用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的有機(jī)蘭金循環(huán)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的有機(jī)蘭金循環(huán)。描述了一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率的聯(lián)合熱力系統(tǒng)。系統(tǒng)包括燃?xì)鉁u輪(1)和由燃?xì)鉁u輪(1)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)(2)。系統(tǒng)還包括具有渦輪膨脹機(jī)(13)的熱力有機(jī)蘭金循環(huán)(5)。熱傳遞布置(9a、9、11)將熱從燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到熱力有機(jī)蘭金循環(huán)，其中，熱轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動(dòng)從動(dòng)渦輪機(jī)的機(jī)械功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的有機(jī)蘭金循環(huán)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中公開(kāi)的主題的實(shí)施例大致涉及用于通過(guò)熱回收產(chǎn)生機(jī)械功率的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為普通水-蒸汽蘭金循環(huán)的備選方案，使用有機(jī)蘭金循環(huán)(ORC)用于廢熱回收過(guò)程，并且用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，從而將廢熱轉(zhuǎn)變成有用的電能。
[0003]圖1示出用于產(chǎn)生電能的聯(lián)合燃?xì)鉁u輪-ORC循環(huán)。有機(jī)蘭金循環(huán)用于從燃?xì)鉁u輪排氣中回收廢熱并且借助于雙閉合回路系統(tǒng)來(lái)將它轉(zhuǎn)換成電能。參考標(biāo)號(hào)101指示例如用作發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪，發(fā)電機(jī)以102示意性地示出。燃?xì)鉁u輪101的排放燃燒氣體在熱交換器103中冷卻，并且借助于第一閉合回路104從其中抽取熱。在第一閉合回路104中，使用透熱油作為熱傳遞流體，以將由燃?xì)鉁u輪101釋放的熱傳遞到在第二閉合回路105中循環(huán)的流體。第一閉合回路104包括泵106和三個(gè)串聯(lián)地布置的熱交換器107、108和108a，其中，熱從透熱油傳遞到在第二閉合回路105中循環(huán)的流體。
[0004]第二閉合回路105是基于蘭金原理的熱力循環(huán)，其中，工作流體是有機(jī)流體，具體而言是重質(zhì)碳?xì)浠衔?，例如環(huán)戊烷，或者具有合適的特性的制冷劑流體。
[0005]在第二閉合回路105中循環(huán)的工作流體分別在三個(gè)串聯(lián)地布置的熱交換器108a、108和107中被加熱、蒸發(fā)、以及過(guò)熱，并且在渦輪膨脹機(jī)109中膨脹。流體的熱力特性允許進(jìn)行干膨脹，即，在渦輪膨脹機(jī)109的排出口側(cè)處的流體仍然處于氣態(tài)。同流換熱器(recuperator) 110定位在潤(rùn)輪膨脹機(jī)109的下游。在同流換熱器110中，熱的膨脹流體與冷的高壓液體交換熱，該高壓液體通過(guò)使冷凝器112中的膨脹流體冷凝，然后借助于泵113在熱力循環(huán)的所需上壓力下泵送冷凝物而獲得。由泵113輸送的液體被泵送穿過(guò)同流換熱器110，然后穿過(guò)預(yù)熱器、蒸發(fā)器和過(guò)熱器交換器108a、108、107，從而接通回路。
[0006]渦輪膨脹機(jī)109機(jī)械地連接于發(fā)電機(jī)115，發(fā)電機(jī)115將可在渦輪膨脹機(jī)109的輸出軸上獲得的機(jī)械功率轉(zhuǎn)換成電功率。
[0007]在兩個(gè)閉合回路中循環(huán)的透熱油和有機(jī)流體允許有效地利用低溫?zé)嵩磥?lái)在較廣的功率輸出范圍內(nèi)產(chǎn)生電能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開(kāi)的實(shí)施例提供一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率的聯(lián)合熱力系統(tǒng)，包括:燃?xì)鉁u輪；渦輪機(jī)，其由所述燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)；熱力有機(jī)蘭金循環(huán)，其包括渦輪膨脹機(jī)；熱傳遞布置，其用于將熱從所述燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到所述熱力有機(jī)蘭金循環(huán)；從動(dòng)渦輪機(jī)，其由所述渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)。有利地，所述渦輪膨脹機(jī)是整體齒輪式(integrally geared)多級(jí)渦輪膨脹機(jī)。在一些實(shí)施例中，由燃?xì)鉁u輪和有機(jī)蘭金循環(huán)的渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)各自可包括一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)，例如離心壓縮機(jī)或壓縮機(jī)組。
