单工质蒸汽联合循环
阅读说明:本技术 单工质蒸汽联合循环 (Single working medium steam combined cycle ) 是由 李鸿瑞 李华玉 于 2020-04-19 设计创作,主要内容包括:本发明提供单工质蒸汽联合循环,属于能源与动力技术领域。是指由M<Sub>1</Sub>千克、M<Sub>2</Sub>千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十一个过程——M<Sub>1</Sub>千克工质升压过程12,M<Sub>1</Sub>千克工质吸热汽化过程23,M<Sub>1</Sub>千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e7,M<Sub>2</Sub>千克工质升压过程74,(M<Sub>1</Sub>+M<Sub>2</Sub>)千克工质吸热过程45,(M<Sub>1</Sub>+M<Sub>2</Sub>)千克工质降压过程56,(M<Sub>1</Sub>+M<Sub>2</Sub>)千克工质与H千克工质混和放热过程67,(M<Sub>1</Sub>+H)千克工质降压过程78,(M<Sub>1</Sub>+H)千克工质放热冷凝过程81——组成的闭合过程。(The invention provides a single working medium steam combined cycle, and belongs to the technical field of energy and power. Is defined by M 1 Kilogram, M 2 Working medium consisting of kilogram and H kilogram, eleven processes carried out separately or together-M 1 Step-up process of working medium kilogram 12, M 1 Heat absorption and vaporization process 23, M of kilogram working medium 1 34 kg of working medium for pressure reduction, 1e for H kg of working medium for pressure increase, e7 and M for H kg of working medium for heat absorption 2 Kilogram working medium boost process 74, (M) 1 +M 2 ) Kilogram working medium endothermic process 45, (M) 1 +M 2 ) Kilogram working medium depressurization 56 (M) 1 +M 2 ) Heat release process 67 by mixing kilogram working medium and H kilogram working medium, (M) 1 + H) kilogram working medium depressurization 78,(M 1 + H) kilogram working medium exothermic condensation process 81-the closed process of composition.)
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。一般情况下,热源的温度随着热的释放而降低,热源是变温的;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,这使得采用单一热力循环理论实现制冷、供热或转化为动时能源利用率不理想。
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。
现实中,人们需要简单、主动、高效地利用燃料生成或其它的高温热能来实现制冷、供热或转化为动力,这需要热科学基础理论的支撑;在热科学基础理论体系中,热力循环是热能利用装置的理论基础和能源利用系统的核心;热力循环的创建及发展应用将对能源利用的飞跃起到重大作用,将积极推动社会进步和生产力发展。
从简单、主动和高效地实现温差利用的原则出发,针对高温热源或变温热源的动力应用,力求为热动系统的简单化和高效化提供理论支撑,本发明提出了单工质蒸汽联合循环。
发明内容
:本发明主要目的是要提供单工质蒸汽联合循环,具体发明内容分项阐述如下:
1.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十一个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热汽化过程23,M1千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e7,M2千克工质升压过程74,(M1+M2)千克工质吸热过程45,(M1+M2)千克工质降压过程56,(M1+M2)千克工质与H千克工质混和放热过程67,(M1+H)千克工质降压过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——组成的闭合过程。
2.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热汽化过程23,M1千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e9,M2千克工质升压过程94,(M1+M2)千克工质吸热过程45,X千克工质降压过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热过程56,(M1+M2-X)千克工质降压过程67,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热过程78,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程89,(M1+H)千克工质降压过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——组成的闭合过程。
3.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十四个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热过程2b,(M1+M)千克工质吸热汽化过程b3,(M1+M)千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e7,M2千克工质升压过程7a,M千克工质放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压过程a4,(M1+M2)千克工质吸热过程45,(M1+M2)千克工质降压过程56,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程67,(M1+H)千克工质降压过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——组成的闭合过程。
4.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十七个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热过程2b,(M1+M)千克工质吸热汽化过程b3,(M1+M)千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e9,M2千克工质升压过程9a,M千克工质放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压过程a4,(M1+M2)千克工质吸热过程45,X千克工质降压过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热过程56,(M1+M2-X)千克工质降压过程67,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热过程78,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程89,(M1+H)千克工质降压过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——组成的闭合过程。
