图1是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第1种原则性热力系统图。
21.图2是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第2种原则性热力系统图。
22.图3是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第3种原则性热力系统图。
23.图4是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第4种原则性热力系统图。
24.图5是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第5种原则性热力系统图。
25.图6是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第6种原则性热力系统图。
26.图7是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第7种原则性热力系统图。
27.图8是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第8种原则性热力系统图。
28.图9是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第9种原则性热力系统图。
29.图10是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第10种原则性热力系统图。
30.图11是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第11种原则性热力系统图。
31.图12是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第12种原则性热力系统图。
32.图13是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第13种原则性热力系统图。
33.图14是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第14种原则性热力系统图。
34.图15是依据本发明所提供的能源携同变压回热蒸汽动力装置第15种原则性热力系统图。
35.图中，1-压缩机，2-膨胀机，3-循环泵，4-扩压管，5-加热炉，6-第二加热炉，7-热源回热器，8-第二热源回热器，9-冷凝器，10-蒸发器，11-第二蒸发器，12-供热器，13-高温回热器，14-低温回热器，15-第二循环泵，16-膨胀增速机，17-双能压缩机，18-第二扩压管，19-喷管；a-新增加热炉，b-新增热源回热器。
36.关于燃料，这里给出如下简要说明：
37.(1)低品位燃料：低品位燃料指的是燃烧产物形成的高温热源温度相对较低的燃料。
38.(2)高品位燃料：高品位燃料指的是燃烧产物形成的高温热源温度相对较高的燃料。
39.(3)中品位燃料：指的是燃烧产物所能够形成的最高温度介于高品位燃料和低品位燃料的燃烧产物所能够形成的最高温度之间的燃料。
40.(4)对固体燃料来说，燃烧产物的气态物质是构成热源的核心，是热力系统的重要组成部分；而燃烧产物中的固态物质，如废渣，在其含有热能得到利用(利用流程及设备包含在加热炉内或在加热炉本体之外预热空气)之后被排出，不单独列出，其作用不单独表述。
41.(5)受限于现行技术条件或材料性能等原因，对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动高温热负荷的燃料来说，它们的品位高低以现行技术条件下能够使循环工质所能达到的温度高低来划分——使循环工质(工作介质)能够达到的温度更高者为高品位燃料，使循环工质(工作介质)能够达到的温度较低者为低品位燃料。
具体实施方式：
42.首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。
43.图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
44.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器和第二蒸发器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉5连通，外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉5连通，加热炉5还有燃气通道经热源回热器7与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉5连通，外部还有空气通道经第二热源回热器7与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有燃气通道经第二热源回热器7与外部连通；冷凝器9有循环工质通道经循环泵3与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经扩压管4与第二蒸发器10连通，第二蒸发器10还有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉5连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉5连通，第二加热炉5还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有低压循环工质通道与第二蒸发器10连通，第二蒸发器10还有低压循环工质通道经蒸发器10之后分别与压缩机1和冷凝器9连通；冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
45.(2)流程上，外部低品位燃料进入加热炉5，外部空气流经热源回热器7吸热升温之后进入加热炉5，燃料和空气在加热炉5内混合并燃烧生成温度较高的燃气，加热炉5内的燃气放热于流经其内的循环工质并降温，之后流经热源回热器7放热降温和对外排放；外部高品位燃料进入第二加热炉6，外部空气流经第二热源回热器8吸热升温之后进入第二加热炉6，燃料和空气在第二加热炉6内混合并燃烧生成高温燃气，第二加热炉6内的燃气放热于流经其内的循环工质并降温，之后流经第二热源回热器8放热降温和对外排放；冷凝器9的冷凝液流经循环泵3升压，流经蒸发器10吸热升温、部分汽化和增速，流经扩压管4降速升压，流经第二蒸发器11吸热、汽化并过热，流经加热炉5吸热升温，之后进入第二加热炉6吸热升温，压缩机1排放的蒸汽流经加热炉5吸热升温之后进入第二加热炉6吸热升温；第二加热炉
6排放的蒸汽流经膨胀机2降压作功，流经第二蒸发器11和蒸发器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温，第二路进入冷凝器9放热并冷凝；高品位燃料和低品位燃料通过燃烧提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器9带走低温热负荷；膨胀机2向压缩机1和外部提供动力，或膨胀机2向压缩机1、循环泵3和外部提供动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
46.图2所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
47.在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，蒸发器10和第二蒸发器11增设热源介质通道与外部连通；进入蒸发器10的冷凝液同时获得低压蒸汽和热源介质提供的热负荷之后升温、部分汽化和增速，流经扩压管4降速升压，之后进入第二蒸发器11；进入第二蒸发器11的湿饱和蒸汽同时获得低压蒸汽和热源介质提供的热负荷之后、汽化并过热，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
48.图3所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