[0009]兩個(gè)熱力循環(huán)都用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)目的。系統(tǒng)有利地用于如下設(shè)備中，即，其中需要機(jī)械功率用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)渦輪機(jī)，并且其中既不需要產(chǎn)生也不便產(chǎn)生電功率。使用有機(jī)蘭金循環(huán)使得系統(tǒng)特別適合用于水無(wú)法獲得或不足以運(yùn)行水-蒸汽蘭金循環(huán)的地方。
[0010]系統(tǒng)可用于油-氣裝置和設(shè)備中。例如，燃?xì)鉁u輪和渦輪膨脹機(jī)可用來(lái)驅(qū)動(dòng)管道壓縮站或天然氣液化系統(tǒng)的壓縮機(jī)。
[0011]根據(jù)又一方面，本公開(kāi)還涉及一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率且驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的方法，包括以下步驟:
提供燃?xì)鉁u輪；
使用所述燃?xì)鉁u輪產(chǎn)生機(jī)械功率，并且使用機(jī)械功率驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)；
將熱從所述燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到有機(jī)蘭金循環(huán)；
借助于多級(jí)整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)，使用所述有機(jī)蘭金循環(huán)產(chǎn)生機(jī)械功率，并且使用機(jī)械功率驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。
[0012]一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率的聯(lián)合熱力系統(tǒng)，包括:燃?xì)鉁u輪；渦輪機(jī)，其由燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)；熱力有機(jī)蘭金循環(huán)，其包括整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)；熱傳遞布置，其用于將熱從燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到熱力有機(jī)蘭金循環(huán)；從動(dòng)渦輪機(jī)，其由渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，從動(dòng)渦輪機(jī)是壓縮機(jī)，并且優(yōu)選為離心壓縮機(jī)。
[0014]優(yōu)選地，熱傳遞布置包括閉合熱傳遞回路、在熱傳遞回路中循環(huán)的熱傳遞流體，從而將熱從排放燃燒氣體傳遞到熱力有機(jī)蘭金循環(huán)。
[0015]優(yōu)選地，由燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)包括壓縮機(jī)或壓縮機(jī)組。
[0016]優(yōu)選地，包括機(jī)械變速器，以將整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)與由渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)機(jī)械地聯(lián)接。
[0017]優(yōu)選地，機(jī)械變速器包括具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸和一個(gè)從動(dòng)出口軸的齒輪箱。
[0018]優(yōu)選地，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸的第一入口軸連接到整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的第一級(jí)的第一葉輪上。
[0019]優(yōu)選地，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸的第二入口軸連接到整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的第二級(jí)的第二葉輪上。
[0020]優(yōu)選地，第一級(jí)是整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的高壓級(jí)。
[0021]優(yōu)選地，第二級(jí)是整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的低壓級(jí)。
[0022]優(yōu)選地，出口軸連接到從動(dòng)渦輪機(jī)的軸上。
[0023]一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率且驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的方法，包括以下步驟:提供燃?xì)鉁u輪；使用燃?xì)鉁u輪產(chǎn)生機(jī)械功率，并且使用機(jī)械功率驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)；將熱從燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到有機(jī)蘭金循環(huán)；借助于多級(jí)整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)，使用有機(jī)蘭金循環(huán)產(chǎn)生機(jī)械功率，并且使用機(jī)械功率驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。