5.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十二个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热汽化过程23,M1千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e7,M2千克工质升压过程74,(M1+M2)千克工质吸热过程45,(M1+M2)千克工质降压过程56,(M1+M2)千克工质放热过程6f,(M1+M2)千克工质与H千克工质混和放热过程f7,(M1+H)千克工质降压过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——组成的闭合过程。
6.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热汽化过程23,M1千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e9,M2千克工质升压过程94,(M1+M2)千克工质吸热过程45,X千克工质降压过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热过程56,(M1+M2-X)千克工质降压过程67,(M1+M2-X)千克工质放热过程7f,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热过程f8,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程89,(M1+H)千克工质降压过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——组成的闭合过程。
7.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十五个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热过程2b,(M1+M)千克工质吸热汽化过程b3,(M1+M)千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e7,M2千克工质升压过程7a,M千克工质放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压过程a4,(M1+M2)千克工质吸热过程45,(M1+M2)千克工质降压过程56,(M1+M2)千克工质放热过程6f,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程f7,(M1+H)千克工质降压过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——组成的闭合过程。
8.单工质蒸汽联合循环,是指由M1千克、M2千克和H千克组成的工质,分别或共同进行的十八个过程——M1千克工质升压过程12,M1千克工质吸热过程2b,(M1+M)千克工质吸热汽化过程b3,(M1+M)千克工质降压过程34,H千克工质升压过程1e,H千克工质吸热过程e9,M2千克工质升压过程9a,M千克工质放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压过程a4,(M1+M2)千克工质吸热过程45,X千克工质降压过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热过程56,(M1+M2-X)千克工质降压过程67,(M1+M2-X)千克工质放热过程7f,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热过程f8,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热过程89,(M1+H)千克工质降压过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——组成的闭合过程。
附图说明:
图1是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第1种原则性流程示例图。
图2是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第2种原则性流程示例图。
图3是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第3种原则性流程示例图。
图4是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第4种原则性流程示例图。
图5是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第5种原则性流程示例图。
图6是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第6种原则性流程示例图。
图7是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第7种原则性流程示例图。
图8是依据本发明所提供的单工质蒸汽联合循环第8种原则性流程示例图。
具体实施方式
:
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。
图1所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温、汽化和过热过程23,M1千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e7,M2千克工质升压升温过程74,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56,(M1+M2)千克工质与H千克工质混和放热降温过程67,(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——共11个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e7过程的吸热由(M1+M2)千克工质67过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行23过程,以及(M1+M2)千克工质进行45过程,需要的热负荷由外部热源来提供。
②放热过程——(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至7点,完成67放热过程;(M1+H)千克工质进行81过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程74一般由压缩机来完成;M1千克工质的降压膨胀过程34,(M1+M2)千克工质的降压膨胀过程56,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图2所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温、汽化和过热过程23,M1千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e9,M2千克工质升压升温过程94,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,X千克工质降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程56,(M1+M2-X)千克工质降压膨胀过程67,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热降温过程78,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程89,(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——共14个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e9过程的吸热由(M1+M2-X)千克工质78过程和(M1+M2)千克工质89过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行23过程,(M1+M2)千克工质进行45过程,以及(M1+M2-X)千克进行56过程,需要的热负荷由外部热源来提供。
