[发明专利]单工质联合循环动力装置

说明书

本发明提供单工质联合循环动力装置，属于动热动技术领域。冷凝器有冷凝液管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与热交换器连通，压缩机有蒸汽通道经第二热交换器与热交换器连通，热交换器还有蒸汽通道与膨胀机连通，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第三膨胀机连通，第三膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；热交换器和第二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，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环动力装置。

技术领域：

本发明属于能源与动力技术领域。

背景技术：

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，热源同时具有高温和变温的双重特点，这使得基于单一热力循环的动力装置难以将更多的热能转化为机械能；对其中的优质燃料来说，可以采用传统的燃气-蒸汽联合循环得到高的热效率，但仍然存在造价高、投资大、热效率有待提升等问题。

以外燃式蒸汽动力装置为例，其热源属于高温且为变温热源；当以朗肯循环为理论基础，采用水蒸气为循环工质实现热变功时，由于受到材料耐温耐压性能和安全性方面的限制，无论采用何种参数运行，循环工质与热源之间都存在较大的温差损失，不可逆损失大，导致热效率较低，这也意味着提高热效率的潜力甚大。

人们需要简单、主动、安全、高效地利用热能来获得动力，为此，本发明提出了热效率高、安全性强、适应高温或变温热源和能够应对各种燃料的单工质联合循环动力装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供单工质联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.单工质联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、热交换器、第二热交换器、冷凝器和蒸发器所组成；冷凝器有冷凝液管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与热交换器连通，压缩机有蒸汽通道经第二热交换器与热交换器连通，热交换器还有蒸汽通道与膨胀机连通，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第三膨胀机连通，第三膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；热交换器和第二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，膨胀机连接压缩机并传输动力，形成单工质联合循环动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。

2.单工质联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、循环泵、热交换器、第二热交换器、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；冷凝器有冷凝液管路经循环泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与热交换器连通，压缩机有蒸汽通道经第二热交换器与热交换器连通，热交换器还有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有低压蒸汽通道与供热器连通之后供热器再有低压蒸汽通道分别与压缩机和第三膨胀机连通，第三膨胀机还有低压蒸汽通道与冷凝器连通；热交换器和第二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，形成单工质联合循环动力装置；其中，或膨胀机连接压缩机和循环泵并传输动力。