[0024]優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟:提供包括閉合熱傳遞回路的熱傳遞布置；使在熱傳遞回路中循環(huán)的熱傳遞流體循環(huán)；借助于熱傳遞流體，將熱從排放燃燒氣體傳遞到熱力有機(jī)蘭金循環(huán)。
[0025]特征和實(shí)施例在此在下面公開(kāi)，并且在所附權(quán)利要求中進(jìn)一步闡述，所附權(quán)利要求形成本描述的整體部分。以上簡(jiǎn)要描述闡述了本發(fā)明的多種實(shí)施例的特征，以便可更好地理解下面的詳細(xì)描述，并且以便可更好地意識(shí)到本發(fā)明對(duì)本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，存在本發(fā)明的其他特征，其將在下面描述，而且將在所附權(quán)利要求中闡述。在這方面，在詳細(xì)解釋本發(fā)明的若干實(shí)施例之前，要理解的是，本發(fā)明的多種實(shí)施例在它們的應(yīng)用方面不限于結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，而且不限于在以下描述中闡述的或在圖中示出的構(gòu)件的布置。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施例，而且能夠以多種方式實(shí)踐和執(zhí)行。而且，要理解的是，在本文中采用的措詞和術(shù)語(yǔ)是用于描述目的，而不應(yīng)被視為限制。
[0026]因而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，本公開(kāi)所基于的構(gòu)思可容易地用作用于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的若干目的的其他結(jié)構(gòu)、方法和/或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是認(rèn)為權(quán)利要求包括此種等同結(jié)構(gòu)，只要它們不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]將容易地獲得本發(fā)明的公開(kāi)的實(shí)施例及其許多附帶的優(yōu)點(diǎn)的更完整的理解，因?yàn)楫?dāng)結(jié)合附圖來(lái)考慮時(shí)，通過(guò)參照以下詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的公開(kāi)的實(shí)施例及其許多附帶的優(yōu)點(diǎn)，其中:
圖1示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的聯(lián)合燃?xì)鉁u輪-ORC系統(tǒng)；
圖2示出根據(jù)本公開(kāi)的、用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)目的的聯(lián)合燃?xì)鉁u輪-ORC系統(tǒng)；
圖3和圖4示意性地示出兩級(jí)渦輪膨脹機(jī)的主要特征。
【具體實(shí)施方式】
[0028]示范實(shí)施例的以下詳細(xì)描述參照了附圖。不同圖中的相同參考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相同或相似的元件。另外，圖未必按比例繪制。而且，以下詳細(xì)描述不限制本發(fā)明。而本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求限定的。
[0029]貫穿說(shuō)明書(shū)對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”的參照表示結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在公開(kāi)的主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因而，貫穿說(shuō)明書(shū)在各處出現(xiàn)短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”或“在一些實(shí)施例中”未必指的是相同的(多個(gè))實(shí)施例。而且，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇Y(jié)合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。
[0030]參照?qǐng)D2,參考標(biāo)號(hào)I表不用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載2的燃?xì)鉂?rùn)輪。在一些不范實(shí)施例中，負(fù)載可為壓縮機(jī)或壓縮機(jī)組。例如，燃?xì)鉁u輪I可用來(lái)驅(qū)動(dòng)天然氣液化設(shè)備或管道壓縮站中的一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)。在一些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪I可為重型渦輪。在其他實(shí)施例中，燃?xì)鉂?rùn)輪I可為航改式(aeroderivative)燃?xì)鉂?rùn)輪。
[0031]燃?xì)鉁u輪I產(chǎn)生高溫燃燒氣體。在將燃燒氣體排出到大氣中之前，使用下面在此公開(kāi)的有機(jī)蘭金循環(huán)來(lái)至少部分地回收包含在燃燒氣體中的廢熱。
[0032]為了回收熱，在圖2的示范實(shí)施例中，燃燒氣體在排出到大氣中之前流動(dòng)穿過(guò)熱回收交換器3。
[0033]第一閉合回路4用來(lái)從熱交換器3中移除熱，并且將它傳遞到第二閉合回路5。在第一閉合回路4中，例如透熱油的熱傳遞流體用來(lái)將從燃燒氣體中移除的熱傳遞到第二閉合回路5中。參考標(biāo)號(hào)6表不第一閉合回路4的循環(huán)泵。