②放热过程——(M1+M2-X)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至8点,完成78放热过程;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至9点,完成89放热过程;(M1+H)千克工质进行c1过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程94一般由压缩机来完成;M1千克工质的降压膨胀过程34,X千克工质的降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质的降压膨胀过程67,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图3所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温过程2b,(M1+M)千克工质吸热升温、汽化和过热过程b3,(M1+M)千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e7,M2千克工质升压升温过程7a,M千克工质与M1千克工质的混合放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压升温过程a4,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程67,(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——共14个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e7过程的吸热由(M1+M2)千克工质67过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行2b过程的吸热来自M千克过热蒸汽的混合放热,或还有外部热源同时提供;(M1+M)千克工质进行b3过程,以及(M1+M2)千克工质进行45过程,需要的热负荷由外部热源来提供。
②放热过程——(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至7点,完成67放热过程;(M1+H)千克工质进行81过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程7a和(M2-M)千克工质的升压过程a4一般由压缩机来完成;(M1+M)千克工质的降压膨胀过程34,(M1+M2)千克工质的降压膨胀过程56,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图4所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温过程2b,(M1+M)千克工质吸热升温、汽化和过热过程b3,(M1+M)千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e9,M2千克工质升压升温过程9a,M千克工质与M1千克工质的混合放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压升温过程a4,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,X千克工质降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程56,(M1+M2-X)千克工质降压膨胀过程67,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热降温过程78,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程89,(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——共计17个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e9过程的吸热由(M1+M2-X)千克工质78过程和(M1+M2)千克工质89过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行2b过程的吸热来自M千克过热蒸汽的混合放热,或还有外部热源同时提供;(M1+M)千克工质进行b3过程,(M1+M2)千克工质进行45过程,以及(M1+M2-X)千克进行56过程,需要的热负荷由外部热源来提供。
②放热过程——(M1+M2-X)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至8点,完成78放热过程;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至9点,完成89放热过程;(M1+H)千克工质进行c1过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程9a和(M2-M)千克工质的升压过程a4一般由压缩机来完成;(M1+M)千克工质的降压膨胀过程34,X千克工质的降压过程58,(M1+M2-X)千克工质的降压过程67,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图5所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温、汽化和过热过程23,M1千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e7,M2千克工质升压升温过程74,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56,(M1+M2)千克工质放热降温过程6f,(M1+M2)千克工质与H千克工质混和放热降温过程f7,(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——共12个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e7过程的吸热由(M1+M2)千克工质f7过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行23过程,以及(M1+M2)千克工质进行45过程,需要的热负荷由外部热源来提供,或由外部热源和(M1+M2)千克工质6f过程的放热(回热)来提供。
