DE19630058A1 - Jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus - Google Patents
Jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk mit kombiniertem ZyklusInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das
Gebiet der jahreszeitlich konfigurierbaren Heizkraftwerk
systeme mit kombiniertem Zyklus und insbesondere auf ein
Kraftwerk dieses Typs, das heißes Wasser für eine Heiß
wassernutzvorrichtung wie z. B. ein Fernwärmesystem zur
Verfügung stellt.
In einem Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus wird
Wärme, die in den heißen Abgasen enthalten ist, welche
von einer einen Generator antreibenden Gasturbine erzeugt
werden, einem Wärmerückgewinnungs-Dampfgenerator (HRSG)
zugeführt, der Dampf erzeugt, der einer Dampfturbine
zugeführt wird, die zusätzliche Leistung erzeugt. Diese
Anordnung kann eingesetzt werden, wenn das Kraftwerk mit
einer Heißwassernutzvorrichtung wie z. B. einem Fernwär
mesystem ausgestattet ist. Letzteres ist ein System, das
Wärme auf niedrigem Niveau für Raumheizung und/oder
leichte industrielle Zwecke verwendet, wobei ein bedeu
tender Aspekt desselben eine jahreszeitliche Veränderung
der vom System beanspruchten Wärmelast ist.
Bei dem obenbeschriebenen herkömmlichen Kraftwerk wird
Dampf aus einer Zwischenstufe der Dampfturbine entnommen
und der Heißwassernutzvorrichtung zugeführt. Das ver
brauchte, gekühlte Wasser, das von der Heißwassernutzvor
richtung erzeugt wird, wird gemeinsam mit Kondensat, das
von einem Kondensator erzeugt wird, durch den das Abgas
der Dampfturbine geleitet wird, zum HRSG zurückgeführt,
um den Wasserkreislauf zu schließen.
Bei einer solchen herkömmlichen Anordnung bestehen mehre
re Probleme. Erstens sind HRSGs und Dampfturbinen in
erster Linie aufgrund der verwendeten Drücke zur Maximie
rung des thermischen Wirkungsgrades relativ kompliziert
und somit hinsichtlich der Investitionskosten und der
Wartung relativ teuer. Außerdem sind die Systemsteuerun
gen und Operationen kompliziert, um eine angepaßte und
sichere Steuerung der Dampfturbine in Kombination mit der
Heißwassernutzvorrichtung sicherzustellen. Die Wasserbe
handlung ist maßgeblich für einen stationären Ganzjahres
betrieb. Schließlich werden die erforderlichen Steuerun
gen noch komplizierter, wenn die von der Heißwassernutz
vorrichtung benötigte Wärmemenge jahreszeitlich schwankt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
neuartiges und verbessertes Heizkraftwerk mit kombinier
tem Zyklus zu schaffen, das einfacher und kostengünstiger
aufzubauen und zu betreiben ist als Kraftwerke des Stan
des der Technik.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk mit kombi
niertem Zyklus, das die in den Ansprüchen 1, 8 oder 9
angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche
sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Heiz
kraftwerkes mit kombiniertem Zyklus gemäß der
vorliegenden Erfindung, das eine Wärmerückgewin
nungs-Wasserheizvorrichtung, eine Heißwassernutz
vorrichtung sowie einen organischen Rankinezy
klus-Konverter enthält;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines herkömm
lichen Heizkraftwerkes mit kombiniertem Zyklus,
das zeigt, wie Wärme mit niedrigem Niveau einer
Wärmenutzvorrichtung wie z. B. einem Fernwärmesy
stem zugeführt wird;
Fig. 3A den Heißwasserströmungsweg während eines Be
triebsmodus des Kraftwerkes der Fig. 1, bei dem
das Fernwärmesystem eine relativ geringe Wärme
lastanforderung aufweist;
Fig. 3B den Heißwasserströmungsweg während eines Be
triebsmodus des Kraftwerkes der Fig. 1, bei dem
das Fernwärmesystem eine relativ hohe Wärmelast
anforderung aufweist;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Abwandlung des in
Fig. 1 gezeigten Kraftwerks, das einen flüssig
keitsgekühlten Kondensator für die Turbine für
organischen Dampf zeigt, der dazu dient, das von
der Heißwassernutzvorrichtung verbrauchte gekühl
te Wasser vorzuwärmen; und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer zentralen
Steuerung für die Operation der Ventile, die die
Verbindungen zwischen der Wärmerückgewinnungs-Wasser
heizvorrichtung, der Heißwassernutzvorrich
tung und dem organischen Rankinezyklus-Konverter
herstellen.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein herkömmli
ches Heizkraftwerk mit kombiniertem Zyklus, bei dem
heißes Wasser einer Wärmenutzvorrichtung in Form eines
Fernwärmesystems 12 zugeführt wird. Eine Gasturbinenein
heit 14 erzeugt heiße Abgase, während die Turbine einen
Generator antreibt, der elektrische Leistung erzeugt. Die
in diesen Gasen enthaltene Wärme wird auf das im Wärme
rückgewinnungs-Dampfgenerator 16 enthaltene Wasser über
tragen, wodurch Dampf erzeugt wird, der in der Dampftur
bine 18 entspannt wird, um elektrische Leistung zu erzeu
gen, woraufhin der entspannte Dampf im Kondensator 20
kondensiert wird. Das von diesem Kondensator erzeugte
Kondensat wird von einer Kreislaufpumpe zum Dampfgenera
tor 16 zurückgeführt.