[0034]第二閉合回路5是熱力循環(huán)，并且更具體而言是有機(jī)蘭金循環(huán)。在第二閉合回路5中循環(huán)的過(guò)程流體經(jīng)受熱力轉(zhuǎn)變，包括冷凝、泵送、加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱、膨脹，以使熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。例如環(huán)戊烷的合適的工作流體或能夠用于有機(jī)蘭金循環(huán)中的另一種合適的有機(jī)流體在第二閉合回路5中循環(huán)。[0035]在一些示范實(shí)施例中，第二閉合回路5包括循環(huán)泵7、預(yù)熱器9a、蒸發(fā)器9、過(guò)熱器
11、渦輪膨脹機(jī)13、同流換熱器15和冷凝器17。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣，在回路中可存在額外的構(gòu)件，例如膨脹容器。
[0036]在第二閉合回路5中循環(huán)的液態(tài)工作流體被循環(huán)泵7在第一高壓水平下泵送。加壓流體在預(yù)熱器9a、蒸發(fā)器9和過(guò)熱器11中借助于在第一閉合回路4中循環(huán)的流體所回收的熱而被加熱?？商峁┎煌瑪?shù)量和布置的熱交換器，例如僅兩個(gè)熱交換器，分別是加熱器和過(guò)熱器。
[0037]在過(guò)熱器11的出口處，在第二閉合回路5中循環(huán)的工作流體處于過(guò)熱的氣態(tài)、高壓狀態(tài)。然后高壓過(guò)熱工作流體在渦輪膨脹機(jī)13中膨脹。在第二低壓水平下離開(kāi)渦輪膨脹機(jī)13的排放流體流動(dòng)穿過(guò)熱同流換熱器15，并且最終在冷凝器17中冷凝。例如借助于冷凝工作流體與外部空氣或水之間的熱交換來(lái)實(shí)現(xiàn)冷凝。
[0038]在同流換熱器15中，包含在離開(kāi)渦輪膨脹機(jī)13的膨脹流體中的低溫?zé)崤c由循環(huán)泵7輸送的處于液態(tài)的冷的加壓流體進(jìn)行交換。
[0039]在圖2中示出的示范實(shí)施例中，渦輪膨脹機(jī)13用作用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的機(jī)械驅(qū)動(dòng)器。渦輪膨脹機(jī)13可借助于機(jī)械變速器19而機(jī)械地連接到從動(dòng)渦輪機(jī)21上。例如，從動(dòng)渦輪機(jī)21可為壓縮機(jī)，例如離心壓縮機(jī)或軸流式壓縮機(jī)。在其他實(shí)施例中，渦輪機(jī)21可為泵或另一種從動(dòng)潤(rùn)輪機(jī)。
[0040]在一些示范實(shí)施例中(未示出)，可省略第一閉合回路4。在這種情況下，熱從燃?xì)鉁u輪排出口直接傳遞到有機(jī)蘭金循環(huán)。加熱器9和過(guò)熱器11可結(jié)合到熱交換器3中。獲得熱損耗降低且系統(tǒng)的總體效率提高的更緊湊的設(shè)備。
[0041]在一些實(shí)施例中，渦輪膨脹機(jī)13可為多級(jí)的整體齒輪式渦輪膨脹機(jī)。在圖2中，渦輪膨脹機(jī)13表示為兩級(jí)的整體齒輪式渦輪膨脹機(jī)。
[0042]因而，包含在從燃?xì)鉁u輪I排出的燃燒氣體中的一部分熱轉(zhuǎn)變成有用的機(jī)械功率,從而提高系統(tǒng)的總體效率，以及由此產(chǎn)生的總機(jī)械功率。
[0043]已經(jīng)描述了上述熱回收系統(tǒng)用于改進(jìn)燃?xì)鉁u輪設(shè)備的效率，其中，燃?xì)鉁u輪的熱燃燒氣體在排放到大氣中之前被冷卻。燃燒氣體的溫度范圍適于使用有機(jī)蘭金循環(huán)來(lái)將熱轉(zhuǎn)變成機(jī)械功率。熱力循環(huán)不需要水，并且因此可用于無(wú)法獲得水并且不可使用普通的蒸汽循環(huán)的情況。
[0044]例如離心壓縮機(jī)的從動(dòng)渦輪機(jī)21例如可用來(lái)處理LNG系統(tǒng)中的制冷劑流體，或者可用來(lái)運(yùn)送管道中的氣體。
[0045]圖3和圖4示意性地示出可用于圖2中的ORC循環(huán)5中的兩級(jí)渦輪膨脹機(jī)13的主要特征。渦輪膨脹機(jī)13包括第一高壓級(jí)13A和第二低壓級(jí)13B。工作流體進(jìn)入渦輪膨脹機(jī)13的第一高壓級(jí)13A，離開(kāi)第一渦輪膨脹機(jī)級(jí)13A，以穿過(guò)管道24而輸送到渦輪膨脹機(jī)13的第二低壓級(jí)13B的入口。
[0046]機(jī)械變速器19設(shè)置在兩級(jí)渦輪膨脹機(jī)13與從動(dòng)渦輪機(jī)21之間。
[0047]在圖3的示范實(shí)施例中，機(jī)械變速器19包括具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸和一個(gè)從動(dòng)出口軸的齒輪箱20。所述驅(qū)動(dòng)入口軸是整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)13的軸。出口軸連接于從動(dòng)潤(rùn)輪機(jī)21的軸。參考標(biāo)號(hào)31A表不第一入口軸，潤(rùn)輪膨脹機(jī)13的第一高壓級(jí)13A的第一葉輪連接在其上。因此，第一入口軸31A以渦輪膨脹機(jī)13的第一高壓級(jí)的葉輪的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。渦輪膨脹機(jī)13的第二低壓級(jí)13B的葉輪連接在第二入口軸3IB上，第二入口軸3IB以渦輪膨脹機(jī)13的第二低壓級(jí)13B的葉輪的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
