CN117780472A - 氢燃料携同核能联合循环动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供氢燃料携同核能联合循环动力装置，属于能源与动力技术领域。外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
Description
技术领域：
本发明属于能源与动力技术领域。
背景技术：
动力需求为人类生活与生产当中最为常见；其中，将高温热能通过热动装置转换为机械能，是人类获得动力或电力的重要手段。
在燃料中，氢气属于高品质能源，也是高品位燃料，应加以充分利用；利用氢气为燃料来实现热变功，采用纯氧助燃能够避免任何污染物的产生和排放。以氢燃料为投入能源进行纯氧燃烧来获得动力时，得到高效利用是根本要求，这需要有联合动力循环装置来实现。不过，对于包含布雷顿循环的联合循环热动装置来说，其功率、热效率和压缩过程升压比之间常常存在着难以协调的矛盾。
核燃料虽然是高品位燃料，通过氦气-蒸汽联合循环实现高效热变功——不过，由于受限于工作原理和材料性能等因素，核燃料应用价值没有得到充分发挥，仍有提升空间。深入分析之后发现——在氢燃料为投入能源的热动装置和核燃料为投入能源的热动装置中，各自存在相应的温差不可逆损失，尤以氢燃料燃烧过程存在的温差不可逆损失为重。
人们需要简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力。为此，本发明给出了将氢燃料与核能(核燃料)搭配使用，取长补短，热效率高、安全性强、适应氢氧燃烧并灵活确定循环工作参数、循环工质与燃料产物相一致的氢燃料携同核能联合循环动力装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供氢燃料携同核能联合循环动力装置，具体发明内容分项阐述如下：
1.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器和蒸发器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
2.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器和蒸发器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
3.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经回热器和核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通，供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器还有热源介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
4.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
5.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器与第四膨胀机连通，第四膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有燃气通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
6.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器与供热器连通，供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
7.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器与供热器连通，供热器还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机连通和经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
8.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1或第6项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
9.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1或第6项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
10.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第2或第7项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器、新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
11.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第2或第7项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器和核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机还有蒸汽通道经蒸发器、新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
12.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第3项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机有蒸汽通道经回热器和核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道经回热器与供热器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器和回热器与供热器连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
13.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第3项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机有蒸汽通道经回热器和核反应堆与燃烧室连通调整为膨胀机有蒸汽通道经回热器、新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
14.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第4或第5项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将第二膨胀机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为第二膨胀机有低压蒸汽通道经新增回热器与蒸发器连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
15.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第4或第5项所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通调整为压缩机有蒸汽通道经新增回热器和核反应堆与燃烧室连通，将燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通调整为燃烧室有蒸汽通道与第二膨胀机连通之后第二膨胀机再有蒸汽通道经新增回热器与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
16.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室连通，冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与膨胀机连通，膨胀机还有蒸汽通道经热源热交换器和核反应堆与燃烧室连通，压缩机有蒸汽通道经核反应堆与燃烧室连通，燃烧室还有蒸汽通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有低压蒸汽通道经蒸发器之后分成两路——第一路直接与压缩机连通和第二路经第三膨胀机与冷凝器连通，冷凝器还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机连接压缩机并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机连接压缩机和升压泵并传输动力。
17.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1-16项所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝水管路经第二升压泵与低温回热器连通，压缩机增设中间抽汽通道与低温回热器连通，低温回热器再有冷凝水管路经升压泵与蒸发器连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
18.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1-16项所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代第二膨胀机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代升压泵，然后将第三膨胀机变更为第二膨胀机，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
19.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1-16项所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机并取代第三膨胀机，增加扩压管并取代升压泵，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