Aus einer Zwischenstufe 22 der Turbine 18 wird Dampf mit
niedrigem Niveau abgezapft und über ein Druckminderungs
ventil 23 geführt, bevor er zu heißem Wasser umgesetzt
wird, das zum System 12 geleitet wird. Das verbrauchte,
gekühlte Wasser, das vom System 12 erzeugt wird, wird
über eine Wasserbehandlungseinheit 24 zum Dampfgenerator
16 zurückgeführt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein Kraftwerk 30 gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Gasturbineneinheit 32 zum
Erzeugen elektrischer Leistung im Generator 33 und heißer
Abgase in der Abgasleitung 34. Die Abgase werden über
eine Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 in die
Atmosphäre abgegeben, wobei diese Wärmerückgewinnungs-Wasser
heizvorrichtung 36 einen indirekten Wärmetauscher
in Form mehrerer Sätze von Windungen 36A, 36B besitzt,
mit denen die Wärme zwischen den Abgasen und dem durch
die Windungen fließenden Wasser ausgetauscht wird, so daß
am Auslaß 38 heißes Wasser austritt. Eine Heißwassernutz
vorrichtung in Form eines Fernwärmesystems 12 nimmt das
heiße Wasser auf, das über eine Einlaßleitung 40 zuge
führt wird. Das System 12 verwendet die Wärme im heißen
Wasser in der Leitung 40 in jahreszeitlich schwankenden
Mengen und erzeugt verbrauchtes, gekühltes Wasser, das
über eine Leitung 42 zur Heizvorrichtung 36 zurückgeführt
wird.
Das verbrauchte Wasser tritt in den Einlaß 43 der oberen
Windung 36A neben der Spitze des Stapels ein, der den
Mantel der Heizvorrichtung 36 bildet, und tritt aus
dieser Windung am Auslaß 44 aus, der über das Ventil A
mit der Leitung 40 und über das Ventil B mit dem Einlaß
45 der unteren Windung 36B verbunden ist. Die Leitung 42,
die das verbrauchte Wasser führt, ist ferner über das
Ventil C mit dem Einlaß 45 verbunden, mit dem Ergebnis,
daß das verbrauchte Wasser vom System 12 den Windungen
36A und 36B parallel zugeführt wird, wenn das Ventil C
geöffnet ist. Wenn das Ventil B geöffnet und das Ventil A
geschlossen ist (Fig. 3A), läuft ein Teil des verbrauch
ten Wassers durch die Windung 36A und wird erwärmt, wobei
jedoch das gesamte verbrauchte Wasser durch die Windung
36B läuft und weiter erwärmt wird.
Der Auslaß 38 der Windung 36B ist über das Ventil D mit
der Leitung 40 verbunden. Wenn die Ventile A, C und D
geschlossen sind und das Ventil B geöffnet ist (Fig. 3B),
fließt ein Teil des verbrauchten Wassers durch die Win
dung 36A und der Rest durch die Windung 36B.
Der organische Rankinezyklus-Konverter 50 ist über das
Ventil E mit dem Auslaß 38 verbunden. Der Konverter 50
enthält einen Verdampfer 52, der ein organisches Fluid
wie z. B. Isopentan enthält und das über das Ventil E
zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu
erzeugen. Die Turbine 54 für organischen Dampf entspannt
den organischen Dampf und erzeugt entspannten organischen
Dampf, der dem Kondensator für organischen Dampf 56
zugeführt wird, und treibt den Generator 58 an, der
elektrische Leistung erzeugt.