49.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和供热器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉5连通，外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉5连通，加热炉5还有燃气通道经热源回热器7与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉6连通，外部还有空气通道经第二热源回热器8与第二加热炉6连通，第二加热炉6还有燃气通道经第二热源回热器8与外部连通；冷凝器9有循环工质通道经循环泵3与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经扩压管4与第二蒸发器11连通，第二蒸发器11还有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通，第二加热炉6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有低压循环工质通道与第二蒸发器11连通，第二蒸发器11还有低压循环工质通道经蒸发器10与供热器12连通，供热器12还有低压循环工质通道分别与压缩机1和冷凝器9连通；冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
50.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机2排放的低压蒸汽流经第二蒸发器11、蒸发器10和供热器12逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温，第二路进入冷凝器9放热并冷凝；被加热介质通过供热器12带走中温热负荷，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
51.图4所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
52.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器11有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为第二蒸发器11有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将膨胀机2有低压循环工质通道与第二蒸发器11连通调整为膨胀机2有低压循环工质通道经高温回热器13与第二蒸发器11连通。
53.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二蒸发器11排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5继续吸热升温，压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5继续吸热升温；膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13、第二蒸发器11和蒸发器10逐步放热并降温，形成能源携
同变压回热蒸汽动力装置。
54.图5所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
55.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器11有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为第二蒸发器11有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将第二加热炉6有循环工质通道与膨胀机2连通调整为第二加热炉6有循环工质通道与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经高温回热器13与自身连通。
56.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二蒸发器11排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5继续吸热升温，压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5继续吸热升温；第二加热炉6排放的蒸汽进入膨胀机2降压作功至一定程度之后流经高温回热器13放热降温，进入膨胀机2继续降压作功，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
57.图6所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
58.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器9有循环工质通道经循环泵3与蒸发器10连通调整为冷凝器9有循环工质通道经循环泵3与低温回热器14连通，压缩机1增设中间抽汽通道与低温回热器14连通，低温回热器14再有循环工质通道经第二循环泵15与蒸发器10连通。
59.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液经循环泵3升压进入低温回热器14，与来自压缩机1的抽汽混合吸热并升温，抽汽与冷凝液混合之后放热并冷凝；低温回热器14的冷凝液经第二循环泵15升压，之后进入蒸发器10吸热升温、部分汽化和增速；膨胀机2排放的低压蒸汽流经第二蒸发器11和蒸发器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机1，第二路进入冷凝器9放热并冷凝；进入压缩机1的低压蒸汽升压升温到一定程度之后分成两路——第一路经中间抽汽通道进入低温回热器14，第二路继续升压升温，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
60.图7所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
61.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机16并取代膨胀机2，增加双能压缩机17并取代压缩机1。
62.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液流经循环泵3升压，流经蒸发器10吸热、升温和部分汽化，流经扩压管4降速升压，之后进入第二蒸发器11吸热、汽化并过热；第二加热炉6排放的蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速，膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经第二蒸发器11和蒸发器10逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速，第二路进入冷凝器9放热冷凝，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
63.图8所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
64.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机16并取代膨胀机2，增加双能压缩机17并取代压缩机1，增加第二扩压管18并取代循环泵3。
65.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液流经第二扩压管18降速升压，流经蒸发器10吸热升温、部分汽化和增速，
流经扩压管4降速升压，之后进入第二蒸发器11吸热、汽化并过热；第二加热炉6排放的蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速，膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经第二蒸发器11和蒸发器10逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速，第二路进入冷凝器9放热并冷凝，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