20.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在第1-16项所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加喷管并取代第三膨胀机，增加扩压管并取代升压泵，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第1种原则性热力***图。
图2是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第2种原则性热力***图。
图3是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第3种原则性热力***图。
图4是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第4种原则性热力***图。
图5是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第5种原则性热力***图。
图6是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第6种原则性热力***图。
图7是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第7种原则性热力***图。
图8是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第8种原则性热力***图。
图9是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第9种原则性热力***图。
图10是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第10种原则性热力***图。
图11是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第11种原则性热力***图。
图12是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第12种原则性热力***图。
图13是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第13种原则性热力***图。
图14是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第14种原则性热力***图。
图15是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第15种原则性热力***图。
图16是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第16种原则性热力***图。
图17是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第17种原则性热力***图。
图18是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第18种原则性热力***图。
图19是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第19种原则性热力***图。
图20是依据本发明所提供的氢燃料携同核能联合循环动力装置第20种原则性热力***图。
图中，1-膨胀机，2-第二膨胀机，3-压缩机，4-第三膨胀机，5-升压泵，6-燃烧室，7-核反应堆，8-冷凝器，9-蒸发器，10-回热器，11-供热器，12-热源热交换器，13-第四膨胀机，14-第二升压泵，15-低温回热器，16-膨胀增速机，17-双能压缩机，18-扩压管，19-喷管；A-新增回热器。
关于氢燃料和核反应堆的简要说明：
(1)高品位燃料：指的是燃烧产物形成的热源温度相对较高的燃料。
※相比之下有低品位燃料——指的是燃烧产物形成的热源温度相对较低的燃料。
(2)对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动高温热负荷的燃料来说，使循环工质能够达到的温度更高者为氢燃料，使循环工质能够达到的温度较低者为低品位燃料。
※本发明中，氢燃料燃烧产物本身就是循环工质；显然，循环工质流经核反应堆7能够达到的温度低于氢燃料在燃烧室6内形成的高温水蒸气的温度。也就是说，氢燃料为高品位燃料，而核燃料属于低品位燃料。
(3)本发明申请中的核反应堆，是利用核能直接或间接向循环工质提供高温热负荷的供热装置，一般包含两种情况：①核燃料通过核反应释放的热能，直接提供给流经核反应堆的循环工质；②核燃料通过核反应释放的热能，首先提供给一回路冷却介质，然后由冷却介质通过热交换器提供给流经核反应堆的循环工质。
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所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器和蒸发器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室6连通，冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道经蒸发器9之后分成两路——第一路直接与压缩机3连通和第二路经第三膨胀机4与冷凝器8连通，冷凝器8还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给升压泵5；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3、升压泵5和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环动力装置中，将膨胀机1有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9和核反应堆7与燃烧室6连通。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器9和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图3所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室6连通，冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经回热器10和核反应堆7与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道经回热器10与供热器11连通，供热器11还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机3连通和经第三膨胀机4与冷凝器8连通，冷凝器8还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，供热器11还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经回热器10和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经回热器10和供热器11逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给升压泵5；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷，热源介质通过蒸发器9提供驱动热负荷，被加热介质通过供热器11带走中温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3、升压泵5和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图4所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室6连通，冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道与热源热交换器12连通，热源热交换器12还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机2连通，压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道经蒸发器9之后分成两路——第一路直接与压缩机3连通和第二路经第三膨胀机4与冷凝器8连通，冷凝器8还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器12还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经热源热交换器12吸热升温，之后通过中间进汽通道进入第二膨胀机2降压作功；压缩机3排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给升压泵5；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，热源介质通过热源热交换器12提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3、升压泵5和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图5所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室6连通，冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经热源热交换器12与第四膨胀机13连通，第四膨胀机13还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通，压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道与蒸发器9连通，蒸发器9还