Der Kondensator 56 kondensiert den entspannten organi
schen Dampf, der von der Turbine 54 abgegeben wird, und
erzeugt Kondensat, wobei die Kreislaufpumpe 60 das Kon
densat zum Verdampfer zurückführt, um den Kreislauf des
organischen Fluids zu schließen. Wenn der Kondensator 56
gegenüber dem Verdampfer ausreichend erhöht angeordnet
ist, kann die Kreislaufpumpe weggelassen werden.
Die Ventile A, B, C, D und E bilden wahlfrei einstellbare
Ventile, die die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrich
tung 36 mit der Heißwassernutzvorrichtung 12 und mit dem
Konverter 50 verbinden, um die Verteilung des dem Ver
dampfer 52 des Konverters und der Heißwassernutzvorrich
tung 12 zugeführten heißen Wassers wahlfrei zu regulie
ren. Genauer, wenn die Wärmelast der Heißwassernutzvor
richtung niedrig ist, z. B. während des Sommers, wird die
vom Konverter 50 erzeugte elektrische Leistung maximiert.
In einem solchen Fall sind die Zustände der Ventile wie
folgt:
Der Zustand 0 bedeutet, daß das Ventil geschlossen ist
(d. h. es wird keine Strömung zugelassen), während Zu
stand 1 bedeutet, daß das Ventil geöffnet ist (d. h. es
wird eine Strömung zugelassen).
Wenn die Wärmelast der Heißwassernutzvorrichtung hoch
ist, z. B. während des Winters, wird die vom Konverter 50
erzeugte elektrische Leistung maximiert. In einem solchen
Fall sind die Zustände der Ventile wie folgt:
Bei dieser Anordnung, in der nur zwei Zustände (d. h.
geöffnet/geschlossen oder ein/aus) für die Ventile zuläs
sig sind, liefert der Generator 58 während des Sommers
100% Leistung, während er während des Winters keine
Leistung liefert. Bei dieser Anordnung sind die Ventile
und die zugehörigen Steuerungen so konstruiert und ange
ordnet, daß das gesamte der Heißwassernutzvorrichtung
zugeführte Wasser entweder den Konverter umgeht und
direkt in die Vorrichtung geleitet wird oder durch den
Konverter fließt, bevor es der Vorrichtung zugeführt
wird.
Obwohl die Ventile manuell betätigt werden können, werden
sie vorzugsweise von einer zentralen Steuerung elektrisch
oder pneumatisch betätigt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. In
einem solchen Fall bildet die zentrale Steuerung in
Verbindung mit den Ventilen eine Vorrichtung zum Zuführen
von heißem Wasser aus dem indirekten Wärmetauscher in der
Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung entweder direkt
zur Heißwassernutzvorrichtung, wobei der Verdampfer des
Konverters umgangen wird, oder seriell durch den Verdamp
fer zur Heißwassernutzvorrichtung.
Die vorliegende Erfindung verwendet jedoch auch eine
Anordnung, bei der die Ventile andere Zustände (d. h.
teilweise geöffnet) annehmen können. In einem solchen
Fall kann das Ventil E teilweise geöffnet sein, um eine
Teilströmung in den Verdampfer 52 des Konverters 50 zu
bewirken.
Aufgrund seiner Einfachheit wird für den Konverter 50 ein
luftgekühlter Kondensator bevorzugt. Wo es die Umstände
zulassen, kann jedoch der Kondensator für organischen
Dampf durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlt werden. Dies
ist in Fig. 4 dargestellt, die einen Konverter 50A zeigt,
der dem Konverter 50 ähnlich ist. Der Konverter 50A
enthält einen Verdampfer 52, der organischen Dampf der
Turbine 54 für organischen Dampf zuführt, die den Genera
tor 58 antreibt und entspannten organischen Dampf er
zeugt, der dem indirekten Wärmetauscher 56A zugeführt
wird, der als Kondensator für die Turbine 54 dient. Ein
flüssiges Kühlmittel wie z. B. am Ort vorhandenes Wasser,
das dem Wärmetauscher 56A zugeführt wird, wird durch die
Kondensation des entspannten organischen Dampfes erwärmt,
wobei das erwärmte Kühlmittel dem Vorwärmer 66 zugeführt
wird, der das vom Fernwärmesystem 12 erzeugte verbrauchte
Wasser vorwärmt, bevor das verbrauchte Wasser zur Wärme
rückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung 36 zurückgeführt
wird.
