[发明专利]具有选择性地可配置的工作流体回路的热机系统

权利要求书

1.一种热机系统，其包括：

工作流体回路，该工作流体回路具有高压侧和低压侧，并且被配置成使得工作流体流过该工作流体回路；

多个废热交换器，其中每个废热交换器被配置成与热源流流体地联接且热连通，并且将热能从热源流传递到高压侧内的工作流体，每个废热交换器进一步被配置成选择性地定位在高压侧内；

多个复热器，每个复热器被配置成使热能在工作流体回路的高压侧和低压侧之间传递，并且选择性地定位在高压侧和低压侧内；

第一膨胀器，该第一膨胀器流体地联接到工作流体回路，设置在高压侧和低压侧之间，并且被配置成将工作流体中的压降转换为机械能；

第二膨胀器，该第二膨胀器流体地联接到工作流体回路，设置在高压侧和低压侧之间，并且被配置成将工作流体中的压降转换为机械能；

第一泵，该第一泵在工作流体回路的低压侧和高压侧之间流体地联接到工作流体回路，并且被配置成使工作流体回路内的工作流体循环或加压；

第一冷凝器，该第一冷凝器被配置成与工作流体回路的低压侧上的工作流体热连通，并且被配置成从工作流体回路的低压侧上的工作流体去除热能；以及

多个阀，每个阀被配置成致动到打开位置或关闭位置以能够选择性地控制所述多个废热交换器中哪一个废热交换器定位在高压侧中，并且能够选择性地控制所述多个复热器中哪一个复热器定位在高压侧和低压侧中。

2.根据权利要求1所述的热机系统，其还包括通过驱动轴与第一膨胀器联接的发电机或交流发电机，其中发电机或交流发电机被配置成将机械能转换为电能。

3.根据权利要求1所述的热机系统，其还包括与第一膨胀器和第二膨胀器联接的驱动轴，其中该驱动轴被配置成利用机械能驱动第一泵、压缩机、发电机、交流发电机或它们的组合。

4.根据权利要求1所述的热机系统，其还包括过程加热系统，该过程加热系统与工作流体回路的低压侧流体地联接且热连通。

5.根据权利要求4所述的热机系统，其中过程加热系统包括过程加热交换器，该过程加热交换器被配置成将热能从工作流体回路的低压侧上的工作流体传递到流过过程加热交换器的传热流体。

6.根据权利要求5所述的热机系统，其中过程加热交换器被配置成在预热步骤期间将热能从工作流体回路的低压侧上的工作流体传递到包含甲烷的流体，以形成加热的甲烷流体，并且热源流源自于被配置成使加热的甲烷流体燃烧的热源。

7.根据权利要求1所述的热机系统，还包括

第二泵，该第二泵流体地联接到工作流体回路，并且被配置成使工作流体回路内的工作流体循环或加压；

第二冷凝器，该第二冷凝器与工作流体回路内的工作流体热连通，并且被配置成从工作流体回路内的工作流体去除热能；

第三泵，该第三泵流体地联接到工作流体回路，并且被配置成使工作流体回路内的工作流体循环或加压；以及

第三冷凝器，该第三冷凝器与工作流体回路内的工作流体热连通，并且被配置成从工作流体回路内的工作流体去除热能。

8.一种热机系统，其包括：

泵，该泵被配置成使通过工作流体回路的工作流体加压和循环，该工作流体回路具有高压侧和低压侧；

第一膨胀器，该第一膨胀器被配置成接纳来自高压侧的工作流体并且将工作流体中的压降转换为机械能；

多个废热交换器，所述多个废热交换器沿着热源流的流动路径串联地设置，并且每个废热交换器被配置成将热能从热源流传递到工作流体且选择性地定位在高压侧内或与高压侧隔绝；

多个复热器，每个复热器被配置成将热能从流过低压侧的工作流体传递到流过高压侧的工作流体，并且选择性地定位在高压侧和低压侧内或与高压侧和低压侧隔绝；以及

多个阀，每个阀被配置成致动以能够选择性地控制所述多个废热交换器中哪一个废热交换器定位在高压侧中，所述多个复热器中哪一个复热器定位在高压侧中，以及多个复热器中哪一个复热器定位在低压侧中。