②放热过程——(M1+M2)千克工质6f过程的放热,可对外或对循环其它环节提供以满足相应热需求;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至7点,完成f7放热过程;(M1+H)千克工质进行81过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程74一般由压缩机来完成;M1千克工质的降压膨胀过程34,(M1+M2)千克工质的降压膨胀过程56,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图6所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温、汽化和过热过程23,M1千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e9,M2千克工质升压升温过程94,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,X千克工质降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程56,(M1+M2-X)千克工质降压膨胀过程67,(M1+M2-X)千克工质放热降温过程7f,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热降温过程f8,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程89,(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——共15个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e9过程的吸热由(M1+M2-X)千克工质f8过程和(M1+M2)千克工质89过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行23过程,(M1+M2)千克工质进行45过程,以及(M1+M2-X)千克进行56过程,需要的热负荷由外部热源来提供;或由外部热源和(M1+M2-X)千克工质7f过程的放热(回热)来提供。
②放热过程——(M1+M2-X)千克工质7f过程的放热,可对外或对循环其它环节提供以满足相应热需求;(M1+M2-X)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至8点,完成f8放热过程;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至9点,完成89放热过程;(M1+H)千克工质进行c1过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程94一般由压缩机来完成;M1千克工质的降压膨胀过程34,X千克工质的降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质的降压膨胀过程67,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图7所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温过程2b,(M1+M)千克工质吸热升温、汽化和过热过程b3,(M1+M)千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e7,M2千克工质升压升温过程7a,M千克工质与M1千克工质的混合放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压升温过程a4,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,(M1+M2)千克工质降压膨胀过程56,(M1+M2)千克工质放热降温过程6f,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程f7,(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,(M1+H)千克工质放热冷凝过程81——共15个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e7过程的吸热由(M1+M2)千克工质f7过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行2b过程的吸热来自M千克过热蒸汽的混合放热,或还有外部热源同时提供;(M1+M)千克工质进行b3过程和(M1+M2)千克工质进行45过程需要的热负荷,由外部热源来提供,或由外部热源和(M1+M2)千克工质6f过程的放热(回热)来提供。
②放热过程——(M1+M2)千克工质6f过程的放热,可对外或对循环其它环节提供以满足相应热需求;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至7点,完成f7放热过程;(M1+H)千克工质进行81过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程7a和(M2-M)千克工质的升压过程a4一般由压缩机来完成;(M1+M)千克工质的降压膨胀过程34,(M1+M2)千克工质的降压膨胀过程56,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程78,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
图8所示T-s图中的单工质蒸汽联合循环示例是这样进行的:
(1)从循环过程上看:
工作介质进行——M1千克工质冷凝液升压过程12,M1千克工质吸热升温过程2b,(M1+M)千克工质吸热升温、汽化和过热过程b3,(M1+M)千克工质降压膨胀过程34,H千克工质冷凝液升压过程1e,H千克工质吸热升温、汽化和过热过程e9,M2千克工质升压升温过程9a,M千克工质与M1千克工质的混合放热冷凝过程ab,(M2-M)千克工质升压升温过程a4,(M1+M2)千克工质吸热升温过程45,X千克工质降压膨胀过程58,(M1+M2-X)千克工质吸热升温过程56,(M1+M2-X)千克工质降压膨胀过程67,(M1+M2-X)千克工质放热降温过程7f,(M1+M2-X)千克工质与H千克工质混合放热降温过程f8,(M1+M2)千克工质与H千克工质混合放热降温过程89,(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,(M1+H)千克工质放热冷凝过程c1——共计18个过程。
(2)从能量转换上看:
①吸热过程——H千克工质进行e9过程的吸热由(M1+M2-X)千克工质f8过程和(M1+M2)千克工质89过程的放热来提供,或还有外部热源同时提供;M1千克工质进行2b过程的吸热来自M千克过热蒸汽的混合放热,或还有外部热源同时提供;(M1+M)千克工质进行b3过程,(M1+M2)千克工质进行45过程,以及(M1+M2-X)千克进行56过程,需要的热负荷由外部热源来提供,或由外部热源和(M1+M2-X)千克工质7f过程的放热(回热)来提供。
②放热过程——(M1+M2-X)千克工质7f过程的放热,可对外或对循环其它环节提供以满足相应热需求;(M1+M2-X)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至8点,完成f8放热过程;(M1+M2)千克工质以混合方式放热于H千克工质,降温至9点,完成89放热过程;(M1+H)千克工质进行c1过程的放热,一般向低温热源释放,热动联供时向热用户提供。
③能量转换过程——M1千克工质的升压过程12和H千克工质的升压过程1e一般由循环泵来完成,M2千克工质的升压过程9a和(M2-M)千克工质的升压过程a4一般由压缩机来完成;(M1+M)千克工质的降压膨胀过程34,X千克工质的降压过程58,(M1+M2-X)千克工质的降压过程67,还有(M1+H)千克工质降压膨胀过程9c,一般由膨胀机来完成;膨胀作功大于升压耗功,完成热变功并对外提供循环净功,形成单工质蒸汽联合循环。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的单工质蒸汽联合循环,具有如下效果和优势:
(1)创建热能(温差)利用基础理论。
(2)较大幅度减少相变吸热过程的热负荷,相对增加高温段吸热负荷,热效率高。
(3)方法简单,流程合理,适用性好,是实现温差有效利用的共性技术。
(4)单一工质,有利于生产和储存;降低运行成本,提高循环调节的灵活性
(5)过程共用,提高热效率,并为减少设备投资提供理论基础。
(6)在高温区或变温区阶段,循环介质与热源介质同为气体,循环工质自热源吸热环节有利于降低温差传热损失,提高热效率。
(7)在高温区采取低压高温运行方式,解决传统蒸汽动力装置中热效率、循环介质参数与管材耐压耐温性能之间难以调和的矛盾。
(8)在实现高热效率前提下,可选择低压运行,为提高装置运行的安全性提供理论支撑。
(9)工质适用范围广,能够很好地适应供能需求,工质与工作参数之间匹配灵活。
(10)扩展了实现温差利用的热力循环范围,有利于更好地实现高温热源和变温热源的高效动力利用。
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