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机3连通和经第三膨胀机4与冷凝器8连通，冷凝器8还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器9还有燃气通道与外部连通，热源热交换器12还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经热源热交换器12吸热升温，之后进入第四膨胀机13降压作功，第四膨胀机13排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热降温；压缩机3排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热降温；蒸发器9排放的低压蒸汽分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给升压泵5；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，热源介质通过蒸发器9和热源热交换器12提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2、第三膨胀机4和第四膨胀机13向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2、第三膨胀机4和第四膨胀机13向压缩机3、升压泵5和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图6所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室6连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室6连通，冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通之后蒸发器9再有蒸汽通道与膨胀机1连通，膨胀机1还有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通，燃烧室6还有蒸汽通道与第二膨胀机2连通，第二膨胀机2还有低压蒸汽通道经蒸发器9与供热器11连通，供热器11还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机3连通和经第三膨胀机4与冷凝器8连通，冷凝器8还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器8还有冷却介质通道与外部连通，供热器11还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9和供热器11逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热冷凝；被加热介质通过供热器11带走中温热负荷，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图7所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图6所示的氢燃料携同光热联合循环动力装置中，将膨胀机1有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经蒸发器9和核反应堆7与燃烧室6连通。
(2)流程上，与图6所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器8的一部分冷凝水经升压泵5升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器9和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图8所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器9连通。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经新增回热器A和蒸发器9逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图9所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器A与自身连通。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经新增回热器A放热降温，进入第二膨胀机2继续降压作功；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图10所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9和核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9、新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器9连通。
(2)流程上，与图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经蒸发器9吸热升温，流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经新增回热器A和蒸发器9逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图11所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9和核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1还有蒸汽通道经蒸发器9、新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器A与自身连通。
(2)流程上，与图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经蒸发器9吸热升温，流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经新增回热器A放热降温，进入第二膨胀机2继续降压作功；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图12所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经回热器10和核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经回热器10、新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道经回热器10与供热器11连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经新增回热器A和回热器10与供热器11连通。
(2)流程上，与图3所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经回热器10、新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经新增回热器A、回热器10和供热器11逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图13所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机1有蒸汽通道经回热器10和核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经回热器10、新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器A与自身连通。
(2)流程上，与图3所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经回热器10、新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经新增回热器A放热降温，进入第二膨胀机2继续降压作功；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经回热器10和供热器11逐步放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图14所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图5所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将第二膨胀机2有低压蒸汽通道与蒸发器9连通调整为第二膨胀机2有低压蒸汽通道经新增回热器A与蒸发器9连通。
(2)流程上，与图5所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经新增回热器A放热降温，之后进入蒸发器9放热降温，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图15所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图5所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机3有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为压缩机3有蒸汽通道经新增回热器A和核反应堆7与燃烧室6连通，将燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通调整为燃烧室6有蒸汽通道与第二膨胀机2连通之后第二膨胀机2再有蒸汽通道经新增回热器A与自身连通。
