[发明专利]三重联合循环动力装置

说明书

本发明提供三重联合循环动力装置，属于能源与动力技术领域。冷凝器有冷凝液管路经循环泵连通混合蒸发器，膨胀机有蒸汽通道连通混合蒸发器，混合蒸发器有蒸汽通道分别连通压缩机和第二膨胀机，压缩机有蒸汽通道经高温热交换器连通膨胀机，第二膨胀机有蒸汽通道连通冷凝器；外部有空气通道与经第二压缩机连通燃烧室，外部有燃料通道连通燃烧室，燃烧室有燃气通道连通第三膨胀机，第三膨胀机有燃气通道经高温热交换器连通外部，冷凝器有冷却介质通道连通外部，混合蒸发器有热介质通道连通外部，膨胀机连接压缩机并传输动力，第三膨胀机连接第二压缩机并传输动力，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接外部并输出动力，形成三重联合循环动力装置。

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。在动力需求技术领域，利用热能转换为机械能是获得和提供动力的重要方式。对于以汽柴油和天然气为代表的优质燃料，应该采用热效率高的直燃型燃气-蒸汽联合循环；对于非优质燃料和核燃料，采用间接式燃气-蒸汽联合循环时热效率也比较理想；尽管如此，它们实现的热效率依然不够完美，其根本原因在于——对每一种基本的热功转换技术而言，其自身都有各自固有的优缺点；同时，这些动力装置往往负荷很大，提高其热效率意义重大。

就低温排放环节来看，蒸汽动力循环的优势最佳，但其获取变温热源热负荷时的传热环节温差损失大；就高温热负荷的获取环节而言，燃气轮机循环的优势独特，但其热排放环节温差损失大；因此，提高两种类型的燃气-蒸汽联合循环热效率的着眼点在于减少蒸汽动力循环的温差损失。为此，本发明提出了保留蒸汽动力循环优势，克服蒸汽动力循环不足，热效率高于传统燃气-蒸汽联合循环的三重联合循环动力装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供三重联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.三重联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、循环泵、高温热交换器、冷凝器、混合蒸发器、第二压缩机、第三膨胀机和第二高温热交换器所组成；冷凝器有冷凝液管路经循环泵与混合蒸发器连通，膨胀机有蒸汽通道与混合蒸发器连通，混合蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和第二膨胀机连通，压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与冷凝器连通；外部有工作介质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经第二高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有工作介质通道经高温热交换器与外部连通，第二高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器或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，混合蒸发器或还有热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，第三膨胀机连接第二压缩机并传输动力，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接外部并输出动力，形成三重联合循环动力装置。

2.三重联合循环动力装置，主要由压缩机、膨胀机、第二膨胀机、循环泵、高温热交换器、冷凝器、混合蒸发器、第二压缩机、第三膨胀机、第二高温热交换器和高温回热器所组成；冷凝器有冷凝液管路经循环泵与混合蒸发器连通，膨胀机有蒸汽通道与混合蒸发器连通，混合蒸发器还有蒸汽通道分别与压缩机和第二膨胀机连通，压缩机还有蒸汽通道经高温热交换器与膨胀机连通，第二膨胀机还有蒸汽通道与冷凝器连通；外部有工作介质通道与第二压缩机连通，第二压缩机还有工作介质通道经高温回热器和第二高温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有工作介质通道经高温回热器和高温热交换器与外部连通，第二高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，高温热交换器或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，混合蒸发器或还有热介质通道与外部连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，第三膨胀机连接第二压缩机并传输动力，膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接外部并输出动力，形成三重联合循环动力装置。