Die Vorteile und verbesserten Ergebnisse, die durch das
Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
erreicht werden, werden aus der vorangehenden Beschrei
bung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deut
lich. Es können verschiedene Veränderungen und Abwandlun
gen vorgenommen werden, ohne vom Geist und vom Umfang der
Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen be
schrieben ist, abzuweichen.
Claims (9)
1. Jahreszeitlich konfigurierbares Heizkraftwerk
(30) mit kombiniertem Zyklus, mit einer
Gasturbineneinheit (32) zum Erzeugen elektrischer
Leistung und heißer Abgase,
gekennzeichnet durch
- (a) einer Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36), die die Abgase aufnimmt und einen indirekten Wärmetauscher (36A, 36B) enthält, um die Wärme in den Abgasen an das Wasser im Wärmetauscher (36A, 36B) zu übertragen und heißes Wasser zu erzeugen;
- (b) eine Heißwassernutzvorrichtung (12), die ihr zugeführtes heißes Wasser aufnimmt, um die Wärme im heißen Wasser in jahreszeitlich schwankender Menge zu nutzen;
- (c) einen organischen Rankinezyklus-Konverter (50), mit einem Verdampfer (52), der das ihm zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu erzeugen, einer Turbine (54) für organischen Dampf zum Entspannen des organischen Dampfes und zum Erzeugen entspannten organischen Dampfes und elektrischer Leistung, einem Kondensator (56) für organischen Dampf zum Kondensieren des entspannten organischen Dampfes und zum Erzeugen von Kondensat sowie einer Vorrichtung (60) zum Zurückführen des Kondensats zum Verdampfer (52); und
- (d) wahlfrei einstellbare Ventile (A, B, C, D, E), die die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) mit der Heißwassernutzvorrichtung (12) und dem Konverter (50) verbinden, um die Verteilung des dem Verdampfer (52) des Konverters (50) und der Heißwassernutzvorrichtung (12) zugeführten heißen Wassers wahlfrei zu regulieren.
2. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
die Ventile (A, B, C, D, E) so konstruiert und
angeordnet sind, daß das gesamte der
Heißwassernutzvorrichtung (12) zugeführte Wasser entweder
den Konverter (50) umgeht und direkt der Vorrichtung (60)
zugeführt wird oder durch den Konverter (50) fließt,
bevor es der Vorrichtung (60) zugeführt wird.
3. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Kondensator (56) für organischen Dampf
luftgekühlt ist.
4. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Kondensator (56) für organischen Dampf mit
einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird.
5. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
der Kondensator (56) für organischen Dampf mit
einem flüssigen Kühlmittel gekühlt wird, wodurch
erwärmtes Kühlmittel erzeugt wird, und
die Heißwassernutzvorrichtung (12) verbrauchtes
gekühltes Wasser erzeugt, das zur Wärmerückgewinnungs-Wasser
heizvorrichtung (36) zurückgeführt wird, und einen
Vorwärmer (66) enthält, der das erwärmte Kühlmittel
aufnimmt, um das verbrauchte Wasser vorzuwärmen, bevor es
in die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36)
zurückgeführt wird.
6. Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß
der indirekte Wärmetauscher (56A) mehrere
separate Windungen enthält.
7. Kraftwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch
eine Vorrichtung zum wahlfreien Einstellen der
Ventile (A, B, C, D, E) von einem zentralen Ort aus.
