阅读说明：本技术 一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法 (Low-temperature working medium supercritical gas turbine or expander and use method thereof ) 是由 翁志远 于 2019-03-29 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法,属于一种特殊用途的气轮机或膨胀机。所述气轮机主蒸汽管道输入的气体,温度需明显高于低温工质的临界温度；所述气轮机排气管道输出的乏汽,温度须达到或略微高于所述低温工质的临界温度；所述气轮机的工况区域,始终都处在所述低温工质的临界温度以上。所述气轮机排气管道连接乏汽回热器,令低温液体泵输出的低温液体冷凝临界温度的高温乏汽；另外,本发明实施例还提供一种采用气轮机外缸体进行轴端密封的技术方法,以解决气轮机或膨胀机等旋转机械转轴两端泄漏难题,尤其是昂贵的低温工质；所述气轮机或膨胀机具有结构紧凑、体积较小、成本低、扭矩力大等优势。(The embodiment of the invention provides a low-temperature working medium supercritical gas turbine or an expander and a using method thereof, belonging to a gas turbine or an expander with special application. The temperature of the gas input by the main steam pipeline of the gas turbine is obviously higher than the critical temperature of the low-temperature working medium; the temperature of the exhaust steam output by the exhaust pipeline of the gas turbine needs to reach or be slightly higher than the critical temperature of the low-temperature working medium; the working condition area of the gas turbine is always above the critical temperature of the low-temperature working medium. The exhaust pipeline of the gas turbine is connected with a waste steam heat regenerator, so that low-temperature liquid output by the low-temperature liquid pump is condensed to high-temperature waste steam at critical temperature; in addition, the embodiment of the invention also provides a technical method for sealing the shaft end by adopting the outer cylinder body of the gas turbine so as to solve the problem of leakage at two ends of a rotating shaft of a rotating machine such as the gas turbine or an expander and the like, particularly expensive low-temperature working media; the gas turbine or the expander has the advantages of compact structure, small volume, low cost, large torque force and the like.)

一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法

技术领域

本发明提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机以及使用方法，属一种气体透平的机械和相关的技术领域。汽轮机一般指蒸汽轮机，本发明实施例发电工质中没水，因此改成气轮机，包括但不仅限于气轮机、气动机、气体透平膨胀机、气体螺杆膨胀机和其他相类似的气体透平机械设备；除气轮机以外，其他气体透平机械设备一般都为小型气体透平，且成本相对较高，在实际应用也相对比较少；气轮机可大型也可做成小型设备，应用比较普及；因此，本发明实施例重点描述传统的气轮机设备，其他气体透平设备雷同。

背景技术

1882年瑞典工程师拉瓦尔设计制造出了第一台单级冲动式的汽轮机，汽轮机是一种以蒸汽为动力，并将蒸气的热能转化为机械功的旋转机械，是现代火力发电厂中应用最广泛的原动机。汽轮机具有单机功率大、效率高、寿命长等优点，被广泛应用在电站、船舶航海和大型工业中。

为了提高汽轮机设备的功率和效率，100多年我们也不断在进行改进，进气温度和压力在不断的提高，从低压汽轮机到高压汽轮机，再从亚临界到超临界汽轮机，汽轮机的功率最高做到1200MW，进气温度达到650℃，压力达到25MPa；纯凝式汽轮机低压缸排气温度低至30-45℃，排气压力低至10-13kPa，人们通过不断的提高汽轮机进气温度和压力，和尽可能的降低汽轮机的排气温度和压力，从而获得最大的焓差和发电输出。

现在发电站应用的纯冷凝汽轮机设备输出的乏汽温度，远低于水的沸点温度(低至约30℃)，目的是为了提高发电效率，尽可能多的发电输出，但其直接的后果就是造成大量的低品位乏汽潜热无法回收利用。

例如：某高压汽轮机进汽含热量3433kJ/kg左右，这些热量中只有约837kJ/kg是做功的，凝结水中含有约126kJ/kg热量，每公斤水约有2240kJ潜热能量是被冷却系统的冷却水带走，造成乏汽潜热所占的热量约为已利用热量的2～3倍；这是一个非常巨大的损失和浪费。其产生的大量低品位乏汽潜热需要用大量的水或者空气进行冷却，即不节能也不经济。

我们发电就是要将燃烧煤炭产生的热能量转为电能输出，为何要排放掉如此巨大的潜热能量呢，申请人经过近二十多年苦心探索发现，人们为了获得更多的发电输出，不断的提高进气温度和压力，同时尽可能的降低乏汽温度和压力，现在的大型发电站乏汽温度已经远远的低于其标准沸点，排气压力多为负的真空压，在获取更多发电输出同时，乏汽中也形成极其巨大的低品位潜热能量无法被利用，只能把潜热释放掉才能实现乏汽冷凝成为水，同时这样做，还会导致汽轮机的末级叶片和次末级叶片长度增加，汽轮机体积庞大，汽轮机末端需维持高度真空，末级次末级叶片容易遭受冷凝水侵蚀等一系列的问题，本发明申请就是针对这些难题进行解决。

我们发电通常采用水用作发电的工质，余热发电大部分也是用水做发电工质，发电效率也是很低；对于低温余热发电，也有采用沸点温度约15℃的有机工质ORC朗肯循环，可实现80℃以上热水发电；对于标准大气压下，沸点温度低于0摄氏度的低温发电工质，国内和国际都还处于研究阶段，对于搞发电工作的技术人员来说，低温发电工质的储存是一个难点，极其低温的发电工质，沸点远低于环境温度，设备里的低温介子放置在环境中就会气化，形成高压气体就无法再使用和发电了；另外还有一个最大难点，就是气轮机做功以后，低温乏汽再还原为液体是最大的痛点。