66.图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
67.(1)结构上，它主要由压缩机、膨胀机、循环泵、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和喷管所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉5连通，外部还有空气通道经热源回热器7与加热炉5连通，加热炉5还有燃气通道经热源回热器7与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉6连通，外部还有空气通道经第二热源回热器8与第二加热炉6连通，第二加热炉6还有燃气通道经第二热源回热器8与外部连通；冷凝器9有循环工质通道经循环泵3与蒸发器10连通，蒸发器10还有循环工质通道经喷管19与第二蒸发器11连通，第二蒸发器11还有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通，压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通，第二加热炉6还有循环工质通道与膨胀机2连通，膨胀机2还有低压循环工质通道与蒸发器10连通，蒸发器10还有低压循环工质通道经第二蒸发器11之后分别与压缩机1和冷凝器9连通；冷凝器9还有冷却介质通道与外部连通，膨胀机2连接压缩机1并传输动力。
68.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液流经循环泵3升压，流经蒸发器10吸热、升温和部分汽化，流经喷管19降压增速，流经第二蒸发器11吸热、汽化并过热，之后进入加热炉5吸热升温；第二加热炉6排放的蒸汽流经膨胀机2降速降压并作功，膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器10和第二蒸发器11逐步放热并降温，之后分成两路——第一路进入压缩机1升压升温，第二路进入冷凝器9放热并冷凝，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
69.图10所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
70.(1)结构上，在图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器11有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为第二蒸发器11有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将膨胀机2有低压循环工质通道与蒸发器10连通调整为膨胀机2有低压循环工质通道经高温回热器13与蒸发器10连通。
71.(2)流程上，与图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二蒸发器11排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5，压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5；第二加热炉6排放的蒸汽进入膨胀机2降速降压并作功，膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13放热降温之后进入蒸发器10，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
72.图11所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
73.(1)结构上，在图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器11有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为第二蒸发器11有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第二加热炉6连通，将压缩机1有循环工质通道经加热炉5与第二加热炉6连通调整为压缩机1有循环工质通道经高温回热器13和加热炉5与第
二加热炉6连通，将第二加热炉6有循环工质通道与膨胀机2连通调整为第二加热炉6有循环工质通道与膨胀机2连通之后膨胀机2再有循环工质通道经高温回热器13与自身连通。
74.(2)流程上，与图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二蒸发器11排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5，压缩机1排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5；第二加热炉6排放的蒸汽进入膨胀机2降速降压并作功至一定程度之后流经高温回热器13放热降温，进入膨胀机2继续降速降压并作功或降压作功，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
75.图12所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
76.(1)结构上，在图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器11有循环工质通道与加热炉5连通调整为第二蒸发器11有循环工质通道经高温回热器13与加热炉5连通，将膨胀机2有低压循环工质通道与蒸发器10连通调整为膨胀机2有低压循环工质通道经高温回热器13与蒸发器10连通。
77.(2)流程上，与图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二蒸发器11排放的蒸汽流经高温回热器13吸热升温之后进入加热炉5吸热升温，膨胀机2排放的低压蒸汽流经高温回热器13放热降温之后进入蒸发器10放热降温，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
78.图13所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
79.(1)结构上，在图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加双能压缩机17并取代压缩机1。
80.(2)流程上，与图9所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器9的冷凝液流经循环泵3升压，流经蒸发器10吸热、升温和部分汽化，流经喷管19降压增速，流经第二蒸发器11吸热、汽化并过热，之后进入加热炉5吸热升温，双能压缩机17排放的蒸汽进入加热炉5吸热升温；膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器10、第二蒸发器11逐步放热降温之后分成两路——第一路进入双能压缩机17降速升压，第二路进入冷凝器9放热冷凝，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
81.图14所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
82.(1)结构上，在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，将外部有高品位燃料通道与第二加热炉6连通调整为外部有中品位燃料通道与第二加热炉6连通，增加新增加热炉和新增热源回热器，外部有高品位燃料通道与新增加热炉a连通，外部还有空气通道经新增热源回热器b与新增加热炉a连通，新增加热炉a还有燃气通道经新增热源回热器b与外部连通，将第二加热炉6有循环工质通道与膨胀机2连通调整为第二加热炉6有循环工质通道经新增加热炉a与膨胀机2连通。