8. Heizkraftwerk (30) mit kombiniertem Zyklus, mit
einer Gasturbineneinheit (32) zum Erzeugen elektrischer
Leistung und heißer Abgase,
gekennzeichnet durch
- (a) eine Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36) zum Aufnehmen der Abgase, die einen indirekten Wärmetauscher (56A) enthält, um die Wärme in den Abgasen an das Wasser im Wärmetauscher (56A) zu übertragen und heißes Wasser zu erzeugen;
- (b) eine Heißwassernutzvorrichtung (12), die ihr zugeführtes heißes Wasser aufnimmt und die Wärme im heißen Wasser nutzt und verbrauchtes, gekühltes Wasser erzeugt, das der Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrich tung (36) zurückgeführt wird;
- (c) einen organischen Rankinezyklus-Konverter (50) mit einem Verdampfer (52), der das ihm zugeführte heiße Wasser aufnimmt, um organischen Dampf zu erzeugen, einer Turbine (54) für organischen Dampf zum Entspannen des organischen Dampfes und zum Erzeugen entspannten organischen Dampfes und elektrischer Leistung, einem Kondensator (56) für organischen Dampf zum Kondensieren des entspannten organischen Dampfes und zum Erzeugen von Kondensat sowie einer Vorrichtung (60) zum Zurückführen des Kondensats zum Verdampfer (52); und
- (d) eine Vorrichtung (A, B, C, D, E) zum Zuführen von heißem Wasser aus dem indirekten Wärmetauscher (56A) entweder direkt zur Heißwassernutzvorrichtung (12), wobei der Verdampfer (52) des Konverters (50) umgangen wird, oder seriell über den Verdampfer (52) zur Heißwassernutzvorrichtung (12).
9. Heizkraftwerk (30) mit kombiniertem Zyklus, mit
einer Gasturbineneinheit (32) zum Erzeugen elektrischer
Leistung und heißer Abgase, einer Wärmerückgewinnungs-Wasser
heizvorrichtung (36), die die Abgase aufnimmt und
einen indirekten Wärmetauscher (56A) enthält, um die
Wärme in den Abgasen an das Wasser im Wärmetauscher (56A)
zu übertragen und heißes Wasser zu erzeugen, einer
Heißwassernutzvorrichtung (12), die das Wasser aus dem
Wärmetauscher (56A) aufnimmt und verbrauchtes gekühltes
Wasser erzeugt,
gekennzeichnet durch
- (a) einen organischen Rankinezyklus-Konverter (50) mit einem Verdampfer (52), der das ihm zugeführte heiße Wasser aufnimmt und organischen Dampf erzeugt, einer Turbine (54) für organischem Dampf, die den organischen Dampf entspannt und entspannten organischen Dampf und elektrische Leistung erzeugt, sowie einem Kondensator (56) für organischen Dampf zum Kondensieren des entspannten organischen Dampfes und zum Erzeugen von Kondensat, sowie einer Vorrichtung (60) zum Zurückführen des Kondensats zum Verdampfer (52); und
- (b) eine Vorrichtung (A, B, C, D, E) zum wahlweisen Einschalten des Konverters zwischen die Heißwassernutzvorrichtung (12) und die Wärmerückgewinnungs-Wasserheizvorrichtung (36).
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1016775A3 (de) * | 1998-12-31 | 2001-10-17 | Ormat Industries, Ltd. | Abhitzewiedergewinnung in einem organischen Energiewandler mittels einem Zwischenflüssigkeitskreislauf |
WO2003014534A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-20 | Energetix Micropower Limited | Integrated micro combined heat and power system |
WO2004046524A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Ryan Gregory B | System and method for water pasteurization and power generation |
CN100436781C (zh) * | 2002-11-18 | 2008-11-26 | 格雷戈里·B·瑞安 | 用于水巴氏消毒和发电的***及方法 |
EP2653669A1 (de) * | 2012-04-16 | 2013-10-23 | Shizhu Wang | Stromversorgungsvorrichtung und verbundenes Verfahren |
WO2014038948A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | Viking Renewable Energy As | A secondary heat exchanger in a primary heat source |
CN107062351A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-18 | 华电电力科学研究院 | 一种利用小汽机的热网分级加热***及其调节方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH636674A5 (de) * | 1978-07-28 | 1983-06-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Geschlossener heizwasserkreislauf, insbesondere zur nutzung der abwaerme eines abhitzekessels, mit einer druckregeleinrichtung. |
US5437157A (en) * | 1989-07-01 | 1995-08-01 | Ormat Industries Ltd. | Method of and apparatus for cooling hot fluids |
-
1996
- 1996-07-25 DE DE19630058A patent/DE19630058B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1016775A3 (de) * | 1998-12-31 | 2001-10-17 | Ormat Industries, Ltd. | Abhitzewiedergewinnung in einem organischen Energiewandler mittels einem Zwischenflüssigkeitskreislauf |
AU760676B2 (en) * | 1998-12-31 | 2003-05-22 | Ormat Industries Ltd. | