[发明专利]从可变温度热源产生动力的方法、设备和热力循环

权利要求书

1.一种从可变温度热源产生动力的级联方法，其包括：

根据主有机超临界朗肯循环，使选自全氟化化合物的主工作流体在主回路(2)中循环，其中所述主工作流体被加热和蒸发、在从属于发电机(11)或机械用户的主膨胀器(5)中膨胀、冷却、冷凝并再次加热和蒸发；

在锅炉(4)中将可变温度热源(9)操作地联接到主回路(2)的主工作流体，以执行主工作流体的所述加热和蒸发；

根据辅助朗肯循环，使辅助工作流体在辅助回路(3)中循环，其中所述辅助工作流体被加热和蒸发、在从属于辅助发电机(11；13)或辅助机械用户的辅助膨胀器(12)中膨胀、冷却、冷凝并再次加热和蒸发；

将主朗肯循环的膨胀的主工作流体热联接到辅助朗肯循环的辅助工作流体，以便冷却主工作流体，并且在辅助工作流体在辅助膨胀器(12)中膨胀之前，通过从所述主朗肯循环到所述辅助朗肯循环的热传递来加热和蒸发所述辅助工作流体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中主工作流体在主换热器(6)中被预热。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中主工作流体和辅助工作流体是相同的流体，并且辅助回路(3)是主回路(2)的分支；其中在位于主膨胀器(5)下游和辅助膨胀器(12)上游的第二换热器(19)中进行主工作流体与辅助工作流体的热联接。

4.根据权利要求3所述的方法，其中辅助工作流体在主膨胀器(5)和辅助膨胀器(12)的上游与主工作流体分离，并且在主膨胀器(5)和辅助膨胀器(12)的下游重新连接辅助工作流体和主工作流体。

5.根据从属于权利要求2的权利要求3或4所述的方法，其中辅助工作流体在主换热器(6)中重新连接主工作流体。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中主工作流体和辅助工作流体是流体地分离的；其中设备(1)包括热交换器(17)；其中主工作流体和辅助工作流体在热交换器(17)中热联接。

7.根据权利要求6所述的方法，其中辅助工作流体不同于主工作流体。

8.根据权利要求7的方法，其中辅助工作流体是有机流体，优选地选自：环戊烷、异戊烷、异己烷、己烷、戊烷、R245fa、R1234yf。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中选自全氟化化合物的主工作流体包括：全氟-2-甲基戊烷/全氟正己烷(Flutec^tm PP1)、全氟甲基环己烷(PP2)、全氟-1,3-二甲基环己烷(PP3)、六氟苯。

10.一种用于从可变温度热源产生动力的级联设备，其包括：

主回路(2)，该主回路包括：

锅炉(4)，该锅炉操作地联接到可变温度热源(9)；

主膨胀器(5)；

主换热器(6)；

主冷凝器(7)；

主泵(8)；

主管道，该主管道将锅炉(4)、主膨胀器(5)、主换热器(6)、主冷凝器(7)和主泵(8)彼此连接；

主工作流体，该主工作流体选自全氟化化合物并在主回路(2)中流动，以实现超临界有机朗肯循环；

至少一个辅助回路(3)，所述至少一个辅助回路热联接到主回路(2)并包括辅助膨胀器(12)；其中辅助工作流体在与离开主膨胀器(5)的主工作流体进行热交换之后进入辅助膨胀器(12)。

11.根据权利要求10所述的设备，其中辅助回路(3)是主回路(2)的分支，并且辅助工作流体是所述主工作流体；其中所述设备(1)还包括第二换热器(19)，该第二换热器位于主回路(2)上且位于主膨胀器(5)的下游，并放置在辅助回路(3)上且位于辅助膨胀器(12)的上游；主工作流体和辅助工作流体之间在第二换热器(19)中进行热交换。