通常情况下，传统汽轮机做功以后，乏汽都是采用冷却塔将乏汽中的潜热能量释放到环境中的冷水或者冷空气中，但低温发电工质的乏汽温度远远的低于环境温度，正常情况下，是无法将极其低温的气化潜热释放到环境中的冷水或冷空气中，不能实现还原，因此也就无法再进行朗肯循环。如果用压缩机压缩乏汽或者采用热泵将乏汽潜热，热泵到环境温度并释放到环境中冷水或冷空气中，所付出的代价又太高；发电输出的电能都可能不够压缩机及热泵系统所消耗的电能，没有经济价值，代价实在太高。

另外还有，汽轮机或膨胀机的缸体静止不动，汽轮机转子或者膨胀机转子的转速非常快，高速旋转的转轴与静止不动的缸体之间需要进行轴封，否则汽轮机输入的高压气体，就会顺着汽轮机转轴外泄，且泄漏压力很大。汽轮机需要有轴封系统，传统有齿形汽封、布莱登汽封、蜂窝式汽封、刷子汽封、柔齿汽封、弹性齿汽封；高压进气端虽然装有轴封，但仍然不能避免蒸汽通过轴封外漏；大型汽轮机的泄漏量每小时可达10吨以上。

自密封系统，汽轮机启动和停机过程中，高压端轴封没有蒸汽，则需要引用经过减温减压的新蒸汽，同时送入到高压端和低压端轴封中，系统达到80％左右负荷后再结合自密封等系统，整个轴封系统也是相当复杂。其余少量漏气再经过几道轴封片后，由信号管排放至大气，运行中可通过观察信号管的冒汽情况来监视轴封工作的好坏。尤其是低温的有机工质，每吨成本高达10万左右，因此轴封的泄漏成本也相当昂贵。

另外，传统的汽轮机是采用蒸汽作发电工质，高压蒸汽通过喷嘴，驱动汽轮机的叶轮和转子高速旋转，输出机械能或者带动发电机高速旋转输出电能；高压二氧化碳、高压氮气、高压空气等低温发电介子，进入气轮机的输入端，通过喷嘴吹动气轮机转子上的叶轮，也一样能够驱动气轮机叶轮和转子高速旋转，气轮机喷嘴和叶轮是不区分输入的是高压水蒸汽，还是高压二氧化碳气，还是高压空气、高压氮气，只要是高压的气体驱动，气轮机叶轮就会旋转；膨胀机也是一样。

其他气体透平的机械设备，例如气动机、气体透平膨胀机、单螺杆膨胀机、双螺杆膨胀机等设备也是一样，所述这些设备一般适用于小型的发电设备，具体的本体结构与气轮机略有不同，其他基本上都是雷同和相同，只要是有高压的气体输入，不管是什么气体，气轮机和膨胀机的转子都会高速旋转。需要注意的是，传统汽轮机和膨胀机采用的是普通温度或者耐高温材料(耐高温钢材)，低温工质气轮机或膨胀机做功后，输出的乏汽温度已经降低到零度以下(如高压氮气，气轮机做功以后，输出的乏汽温度很有可能低于零下-100摄氏度)，普通汽轮机的钢材，有些是不耐低温的，有可能出现变脆和出现裂口等情况发生，显然这是不能够允许的，解决方法是采用耐低温材料，包括但不仅限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢，选择耐低温材料和根据材料在低温的特性调整即可。

与所述低温工质超临界气轮机相同，低温工质超临界膨胀机、气动机、螺杆膨胀机等气体透平设备，也需要将原有设备尾部“砍掉”，只保留高于临界温度的部分，因此设备体积将会更小，且驱动力强劲；对于本发明实施例来说，其改造方法和使用方法与所述气轮机相同，气轮机设备可大可小，因此本发明实施例重点描述气轮机，其他气体透平设备与所述气轮机相同，也就不再过多的重复赘述。

相对于沸点温度约15℃的有机工质ORC朗肯循环来说，本发明实施例提供的低温工质超临界气轮机，是采用更低沸点的二氧化碳、液空、液氮等更低温发电工质，不但可实现更低温度(可低至10℃)的余热发电；同时CO2、液空、液氮，每吨的成本也只约几百元人民币，比有机工质约10万的成本低很多。为解决这些问题，申请人经过近二十多年不断研究探索，最终找到一种高效低成本的，低温工质冷凝技术，同时也找到一种防止低温工质气轮机或膨胀机轴封泄漏的新技术。

发明内容

极其低温液体的储存难题，包括但不仅限于液体二氧化碳、液体甲烷LNG、液氮、液空、甚至液氢、液氦的储存，采用低温液体储罐和真空技术就能够很好的解决，这些都已经是非常成熟的技术。

本发明的目的在于提供一种低温工质超临界气轮机及使用方法，申请人研究发现，精简优化掉气轮机的末级叶片和次末级叶片，并使气轮机设备的工况区域和工作区域，始终高于发电工质的临界温度，并使气轮机排出的乏汽温度达到发电工质临界温度，乏汽潜热为0，潜热变显热，再利用低温液体泵输出的低温液体工质，就能实现乏汽的冷凝。相比传统汽轮机设备，不仅精简体积，而且降低传统汽轮机叶片过大造成颤振断裂的几率，提高了气轮机设备的效率和可靠性，并且还能够降低气轮机的成本。通过所述气轮机设备、低温液体泵、乏汽回热器等设备协同作用，实现一种高效率的发电系统，在提高发电效率的同时，还能降低所述气轮机设备成本和电站投资成本。

本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机分为设备输入端、设备本体、和设备输出端；所述设备输入端输入的高压气体工质，为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温介子；