83.(2)流程上，与图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：外部高品位燃料进入新增加热炉a，外部空气流经新增热源回热器b吸热升温之后进入新增加热炉a，燃料和空气在新增加热炉a内混合并燃烧生成更高温度的高温燃气，新增加热炉a内的燃气放热于流经其内的循环工质并降温，之后流经新增热源回热器b放热降温和对外排放；第二加热炉6排放的循环工质流经新增加热炉a吸热升温，流经膨胀机2降压作功，之后进入第二蒸发器11放热降温；高品位燃料、中品位燃料和低品位燃料共同提高驱动热负荷，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
84.图15所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置是这样实现的：
85.在图1所示的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，取消外部有低品位燃料通道与加热炉5连通，取消热源回热器7，取消外部有空气通道经热源回热器7与加热炉5连通，取消加热炉5有燃气通道经热源回热器7与外部连通，加热炉5增设热源介质通道与外部连通；热源介质取代低品位燃料并提供驱动热负荷，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
86.本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的能源携同变压回热蒸汽动力装置，具有如下效果和优势：
87.(1)利用工质特性，采用简单技术手段提升回热过程温差利用水平，有效提高热效率。
88.(2)利用扩压管或喷管完成变压过程，过程可逆化程度高，有效降低过程不可逆损失。
89.(3)技术手段简单可靠，有效提高装置安全性，有效降低装置制造成本。
90.(4)高温吸热在低压下进行，可实现小温差吸热，有效提高系统热效率和安全性。
91.(5)冷凝相变过程实现低温放热，温差损失可控，有利于提高热效率。
92.(6)高品位燃料携同中/低品位燃料共同实现高效率热变功，大幅度提升中/低品位燃料转换为机械能的经济价值，有效降低燃料成本；能够有效应对多种燃料，适用范围广泛。
93.(7)提供多种回热技术手段，有效提升装置在功率、热效率、升压比等多方面的协调性。
94.(8)比较传统联合循环动力装置，压缩机负荷显著降低，有利于构建大功率联合循环动力装置。
95.(9)结构简单，流程合理，方案丰富；有利于降低装置的制造成本和扩展技术应用范围，有利于大幅扩展能源携同变压回热蒸汽动力装置的应用范围。

技术特征：
1.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器和第二蒸发器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉(5)连通，外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(5)连通，加热炉(5)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(6)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(8)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有燃气通道经第二热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(9)有循环工质通道经循环泵(3)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经扩压管(4)与第二蒸发器(11)连通，第二蒸发器(11)还有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有低压循环工质通道与第二蒸发器(11)连通，第二蒸发器(11)还有低压循环工质通道经蒸发器(10)之后分别与压缩机(1)和冷凝器(9)连通；冷凝器(9)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(10)或还有热源介质通道与外部连通，第二蒸发器(11)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(2)连接压缩机(1)和循环泵(3)并传输动力。2.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、扩压管、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和供热器所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉(5)连通，外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(5)连通，加热炉(5)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(6)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(8)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有燃气通道经第二热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(9)有循环工质通道经循环泵(3)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经扩压管(4)与第二蒸发器(11)连通，第二蒸发器(11)还有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有低压循环工质通道与第二蒸发器(11)连通，第二蒸发器(11)还有低压循环工质通道经蒸发器(10)与供热器(12)连通，供热器(12)还有低压循环工质通道分别与压缩机(1)和冷凝器(9)连通；冷凝器(9)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(10)或还有热源介质通道与外部连通，第二蒸发器(11)或还有热源介质通道与外部连通，供热器(12)还有被加热介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(2)连接压缩机(1)和循环泵(3)并传输动力。3.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1或权利要求2所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器(11)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为第二蒸发器(11)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将膨胀机(2)有低压循环工质通道与第二蒸发器(11)连通调整为膨胀机(2)有低压循环工质通道经高温回热器(13)与第二蒸发器(11)连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。4.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1或权利要求2所述的能源携同变压