[0048]圖4以根據(jù)圖3的線IV-1V的正視圖示出機(jī)械變速器19的示意性圖示，如在圖4中最佳地顯示的那樣，齒輪箱20包括安裝在第一入口軸3IA上的第一齒輪33A和安裝在第二入口軸31B上的第二齒輪33B。兩個(gè)齒輪33A和33B與中心冕狀輪34嚙合。齒輪箱20的第三齒輪33C安裝在輸出軸19A上，輸出軸19A例如通過(guò)接頭22而連接于從動(dòng)渦輪機(jī)21的軸。
[0049]第一齒輪33A、第二齒輪33B和第三齒輪33C有利地具有小于中心冕狀輪34的直
徑的直徑。
[0050]在一些實(shí)施例中，第三齒輪33C具有小于中心冕狀輪34的直徑的直徑，以便增大連接到從動(dòng)渦輪機(jī)21上的輸出軸19A的旋轉(zhuǎn)速度。
[0051]輸出軸19A的較高速度允許容易地驅(qū)動(dòng)需要以較高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的離心壓縮機(jī)21。
[0052]第一齒輪33A和第二齒輪33B具有不同的直徑，以便對(duì)渦輪膨脹機(jī)13的所述第一和第二級(jí)的各個(gè)葉輪提供最佳旋轉(zhuǎn)速度。
[0053]有利地，該整體齒輪式解決方法在LNG系統(tǒng)或管道壓縮站中特別有用。
[0054]另外，圖3和圖4的實(shí)施例改進(jìn)膨脹階段的效率，因?yàn)楦鱾€(gè)葉輪可以以其最佳旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
[0055]此外，包括多個(gè)葉輪的實(shí)施例允許利用高壓過(guò)熱工作流體的全部壓降。
[0056]雖然已經(jīng)在圖中示出并且結(jié)合若干示范實(shí)施例在上面精確且詳細(xì)地充分描述了在本文中描述的主題的公開(kāi)實(shí)施例，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的是，許多修改、改變和省略是可行的，而不實(shí)質(zhì)性地偏離在本文中闡述的新穎教導(dǎo)、原理和構(gòu)思、以及在所附權(quán)利要求中陳述的主題的優(yōu)點(diǎn)。因此，公開(kāi)的新方案的恰當(dāng)范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求的最寬解釋決定，以便包含所有此種修改、改變和省略。此外，任何過(guò)程或方法步驟的順序或次序可根據(jù)備選實(shí)施例而改變或重新排序。
【權(quán)利要求】
1.一種用于產(chǎn)生機(jī)械功率的聯(lián)合熱力系統(tǒng)，包括: 燃?xì)鉁u輪； 渦輪機(jī)，其由所述燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)； 熱力有機(jī)蘭金循環(huán)，其包括整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)； 熱傳遞布置，其用于將熱從所述燃?xì)鉁u輪的排放燃燒氣體傳遞到所述熱力有機(jī)蘭金循環(huán)； 從動(dòng)渦輪機(jī)，其由所述渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述從動(dòng)渦輪機(jī)是壓縮機(jī)，并且優(yōu)選為離心壓縮機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱傳遞布置包括閉合熱傳遞回路、在所述熱傳遞回路中循環(huán)的熱傳遞流體，從而將熱從所述排放燃燒氣體傳遞到所述熱力有機(jī)蘭金循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，由所述燃?xì)鉁u輪驅(qū)動(dòng)的所述渦輪機(jī)包括壓縮機(jī)或壓縮機(jī)組。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括機(jī)械變速器，以將所述整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)與由所述渦輪膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的所述渦輪機(jī)機(jī)械地聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械變速器包括具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸和一個(gè)從動(dòng)出口軸的齒輪箱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸的第一入口軸連接到所述整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的第一級(jí)的第一葉輪上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)入口軸的第二入口軸連接到所述整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的第二級(jí)的第二葉輪上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級(jí)是所述整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的高壓級(jí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二級(jí)是所述整體齒輪式多級(jí)渦輪膨脹機(jī)的低壓級(jí)。
【文檔編號(hào)】F01K23/10GK103711533SQ201310451085
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】A.布拉托 申請(qǐng)人:諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司