所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输入端输入的高压气体，温度需明显高于所述低温工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端排出的乏汽，温度须达到所述低温工质的临界温度；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端连接乏汽回热器，令低温液体泵输出的极其低温液体，冷凝所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端排出的，温度达到所述低温工质临界温度的高温乏汽；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机是利用其输入端所输入的高温气体工质，与所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端所排出的，温度达到所述低温工质临界温度的乏汽之间的焓差做功；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输入端输入的气体，温度需明显高于所述低温工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端排出的乏汽，温度须达到或者略微高于所述低温工质的临界温度；所述气轮机或膨胀机排气管道输出的乏汽温度，也包括在临界温度点附近的温度范围(临界温度是极其精确的数据，实际不能做到，因此需包括临界温度点附近的温度)；气轮机或膨胀机排气管道所输出的乏汽温度低于临界温度，乏汽中就会存在有潜热，潜热不能够进行回热，只能够释放掉，因此造成有效热效率降低；当气轮机或膨胀机排气管道输出乏汽温度高于临界温度，潜热都为0，但高于临界温度太多就会造成有效做功变小，也造成设备成本增加，选择乏汽温度略微高于所述低温发电工质的临界温度为最佳。

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机是利用输入端输入的，温度明显高于低温工质临界温度的高温高压气体，与所述低温工质超临界气轮机或膨胀机排出的，温度达到或略微高于低温工质临界温度的乏汽之间的焓差做功；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的工况区和运行区间，始终都处在所述低温工质的临界温度以上。

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机选用耐低温材料，包括并不局限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机属于一种高压气体透平的机械设备，包括但不仅限于气轮机、气动机、气体透平膨胀机、气体螺杆膨胀机。

第二方面，本发明实施例还提供有一种采用气轮机或膨胀机缸体高度密闭结构的轴封系统，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机由静止部分和转动部分构成；所述气轮机或膨胀机缸体轴封系统包括输入端轴封系统和输出端轴封系统；

所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输入端轴封系统，包括输入端缸体、输入端轴承和轴承座、输入端转轴、主蒸汽管道；所述输入端轴承和轴承座包括支撑轴承和推力轴承；

进一步的，在所述输入端轴承和轴承座的外面，还设置有绝热壳体；所述绝热壳体分上绝热壳体和下绝热壳体；所述下绝热壳体设在输入端轴承和轴承座位置的下汽缸内，并与所述气轮机或膨胀机下汽缸紧密结合；所述输入端轴承和轴承座安装在所述气轮机或膨胀机下汽缸内的所述下绝热壳体中；

进一步的，所述下绝热壳体与所述上绝热壳体设有法兰，通过所述法兰和螺栓紧固，所述下绝热壳体与所述上绝热壳体的内腔内，形成一个密闭的绝热空间；所述输入端转轴、所述输入端轴承和轴承座以及润滑油，被密闭在所述绝热壳体构成的绝热空间内部；

进一步的，在所述绝热壳体包裹所述输入端转轴的接触位置，还设置有绝热壳体密封，所述绝热壳体密封阻止绝热壳体内的轴承润滑油，从绝热壳体密封处对外泄漏。

优选的，所述绝热壳体的上绝热壳体与下绝热壳体通过所述法兰和螺栓紧固，内部形成一密闭绝热空间，并在所述上绝热壳体顶部设有润滑油注入孔，令所述轴承和轴承座的绝热空间内部注入润滑油；

所述绝热壳体还包括有与所述绝热壳体相连的润滑油输出管道、润滑油过滤器、润滑油冷却器和润滑油泵；所述润滑油泵输出的恒温润滑油，经润滑油输入管道送至所述绝热壳体内的轴承和轴承座；

可选的，所述润滑油过滤器、所述润滑油冷却器，和所述润滑油泵设置在所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的缸体外部，或者设置在所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的缸体内部(设在内部需要有管道与外界换热)；可选的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的缸体内，还设有润滑油温度探头、润滑油压力探头、润滑油量探头，以及气轮机或膨胀机缸体内部的压力探头；

优选的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机主蒸汽管道与输入端所述绝热壳体之间，还设置有轴封，所述绝热壳体与所述轴封之间，还设有输入端预留空间或者管道，所述输入端预留空间或管道设在下汽缸中，储存从绝热壳体密封处泄漏出来的润滑油，并通过第一管道阀门将所述泄漏出来的润滑油排出。

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输出端，包括有气轮机或膨胀机排气管道、输出端缸体、输出端轴承和轴承座、联轴器和发电机；优选的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机，将输出端轴承和轴承座以及发电机，均隐藏到所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输出端缸体内；

优选的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输入端，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的输出端，均设置在所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的缸体内，利用所述低温工质超临界气轮机或膨胀机缸体的高度密闭性结构，进行转轴两端的密封，避免所述低温工质，从所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的转轴两端的轴封处泄漏。

第三方面，本发明实施例为能够更好的说明所述低温工质超临界气轮机或膨胀机设备具有实用性、新颖性和创造性，也为更好的进行理解，本发明实施例还提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机设备的使用方法；具体包括如下步骤：

包括依次连通的低温液体储罐、低温液体泵、乏汽回热器的低温管道、主换热器、所述低温工质超临界气轮机或膨胀机、乏汽回热器的高温管道构成；所述乏汽回热器的高温管道出口连接所述低温液体储罐，形成一个闭环回路；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输入端的主蒸汽管道与所述主换热器出口管道连通；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出端的排气管道与所述乏汽回热器的高温管道入口连通；

进一步的，所述低温液体储罐所存储的低温液体发电工质为标准大气压下，沸点温度低于零摄氏度的低温液体介子，包括但不仅限于二氧化碳、氨、甲烷、液氮或者液空；所述低温液体储罐单独设置，或者与所述乏汽回热器设置在一起；

可选的，所述主换热器为与热源进行换热的主要设备，包括并不局限于锅炉、余热锅炉、热交换装置、冷却器、冷凝器、凝汽器、烟气换热器、热水废液热交换器、地热换热器的任意一种或多种组合。