(2)流程上，与图5所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：压缩机3排放的蒸汽流经新增回热器A和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽进入第二膨胀机2降压作功至一定程度之后流经新增回热器A放热降温，进入第二膨胀机2继续降压作功；第二膨胀机2排放的低压蒸汽进入蒸发器9放热降温，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图16所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同光热联合循环动力装置中，增加热源热交换器，将膨胀机1有蒸汽通道经核反应堆7与燃烧室6连通调整为膨胀机1有蒸汽通道经热源热交换器12和核反应堆7与燃烧室6连通，热源热交换器12还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机2连接压缩机3并传输动力。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：膨胀机1排放的蒸汽流经热源热交换器12和核反应堆7逐步吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；增加热源介质通过热源热交换器12提供驱动热负荷，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图17所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图2所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器8有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通调整为冷凝器8有冷凝水管路经第二升压泵14与低温回热器15连通，压缩机3增设中间抽汽通道与低温回热器15连通，低温回热器15再有冷凝水管路经升压泵5与蒸发器9连通。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经第二升压泵14升压进入低温回热器15，与来自压缩机3的抽汽混合吸热并升温，抽汽与冷凝水混合之后放热并冷凝；低温回热器15的冷凝水经升压泵5升压进入蒸发器9吸热升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经蒸发器9再行吸热升温，流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；压缩机3排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的蒸汽流经第二膨胀机2降压作功，第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3，第二路流经第三膨胀机4降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；进入压缩机3的低压蒸汽升压升温，至一定程度之后又分成两路——第一路经中间抽汽通道进入低温回热器15，第二路继续升压升温；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路提供给第二升压泵14；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3和外部提供动力，或膨胀机1、第二膨胀机2和第三膨胀机4向压缩机3、升压泵5、第二升压泵14和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图18所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机16并取代第二膨胀机2，增加双能压缩机17并取代压缩机3，增加扩压管18并取代升压泵5，然后将第三膨胀机4变更为第二膨胀机2。
(2)流程上，外部压力较高的氢气和氧气进入燃烧室6燃烧，生成高温高压水蒸气；冷凝器8的一部分冷凝水经扩压管18降速升压之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化，流经膨胀机1降压作功，流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；双能压缩机17排放的蒸汽流经核反应堆7吸热升温，之后进入燃烧室6与高温蒸汽混合、吸热并升温；燃烧室6排放的高温蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速，膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速，第二路流经第二膨胀机2降压作功之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路进入扩压管18；氢气和氧气通过燃烧室6提供驱动热负荷，核燃料通过核反应堆7提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器8带走低温热负荷；膨胀机1、第二膨胀机2和膨胀增速机16向双能压缩机17和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图19所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机16并取代第三膨胀机4，增加扩压管18并取代升压泵5。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器8的一部分冷凝水经扩压管18降速升压，之后进入蒸发器9吸热、升温和汽化；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经膨胀增速机16降压作功并增速之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路进入扩压管18；膨胀机1、第二膨胀机2和膨胀增速机16向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
图20所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置是这样实现的：
(1)结构上，在图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加喷管19并取代第三膨胀机4，增加扩压管18并取代升压泵5。
(2)流程上，与图1所示的氢燃料携同核能联合循环动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器8的一部分冷凝水经扩压管18降速升压，之后进入蒸发器9吸热升温和汽化；第二膨胀机2排放的低压蒸汽流经蒸发器9放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机3升压升温，第二路流经喷管19降压增速之后进入冷凝器8放热并冷凝；冷凝器8的冷凝水分成两路——第一路对外排放，第二路进入扩压管18；膨胀机1和第二膨胀机2向压缩机3和外部提供动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的氢燃料携同核能联合循环动力装置，具有如下效果和优势：
(1)水蒸气为循环工质，氢气为燃料，氢氧燃烧生产高温蒸汽而成为循环工质的组成部分；燃料燃烧产物与循环工质性质一致，燃烧产物分离过程简单。
(2)循环介质与燃料之间比例组成可根据工况灵活确定，有效协调和解决燃烧温度、材料、投资与热效率之间的关系和矛盾，有很好的适应性。
(3)在实现高热效率前提下，可选择低压运行，装置运行的安全性得到较大幅度提高。
(4)核能用于水蒸气温度提升，有效降低氢燃料燃烧过程中的温差不可逆损失。
(5)氢燃料与核能形成的高温驱动热负荷实现分级利用，热效率高。
(6)核能可用于或有助于降低顶部气体动力循环***升压比，提升循环工质流量，有利于构建大负荷联合循环动力装置。
(7)氢燃料携同核能共同实现高效率热变功，显著提升核能转换为机械能的经济价值，有效降低燃料综合成本。
(8)提供多种回热技术手段，有效提升装置在功率、热效率、升压比等多方面的协调性。
(9)结构简单，流程合理，方案丰富；有利于降低装置的制造成本和扩展技术应用范围。
Claims (20)
1.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器和蒸发器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)之后分成两路——第一路直接与压缩机(3)连通和第二路经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
2.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器和蒸发器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)之后分成两路——第一路直接与压缩机(3)连通和第二路经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
3.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、回热器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经回热器(10)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经回热器(10)与供热器(11)连通，供热器(11)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)还有热源介质通道与外部连通，供热器(11)还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
4.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道与热源热交换器(12)连通，热源热交换器(12)还有蒸汽通道经中间进汽通道与第二膨胀机(2)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)之后分成两路——第一路直接与压缩机(3)连通和第二路经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(12)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
