[其他]从热能产生机械动力的方法和设备

说明书

人为的空气污染是众所周知的事实，减少不必要的污染已公认为当务之急。大量的空气污染是人造装置燃烧矿物燃料产生的。最近人们在清除该等装置排出的气体和/或烟之气方面作了许多努力。

下面叙述的本发明，其主要目的是明确地详细说明经过改良的提高热能发生装置或更具体地说热力发电厂的总效率，同时减少由其所造成的污染程度的方法和有关设备。

本发明的另一个目的是提供通过控制热能发生装置的释热率（以下简稳为ROHR）从热能发生装置发出的热能产生机械动力的一种方法，该热能是至少大体上通过矿物燃料或生物气体的氧化产生的：燃料和氧气在至少一个反应区中经混合使其发生放热反应，此外在该反应区内反应是限制在一个燃烧室装置中进行的，该燃烧室装置则包括至少一个排气管、至少一个含氧气体入口和燃料引入装置;整个过程包括下列步骤：

（甲）设置至少一个与一比较器连接的用以检测所述热能发生装置的ROHR所用的探测器;

（乙）在比较器中产生至少一个所希望的ROHR的目标值;

（丙）确定所述热能发生过程的ROHR值，并将该数据传送到所述比较器中，

（丁）设置用以控制所述热能发生过程的ROHR所用的控制装置;和

（戊）将所述比较器与所述控制装置连接起来，从而使所述目标值与所述ROHR的检测值至少基本上达到一致。

本发明的另一个目的是公开这样一种方法，该方法是将热能生产方法应用到至少一个辅助透平循环中，而主透平循环包括普通的蒸汽或气体透循环。

作为本发明的又一个目的在于该主透平循环是用至少基本上惰性的气体即由惰性气体的适当混合物完成的。

作为本发明的又另一个目的在于该主透平循环是在比外界压力高的压力下进行的。

作为本发明的另一个目的，所述主透平循环中较高压力的平均值是可按预定的操作要求进行调节的，从而可以较快地进行功率调制。

作为本发明的又另一个目的在于以下事实，即由于比在现有技术蒸汽发生装置所遇到的热惯性较小，通过改变燃料供应流量率可以使热能发生过程在负荷按所希望的情况变化时极其快速地发生反应。

本发明的另一个目的是，待生产的热能有部分是从核反应堆和/或其它能源获得的。

本发明的又一个目的是，反应堆产生的部分热能以在至少一个第一较低的温度范围内提供给一个循环之内，而以在高于该第一较低温度范围内的温度输入到所要求的热能生产循环的热能是由下一个燃烧循环完成的。

本发明的又另一个目的是，在较低温度范围内的一部分热能产生过程是由其它热源完成的，例如太阳能、地热能、工业废热、由另一个当然可包括热交换器热泵式循环发出的热能等。

作为本发明的一个目的，至少一个透平循环的热能产生过程是通过受到所采用的若干热能产生方法中至少一种方法的作用下的热效换器装置完成的。

作为本发明的另一个目的，经过改良的热能生产方法被应用于至少一个辅助透平循环中，且主透平循环还包括一个普通的蒸汽透平循环或一个气体透平循环。

本发明的又另一个目的是提供一种从热能产生机械动力的设备，该热能则至少是包括透平装置在内的释热装置放出来的。

除本发明申请人减少空气污染的技术所具有的有益性能外，本发明申请人还想出使该技术适应于能量生产的方法和设备，从而提高效率，同时给能量生产和降低污染带来好处。

熟悉本专业的人士还应该注意的一点是，发电厂可适配成利用透平运行过程的部分热能，其中该热能是在基本上惰性气体透平循环中释放出来的，且此外在所述循环中所述基本上惰性的气体可防止发电装置因热而损坏。

此外，可以明白到，若热能载体是气态物质，而且是比重小于空气的气态物质时，则任何因疏忽大意而造成的从管道或配件等的气体漏泄，不含在大气中停留很长时间的。

用于干净而高效产生热能的理想的方法例如本专利申请人的专利合作条约/美国专利85/01730中已叙述过。在本申请人有关的一九八六年八月二十八日申请的共同待审批的美国专利序列号910，348中还叙述这类经过改良的方法。

虽然本专利申请要求保护的范围对熟悉本专业的人士来说可通过阅读该本发明的说明书以权利要求书而获得明确的认识，下面还是叙述本发明的方法和装置。

本发明的方法包括下列步骤：

从矿物可燃性产品、生物气体或它们的混合物选取燃料，

设置热能发生装置，该装置包括至少一个具有燃烧室装置的反应区、一个含氧气体的入口、燃料引入装置和一个排气管，