第四方面，本发明实施例为控制和限制所述低温液体储罐中的低温液体发电工质的蒸发，所述低温液体储罐还设置有低温液体发电工质的降温冷却装置，所述降温冷却装置包括依次连通的低温液体储罐、压缩机、热交换器、和节流降压装置构成；所述节流降压装置出口连接所述低温液体储罐，形成一个闭环回路；

进一步的，所述热交换器为释放热能的换热设备，设在所述压缩机的出口与所述节流降压装置之间，并将所述压缩机压缩气体所产生出来的热能，置换和释放到所述低温液体泵输出的低温发电工质中或者释放到乏汽回热器低温管道出口与所述主换热器之间的发电工质中(用于做功和发电)；或者释放到环境中的空气和冷水中(当低温发电工质标准沸点相对较高时，与环境中冷空气或冷水换热更容易，直接释放到环境中的冷空气和冷水中更有利于压缩机节能)；

可选的，所述节流降压装置包括具有节流降压功能的节流阀、截止阀、膨胀阀、或者膨胀机设备；

第五方面，本发明实施例为控制和限制所述乏汽回热器高温管道出口的工质温度升高，所述乏汽回热器还设置有冷却散热系统和/或热泵系统；其作用是控制乏汽回热器高温管道出口的工质温度升高，从而降低所述低温液体储罐中的低温液体发电工质的蒸发量；

进一步的，所述热泵系统由依次连通的热泵压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器构成；所述蒸发器设置在乏汽回热器高温端和靠近乏汽回热器低温管道位置，将乏汽回热器高温端和乏汽回热器低温管道高温部分的热能量，热泵转移到乏汽回热器低温管道出口与所述主换热器之间的低温工质中，或释放到环境中的空气或者冷水中(当低温发电工质标准沸点相对较高时，与环境中冷空气或冷水换热更容易，直接释放到环境中的冷空气和冷水中更有利于压缩机节能)。

第六方面，本发明实施例中，所述低温液体储罐中存储的低温工质为液体的二氧化碳、氨气、天然气、甲烷、乙烷、空气、氧气、氮气、氩气、氢气，氦气、制冷剂纯净物的任意一种或多种组合；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机、乏汽回热器、所述主换热器、所述低温液体储罐、所述低温液体泵、所述压缩机、所述热交换器、节流降压装置、和热泵系统的热泵压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器；所有设备的低温部件及相应的连接管道为耐低温材料，包括并不局限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢；

进一步的，所述低温设备以及相应的连接管道外面，还包裹有绝热层；所述绝热层具有良好的绝热性能，包括并不局限于真空隔热、气凝胶、泡沫材料、纤维材料、玻璃棉、高硅氧棉；

进一步的，还包括有冷箱，所述冷箱由高度绝热材料构成，并将所述低温设备都放置在所述冷箱中绝热；所述冷箱还设置有隔离；所述冷箱通过高度绝热的外壳对外部环境进行绝热，所述隔离再对不同温度的所述低温设备之间进行绝热和隔离。对低温液体的储存难题，用低温液体储罐和真空技术就能很好的解决，这些已经非常成熟。

第七方面，本发明实施例所提供的所述低温工质超临界膨胀机、气动机、螺杆膨胀机等小型气体透平等设备，也都需采用耐低温材料(包括并不局限于奥氏体低温钢、铁素体低温钢)和将原有设备尾部“砍掉”，只保留临界温度以上部分；以上所述低温工质超临界气体透平设备输入端输入的高压气体，温度需明显高于所述低温工质的临界温度；所述低温工质超临界气体透平设备输出端排出的乏汽，温度须达到或者略微高于所述低温工质的临界温度；

进一步的，以上所述低温工质超临界气体透平设备输出端需连接乏汽回热器，令低温液体泵输出的极其低温液体，冷凝所述低温工质超临界气体透平设备输出端所排出的，温度达到或者略微高于所述低温工质临界温度的高温乏汽；所述低温工质超临界气体透平设备的工况区和运行区间，始终都处在所述低温工质的临界温度以上。

所述气体透平设备输出端排出的乏汽须达到低温发电工质的临界温度，对于本发明实施例来说，其改造方法和用法与所述气轮机相同；设备体积将会更加小，驱动强劲；气轮机可大可小，通用性更强，技术成熟，成本也较低，其他气体透平设备市场上数量较少，因此本发明实施例重点描述气轮机，其他设备相同，不再过多重复赘述。

进一步的，所述低温工质超临界膨胀机、气动机，与所述低温工质超临界气轮机都属于一种气体透平机械，只是设备本体具体结构略有不同；在本发明实施例中，所述低温工质超临界膨胀机的输入端、输出端，管道连接方法和使用方法以及参数，与所述低温工质超临界气轮机完全相同，因此也属于本发明实施例所提供的范畴；

第八方面，本发明实施例为能够更好的说明所述低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法，具有实用性、新颖性、创造性，及便于更好理解，本发明实施例还提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法的工艺；具体包括如下步骤：

例如：所述低温液体储罐中储存的低温液体工质为标准大气压下，沸点温度低于-190℃的液氮(或者液空)，通过所述低温液体泵加压，使所述低温液体发电工质的压力达到0.5Mpa以上，流经乏汽回热器的低温管道，输送至所述主换热器(如余热锅炉)中加热，热源温度达到0℃以上；所述低温液体发电工质吸收所述热源的能量，气化后形成高压气体，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机或膨胀机高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机高速旋转输出电能；

进一步的，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出的乏汽，温度须达到所述低温工质(空气或氮气)的临界温度(-146℃以上，汽化潜热为0)；用低温液体泵输出的极其低温液体(温度低至-190℃以下的液氮或液空)，冷凝所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出的，温度达到临界温度的高温乏汽，高温乏汽与低温液体(-190℃以下的液氮或液空)在所述乏汽回热器中充分的换热后，高温乏汽失去热能冷凝成低温液氮或液空，返回至所述低温液体储罐中，备用；