回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器(11)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为第二蒸发器(11)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将第二加热炉(6)有循环工质通道与膨胀机(2)连通调整为第二加热炉(6)有循环工质通道与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经高温回热器(13)与自身连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。5.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1-4所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加低温回热器和第二循环泵，将冷凝器(9)有循环工质通道经循环泵(3)与蒸发器(10)连通调整为冷凝器(9)有循环工质通道经循环泵(3)与低温回热器(14)连通，压缩机(1)增设中间抽汽通道与低温回热器(14)连通，低温回热器(14)再有循环工质通道经第二循环泵(15)与蒸发器(10)连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。6.动力装置，是在权利要求1-5所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机(16)并取代膨胀机(2)，增加双能压缩机(17)并取代压缩机(1)，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。7.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1-5所述的任一一款能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机(16)并取代膨胀机(2)，增加双能压缩机(17)并取代压缩机(1)，增加第二扩压管(18)并取代循环泵(3)，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。8.能源携同变压回热蒸汽动力装置，主要由压缩机、膨胀机、循环泵、加热炉、第二加热炉、热源回热器、第二热源回热器、冷凝器、蒸发器、第二蒸发器和喷管所组成；外部有低品位燃料通道与加热炉(5)连通，外部还有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(5)连通，加热炉(5)还有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通；外部还有高品位燃料通道与第二加热炉(6)连通，外部还有空气通道经第二热源回热器(8)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有燃气通道经第二热源回热器(8)与外部连通；冷凝器(9)有循环工质通道经循环泵(3)与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有循环工质通道经喷管(19)与第二蒸发器(11)连通，第二蒸发器(11)还有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，第二加热炉(6)还有循环工质通道与膨胀机(2)连通，膨胀机(2)还有低压循环工质通道与蒸发器(10)连通，蒸发器(10)还有低压循环工质通道经第二蒸发器(11)之后分别与压缩机(1)和冷凝器(9)连通；冷凝器(9)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(10)或还有热源介质通道与外部连通，第二蒸发器(11)或还有热源介质通道与外部连通，膨胀机(2)连接压缩机(1)并传输动力，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置；其中，或膨胀机(2)连接压缩机(1)和循环泵(3)并传输动力。9.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求8所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器(11)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为第二蒸发器(11)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将膨胀机(2)有低压循环工质通道与蒸发器(10)连通调整为膨胀机(2)有低压循环工质通道经高温回热器(13)与蒸发器(10)连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。
10.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求8所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器(11)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为第二蒸发器(11)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将压缩机(1)有循环工质通道经加热炉(5)与第二加热炉(6)连通调整为压缩机(1)有循环工质通道经高温回热器(13)和加热炉(5)与第二加热炉(6)连通，将第二加热炉(6)有循环工质通道与膨胀机(2)连通调整为第二加热炉(6)有循环工质通道与膨胀机(2)连通之后膨胀机(2)再有循环工质通道经高温回热器(13)与自身连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。11.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求8所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加高温回热器，将第二蒸发器(11)有循环工质通道与加热炉(5)连通调整为第二蒸发器(11)有循环工质通道经高温回热器(13)与加热炉(5)连通，将膨胀机(2)有低压循环工质通道与蒸发器(10)连通调整为膨胀机(2)有低压循环工质通道经高温回热器(13)与蒸发器(10)连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。12.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求8-11所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，增加双能压缩机(17)并取代压缩机(1)，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。13.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1-5、8-12所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，将外部有高品位燃料通道与第二加热炉(6)连通调整为外部有中品位燃料通道与第二加热炉(6)连通，增加新增加热炉和新增热源回热器，外部有高品位燃料通道与新增加热炉(a)连通，外部还有空气通道经新增热源回热器(b)与新增加热炉(a)连通，新增加热炉(a)还有燃气通道经新增热源回热器(b)与外部连通，将第二加热炉(6)有循环工质通道与膨胀机(2)连通调整为第二加热炉(6)有循环工质通道经新增加热炉(a)与膨胀机(2)连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。14.能源携同变压回热蒸汽动力装置，是在权利要求1-13所述的能源携同变压回热蒸汽动力装置中，取消外部有低品位燃料通道与加热炉(5)连通，取消热源回热器(7)，取消外部有空气通道经热源回热器(7)与加热炉(5)连通，取消加热炉(5)有燃气通道经热源回热器(7)与外部连通，加热炉(5)增设热源介质通道与外部连通，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。

技术总结
本发明提供能源携同变压回热蒸汽动力装置，属于能源与动力技术领域。外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉有燃气通道经热源回热器与外部连通；外部有高品位燃料通道与第二加热炉连通，外部有空气通道经第二热源回热器与第二加热炉连通，第二加热炉有燃气通道经第二热源回热器与外部连通；冷凝器经循环泵、蒸发器、扩压管、第二蒸发器和加热炉与第二加热炉连通，压缩机经加热炉与第二加热炉连通，第二加热炉与膨胀机连通，膨胀机经第二蒸发器和蒸发器之后分别与压缩机和冷凝器连通；冷凝器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，形成能源携同变压回热蒸汽动力装置。置。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：2023.03.21
技术公布日：2023/6/27