5.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器、热源热交换器和第四膨胀机所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经热源热交换器(12)与第四膨胀机(13)连通，第四膨胀机(13)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通，蒸发器(9)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有燃气通道与外部连通，热源热交换器(12)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
6.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)与供热器(11)连通，供热器(11)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，供热器(11)还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
7.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和供热器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)与供热器(11)连通，供热器(11)还有低压蒸汽通道分别直接与压缩机(3)连通和经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，供热器(11)还有被加热介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
8.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求6所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(9)连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
9.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1或权利要求6所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(A)与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
10.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求2或权利要求7所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)、新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(9)连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
11.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求2或权利要求7所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)还有蒸汽通道经蒸发器(9)、新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(A)与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
12.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求3所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)、新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经回热器(10)与供热器(11)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)和回热器(10)与供热器(11)连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
13.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求3所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为膨胀机(1)有蒸汽通道经回热器(10)、新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(A)与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
14.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求4或权利要求5所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道与蒸发器(9)连通调整为第二膨胀机(2)有低压蒸汽通道经新增回热器(A)与蒸发器(9)连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
15.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求4或权利要求5所述的氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加新增回热器，将压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通调整为压缩机(3)有蒸汽通道经新增回热器(A)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，将燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通调整为燃烧室(6)有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通之后第二膨胀机(2)再有蒸汽通道经新增回热器(A)与自身连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
16.氢燃料携同核能联合循环动力装置，主要由膨胀机、第二膨胀机、压缩机、第三膨胀机、升压泵、燃烧室、核反应堆、冷凝器、蒸发器和热源热交换器所组成；外部分别有氢气通道和氧气通道与燃烧室(6)连通或外部有氢氧混合气体通道与燃烧室(6)连通，冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通之后蒸发器(9)再有蒸汽通道与膨胀机(1)连通，膨胀机(1)还有蒸汽通道经热源热交换器(12)和核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，压缩机(3)有蒸汽通道经核反应堆(7)与燃烧室(6)连通，燃烧室(6)还有蒸汽通道与第二膨胀机(2)连通，第二膨胀机(2)还有低压蒸汽通道经蒸发器(9)之后分成两路——第一路直接与压缩机(3)连通和第二路经第三膨胀机(4)与冷凝器(8)连通，冷凝器(8)还有冷凝水管路与外部连通；冷凝器(8)还有冷却介质通道与外部连通，蒸发器(9)或还有热源介质通道与外部连通，热源热交换器(12)还有热源介质通道与外部连通，第二膨胀机(2)连接压缩机(3)并传输动力，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置；其中，或第二膨胀机(2)连接压缩机(3)和升压泵(5)并传输动力。
17.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1-16所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器(8)有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通调整为冷凝器(8)有冷凝水管路经第二升压泵(14)与低温回热器(15)连通，压缩机(3)增设中间抽汽通道与低温回热器(15)连通，低温回热器(15)再有冷凝水管路经升压泵(5)与蒸发器(9)连通，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
18.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1-16所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(16)并取代第二膨胀机(2)，增加双能压缩机(17)并取代压缩机(3)，增加扩压管(18)并取代升压泵(5)，然后将第三膨胀机(4)变更为第二膨胀机(2)，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
19.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1-16所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加膨胀增速机(16)并取代第三膨胀机(4)，增加扩压管(18)并取代升压泵(5)，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
20.氢燃料携同核能联合循环动力装置，是在权利要求1-16所述的任一一款氢燃料携同核能联合循环动力装置中，增加喷管(19)并取代第三膨胀机(4)，增加扩压管(18)并取代升压泵(5)，形成氢燃料携同核能联合循环动力装置。
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