进一步的，所述低温液体储罐中储存的低温液体(液氮或液空，温度为-190℃以下)，通过所述低温液体泵加压，输送至所述乏汽回热器的低温管路中，并与所述乏汽回热器高温管路进行充分的换热，吸收所述低温工质超临界气轮机或膨胀机排出的，温度达到(-146℃以上)临界温度的高温乏汽热能后，低温液体泵输出的所述低温液体发电工质，温度被提升到接近临界温度(约-148℃，有0.5℃以上金属管壁换热温差)，并从乏汽回热器低温管道出口，输送至所述主换热器(如余热锅炉)中继续加热；形成高压气体输入并驱动所述低温工质超临界气轮机或膨胀机高速旋转做功，输出机械能或带动发电机输出电能；如此不断循环。

进一步的，所述低温液体储罐中储存的低温工质(液空或液氮)，由于所述乏汽回热器的金属管壁存在换热温差等原因，造成所述乏汽回热器高温管道输出的液体温度偏高，返回所述低温液体储罐中后，会造成所述低温液体储罐中储存的低温液体温度不断升高，从而造成有一部分的低温液体工质蒸发流失，将导致低温液体工质越来越少，因此需要不断的对所述低温液体储罐补充低温液体工质；

进一步的，为避免和减少这种情况发生，所述低温液体储罐还设置有低温液体工质的降温冷却装置，所述降温冷却装置包括依次连通的低温液体储罐、压缩机、热交换器、和节流降压装置构成；所述节流降压装置输出口连接所述低温液体储罐，形成一个闭环回路；

进一步的，所述低温液体储罐中，已经蒸发的低温工质气体通过管道引入到压缩机入口；通过所述压缩机压缩后温度升高，被输送至所述热交换器中；所述热交换器为释放热能量的换热设备，设在所述压缩机出口，并通过换热将所述压缩机压缩气体所产生的热能，释放到所述低温液体泵输出的低温工质中或者释放到乏汽回热器低温管道出口与所述主换热器之间的发电工质中；或者释放到环境中的冷空气或冷水中；进一步的，被所述压缩机压缩的气体，失去热能量后冷凝成为低温的液体，通过所述节流降压装置降低压力后，返回到所述低温液体储罐中；

进一步的，所述低温液体储罐中储存的低温液体，气化吸收大量的汽化热，所述压缩机不断的运行，将气体携带的大量汽化潜热能量压缩，产生的高温和能量，不断的通过所述热交换器将该高温热能量，置换和释放到所述低温液体泵输出的低温工质中或者释放到乏汽回热器低温管道出口与所述主换热器之间的发电工质中用于发电；或者释放到环境中的冷空气和冷水中；如此不断的循环和不断降温。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种低温工质超临界气轮机或膨胀机及使用方法，所述低温工质超临界气轮机或膨胀机设备的输入端，工质温度明显高于所述发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机设备的工况区，始终不低于所述发电工质的临界温度；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机设备输出端排出的乏汽，温度须达到或者略微超过所述发电工质的临界温度(包括临界温度点附近)，由此令所述低温工质超临界气轮机或膨胀机输出的乏汽潜热为0，潜热变显热，用低温液体泵输出的极其低温液体，冷凝所述低温工质超临界气轮机或膨胀机排出的高温乏汽，从而实现系统的自我冷凝；

所述低温工质超临界气轮机或膨胀机，相对于传统气轮机或膨胀机来说，不但能够适用于低温工质，同时设备的体积也要缩小很多；传统气轮机或膨胀机设备需通过做功将乏汽温度降低到工质的标准沸点以下，因此，导致气轮机末级叶片和次末级叶片很长(膨胀机也雷同)，因此造成气轮机或膨胀机体积庞大，相对来说材料和制造成本较高，体积庞大；所述低温工质超临界气轮机或膨胀机从发电工质的临界温度点以下就被“去掉”，被去掉的部分是工质密度比较低，且气轮机或膨胀机体积庞大部分，去掉气轮机尾部和临界温度以下部分，不但没有乏汽潜热形成，并且还可以使所述气轮机或膨胀机的体积和重量以及制造成本都得到降低。

另外还有，气轮机或膨胀机的缸体静止不动，气轮机转子或者膨胀机转子的转速非常快，高速旋转的转轴与静止不动的缸体之间需要进行轴封，否则气轮机或膨胀机输入的高压气体，就会顺着气轮机转轴外泄，且泄漏压力很大。传统汽轮机或膨胀机的轴封系统有齿形汽封、布莱登汽封、蜂窝式汽封、刷子汽封、柔齿汽封、弹性齿汽封；虽装有轴封但仍然不能避免蒸汽通过轴封外漏；传统大型汽轮机的泄漏量每小时可达10吨以上。

申请人经多年研究发现，将低温工质超临界气轮机或膨胀机输入端和输出端轴承系统，隐藏到所述低温工质超临界气轮机或膨胀机的缸体内，用所述气轮机或膨胀机的缸体高度密闭性结构(可达100％密封)，可解决低温工质超临界气轮机或膨胀机转轴两端的泄漏难题；本发明实施例提供的转轴密封系统对其他膨胀机、气动机、螺杆机等旋转机械设备也适用，所述高压气体输入端和输出端，也能够采用与所述低温工质超临界气轮机或膨胀机设备相同的密封技术和方法，从而实现和达到所述转轴密封系统的近零泄漏，因此也属于本范畴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图；这是很容易做到的。为更好的说明，本发明实施例仅以所述低温工质超临界气轮机为例，其他气动机、膨胀机雷同，大同小异，也就不再重复画图和赘述。

图1为一种轴承在缸体外的低温氮气普通气轮机，乏汽温度低至氮气(-196℃)标准沸点的气轮机结构示意图，用作参考与对比；

图2为本发明实施例提供的一种“砍掉传统气轮机尾部”，输出端乏汽温度达到氮气(-146℃)临界温度的气轮机结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机，均放置到所述气轮机缸体内的结构示意图；

图4为本发明实施例提供一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机均放置到所述气轮机缸体内，并且输出端乏汽温度达到氮气(-146℃)临界温度的低温工质超临界气轮机结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种低温工质超临界气轮机(及膨胀机)设备的使用方法，及设备连接示意图；

图6为本发明实施例提供的一种带低温液体储罐的降温冷却装置的气轮机(及膨胀机)使用方法，及设备连接示意图；

图7为本发明实施例提供的一种带低温液体储罐降温冷却装置，和乏汽回热器热泵系统的气轮机(及膨胀机)使用方法示意图；

低温工质超临界气轮机部分图标：

(其它相关的高压气体透平设备与所述气轮机只是设备本体略不同，对本发明实施例特征来说改动相同，因此不再过多重复赘述)20-气轮机主蒸汽管道；21-气轮机排气管道；101-气轮机转轴；102-绝热壳体；103-输入端轴承和轴承座；104-轴封；105-气轮机设备缸体；106-转子叶轮；107-气轮机隔板；108-输出端轴封；9-输出端绝热壳体；10-输出端轴承和轴承座；11-联轴器；12-发电机；13-第三管道阀门；14-第三管道出口；15-第二管道出口；16-第二管道阀门；17-输出端预留空间或管道；18-输出端预留隔热区；19-输入端预留隔热区；22-绝热壳体密封；23-输入端预留空间或管道；24-第一管道阀门；25-第一管道出口；26-润滑油输出管道；27-润滑油储存器；28-润滑油过滤器；29-润滑油冷却器；30-润滑油泵；31-润滑油高压输入管道；32-输出端绝热壳体密封；

所述气轮机设备的用法部分图标：1-低温液体储罐；2-低温液体泵；300-乏汽回热器；301-乏汽回热器低温管路；302-乏汽回热器高温管路；4-主换热器；5-低温工质超临界气轮机；6-发电机；7-压缩机；303-热交换器；8-节流降压装置；500-热泵压缩机；501-冷凝器的高温管道；503-节流装置；504-蒸发器

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

图1为一种轴承在缸体外的低温氮气普通气轮机，乏汽温度低至氮气(-196℃)标准沸点的气轮机结构示意图，用作参考与对比；

如图1所示，传统方式的气轮机设备，气轮机转轴101两端的轴承，包括输入端轴承和轴承座103，及输出端轴承和轴承座10，以及联轴器11和发电机12，一般都设置在气轮机设备缸体105的外部；气轮机转轴101两端的轴端密封，是通过输入端轴封104和输出端轴封108来实现，传统的轴封有齿形汽封、布莱登汽封、蜂窝式汽封、刷子汽封、柔齿汽封、弹性齿汽封；气轮机虽装有轴封但仍存在着泄漏问题，传统大型汽轮机的泄漏量每小时可达到10吨以上。这种泄漏也是很大的，尤其是成本昂贵的低温液体工质，轴端汽封泄漏将是非常的痛苦。

如图1所示的一种传统朗肯循环的低温氮气工质气轮机，气轮机主蒸汽管道20，输入的气体温度为50℃，蒸汽在气轮机设备中做功，温度也不断的降低，当温度降到图1中所标记的-146℃临界温度位置(潜热为0，临界之上潜热都为0)，当气体温度低于氮气临界温度，乏汽中便开始形成潜热，并且随着乏汽温度的降低，氮气中所蕴藏的潜热也将越来越大，气轮机排气管道21的温度降低到氮气的-196℃沸点温度，潜热也将很大，因乏汽温度非常的低，巨大的低品位潜热能，很难释放出去，因此朗肯循环难以进行，这也是低温工质发电难以实现的最主要原因。

图2为本发明实施例提供的一种“砍掉传统气轮机尾部”，输出端乏汽温度达到氮气(-146℃)临界温度的气轮机结构示意图；

图2与图1的气轮机输入端，气轮机本体的前半部分和输出端发电机部分与传统气轮机相同，但是所述气轮机末级叶片和次末级叶片被全部“砍掉”，排气管道所输出的乏汽温度达到(-146℃以上)的临界温度，所述气轮机设备的体积也因此缩小很多；

图2中所述气轮机主蒸汽管道20仍然输入(50℃)的高压氮气，通过所述气轮机本体将高温高压氮气能量转变为高速旋转的机械能，驱动发电机6输出电能；高压氮气在气轮机中不断的做功，温度和压力也会不断的降低，当所述低温工质超临界气轮机温度降低到图2所标记的(-146℃)的临界温度点后，所述低温工质超临界气轮机从排气管道直接排出(-146℃)临界温度的高温乏汽，潜热为0，输送至图5所示乏汽回热器300高温管路，与低温液体泵2输出的极其低温液氮换热，用低温液体泵输出的极其低温液氮，冷凝高温乏汽。

图3为本发明实施例提供的一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机，均放置到所述气轮机缸体内的结构示意图；

为解决气轮机设备转轴两端泄漏难题，申请人经近20多年研究发现，将气轮机输入端和输出端隐藏到气轮机缸体内，用所述气轮机的缸体高度密闭性结构(可达100％密封)，可解决气轮机设备转轴两端的泄漏难题；

本发明实施例提供的转轴密封系统对于其他的旋转机械设备，高压气体输入端和输出端，也能够采用与所述气轮机设备相同的密封技术和方法，从而实现和达到转轴密封系统的近零泄漏，也属于该范畴。

如图3所示，以高压进气口20和顶部A线往左所示意为所述气轮机设备的输入端；主蒸汽管道20与乏汽管道21之间为所述气轮机设备本体，如图中A线和C线中间的B部分所示；乏汽管道21和顶部C线往右所示意的为所述气轮机设备的输出端；

如图3所示的气轮机，绝热壳体102分上绝热壳体和下绝热壳体(图3所示为气轮机的下绝热壳体)；设置在气轮机转轴101的端头轴承位置，所述下绝热壳体设在下缸体内，且与气轮机缸体105的下缸体紧密结合；所述输入端轴承和轴承座103设置在所述绝热壳体102的下绝热壳体中，支撑气轮机转轴101重量，还有推力轴承限制气轮机转轴101轴向移动；绝热壳体102与气轮机转轴101接触位置，设有绝热壳体密封22，所述绝热壳体密封22阻止绝热壳体102内的轴承润滑油从绝热壳体密封22处对外产生泄漏；

可选的，高压进气口20与输入端之间还设有轴封104，目的是防止主蒸汽管道20输入的高温高压气体进入绝热壳体102；可选的，所述轴封104与绝热壳体102之间，还设有输入端预留隔热区19，目的是隔离和降低高压主蒸汽管道20输入的高温，影响到绝热壳体102及里面的输入端轴承和轴承座103，由于绝热壳体102的上绝热壳体和下绝热壳体是密闭结构，压力与高压进气口20输入压力相同，因此高压进气口20输入的高压气体，很难进入到绝热壳体102内部。同时还有轴封104和绝热壳体密封22；所述绝热壳体密封22还可设置两个，这样设置可使主蒸汽管道20输入的高温高压气体很难进入，同时也可避免绝热壳体102中的润滑油很难泄漏出来；

可选的，在绝热壳体密封22与输入端预留隔热区19之间，还设有输入端预留空间或管道23，所述输入端预留空间或管道23隔离，同时储存从绝热壳体密封22处泄漏出来的润滑油，并通过第一管道阀门24和第一管道出口25将所述泄漏的润滑油排出；

优选的，如图3所示，所述绝热壳体102和下缸体105的外部，还设有与所述绝热壳体相连的润滑油输出管道26、润滑油储存器27、润滑油过滤器28、润滑油冷却器29、及润滑油泵30和润滑油高压输入管道31，通过所述润滑油高压输入管道31将充足的，干净的，低温的(可控温度的)润滑油，输送至所述绝热壳体102内，提供给输入端轴承和轴承座103，充足的，干净的，低温的润滑油保障；确保输入端轴承和轴承座103能够安全和稳定运行。

所述润滑油储存器27，润滑油过滤器28、润滑油冷却器29，可进行不限数量的组合，通过润滑油泵30和润滑油高压输入管道31，将润滑油输送至所述绝热壳体102内的轴承和轴承座103；

所述润滑油过滤器28、润滑油冷却器29和润滑油泵30可设在气轮机设备的缸体105外部(也可以设置在气轮机的缸体内部)；

当润滑油冷却器29设置在缸体内部时，所述润滑油冷却器29中有管道与外界联系，通过管道内的介子流动，将缸体内润滑油的热量传递到缸体外，通过换热器冷却后返回到缸体内部。

可选的，将所述气轮机的输入端和输出端均放到气轮机设备的缸体内部，用所述气轮机缸体的高度密闭性结构(近100％密封)进行气轮机转轴101的轴端密封，避免气体从所述气轮机的转轴两端的轴封处泄漏。所述气轮机的输出端实施方案如下：输出端轴承和轴承座10，设在远离输出端轴封108的位置；可选的，设置输出端预留隔热区18；输出端轴承和轴承座10设在输出端绝热壳体9中，输出端绝热壳体9与输入端结构相同，分下绝热壳体和上绝热壳体，所述下绝热壳体与气轮机设备缸体105的下缸体紧密结合，输出端上绝热壳体与下绝热壳体通过法兰和螺栓紧固，内部形成一个密闭的绝热空间；可选的，所述上绝热壳体顶部设润滑油注入孔，令所述轴承和轴承座的绝热空间内注入润滑油；

优选的，输出端绝热壳体9还包括有与输出端绝热壳体9相连的润滑油输出管道26，润滑油储存器27，润滑油过滤器28，润滑油冷却器29，和润滑油泵30；润滑油泵30输出的低温高压润滑油经润滑油输入管道31送至输出端绝热壳体9内，为输出端轴承和轴承座10提供充足的，干净的，低温的润滑油，确保输出端轴承和轴承座10能够安全和稳定运行，具体实施与输入端相同，不再过多赘述；

需要说明的是，输出端绝热壳体9与转轴101拥有两个接触位置，因此输出端绝热壳体密封32有两个，如图3所示分别设置在与转轴101相接触的两个接触位置；所述输出端绝热壳体密封32阻止输出端绝热壳体9内的轴承润滑油从输出端绝热壳体密封32处对外泄漏；输出端气轮机转轴101的轴端，还设置有联轴器11与发电机12的转轴进行联轴，方便发电机12的检修和更换；

可选的，输出端预留空间或管道17分别设置在输出端绝热壳体9两侧的下缸体105内，储存从输出端绝热壳体密封32处泄漏出的润滑油，并通过第二管道阀门16和第三管道阀门13将泄漏出的润滑油排出；需说明，输出端发电机12产生电能，通过设在气轮机设备缸体105上的接线端子引出，不会影响所述气轮机的密封性能。

所述气轮机高压主蒸汽管道20和气轮机排气管道21，都是采用密闭性能优良的法兰和螺丝紧固，不会出现泄漏，因此本发明实施例所提供的气轮机设备拥有多重密封措施。值得注意的是，该技术相对较独立，本发明实施例所提供的技术方案，还可应用到其他旋转设备的产品上，因此也属于本发明实施例所提供的，具有独立的技术特征。在引用这些技术特征时，也需要得到申请人认可。

图4为本发明实施例提供一种将气轮机设备输入端轴承，输出端轴承及发电机均放置到所述气轮机缸体内，并且输出端乏汽温度达到氮气(-146℃)临界温度的低温工质超临界气轮机结构示意图；

图4中，采用气轮机设备缸体进行轴端密封，该系统的密封性能(可达到近100％)与图3相同可以达到接近零泄漏；低温发电工质接近零泄漏，不但可以减少成本昂贵的低温发电工质流失，同时还能提高所述发电系统以及动力系统的整体发电效率；

除此之外，通过图1和图4对比，在图1中气轮机主蒸汽管道20输入的50℃氮气，氮气做功以后温度降低；当温度降到氮气的(-146℃)临界温度后，传统气轮机设备仍然继续做功，温度降低到氮气的标准沸点-196℃以下，如图1中-196℃后才从气轮机排气管道21排出，乏汽中蕴藏大量的潜热，极其低温的潜热无法释放。

本发明实施例提供的低温工质超临界气轮机与传统气轮机设备，存在着巨大区别，如图4所示，本发明实施例提供的低温工质超临界气轮机，当温度降到发电工质氮气的临界温度(约-146℃，潜热为0)，就不再继续做功，而是直接通过低温工质超临界气轮机排气管道21排出，此时乏汽中没有潜热，潜热为0，潜热变显热。再用低温液体泵输出的极其低温的液氮，冷凝临界温度的高温乏汽；所述低温工质超临界气轮机具有体积小，动力强劲、成本低的优势；

图5为本发明实施例提供的一种低温工质超临界气轮机(或膨胀机)设备的使用方法，及设备连接示意图；

图5中，低温液体储罐1中储存的发电工质为液氮(约-196℃)，通过低温液体泵2提升压力，流经乏汽回热器300的低温管路301，输送至所述主换热器4(如凝汽器)中加热到约50℃以上，低温发电工质吸热形成高压气体，输入并驱动所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5高速旋转做功；输出机械能或者带动发电机6高速旋转输出电能；所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5排出的乏汽，温度达到氮气的临界温度(约-146℃以上，潜热为0，潜热变显热)，用低温液体泵2输出的-196℃以下液氮，冷凝所述(-146℃以上的)高温乏汽成为液氮(约-190℃，金属壁有0.5℃以上的换热温差)，返回到所述低温液体储罐1中，备用；

低温液体储罐1中的液氮(约-196℃以下)，通过低温液体泵2增压到所述乏汽回热器低温管路301中，吸收所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5输出到所述乏汽回热器高温管路302中的(约-146℃)临界温度的高温乏汽热能，液氮温度被提升到接近临界温度(约-148℃，有0.5℃以上的金属壁换热温差)，并从乏汽回热器低温管路301出口输送至所述主换热器4中，重新加热到50℃以上，成为高温高压氮气，驱动所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5高速旋转和做功，输出机械能或者带动发电机6发电输出，如此不断循环，不断发电输出；所述低温工质超临界气轮机(或膨胀机)5的工况区域，始终在氮临界温度(-146℃)以上。

图6为本发明实施例提供的一种带低温液体储罐的降温冷却装置的气轮机(或膨胀机)使用方法，及设备连接示意图；

如图6所示，本发明实施例为控制和限制低温液体储罐1中的低温液体发电工质的蒸发，低温液体储罐1还设置有低温液体发电工质的降温冷却装置，所述降温冷却装置包括依次连通的低温液体储罐1，压缩机7，热交换器303，和节流降压装置8构成；所述节流降压装置出口连接所述低温液体储罐1，形成一个闭环回路；

进一步的，所述热交换器303为释放热能的换热设备，设在所述压缩机7的出口与所述节流降压装置8之间，并将所述压缩机7压缩气体所产生出来的热能，置换和释放到所述低温液体泵2输出的低温发电工质中或者释放到乏汽回热器低温管道301出口与所述主换热器4之间的发电工质中；或者释放到环境中的冷空气和冷水中；

进一步的，所述压缩机7压缩气体所产生出来的热能，置换和释放到所述低温液体泵2输出的低温发电工质中；所述压缩机7输出端的所述热交换器的低温管道，设置在所述乏汽回热器低温管道301出口与所述主换热器4之间，或者设置在所述乏汽回热器300高温端，或者为所述乏汽回热器300的低温管道301的高温部分；

当低温发电工质的临界温度明显的高于环境温度，优选的，所述热交换器303的低温管道设置在环境中的冷水或者冷空气中，并且将所述压缩机7压缩气体所产生出来的热能，直接释放到环境中的冷空气和冷水中，有利于压缩机7节能和低温工质的迅速冷却；

所述节流降压装置8包括具有节流降压功能的节流阀、截止阀、膨胀阀、或者膨胀机设备；优选膨胀机设备；

图7为本发明实施例提供的一种带低温液体储罐降温冷却装置，和乏汽回热器热泵系统的气轮机(或膨胀机)使用方法示意图；所述低温液体储罐降温冷却装置与图6相同，不再过多赘述；

图7中，本发明实施例为控制和限制所述乏汽回热器高温管道302出口的工质温度升高，所述乏汽回热器300还设置有热泵系统；其作用是控制乏汽回热器高温管道302出口的温度升高，从而降低所述低温液体储罐1中的低温液体发电工质的蒸发量；

所述热泵系统由依次连通的热泵压缩机500，冷凝器501，节流装置503，蒸发器504构成；所述蒸发器504设置在乏汽回热器300高温端和靠近乏汽回热器低温管道301位置，将乏汽回热器300高温端和乏汽回热器低温管道301高温部分的热能量，热泵转移到乏汽回热器低温管道301出口与所述主换热器4之间的低温工质中(冷凝器高温管道501与冷凝器低温管道502换热，将热泵压缩机500压缩产生的热能，释放到乏汽回热器低温管道301出口与主换热器4之间)，或者释放到环境中的空气或者冷水中，适用于沸点相对较高的低温发电工质，直接释放到环境中的冷空气和冷水中，有利于热泵压缩机节能和低温工质的迅速冷却。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。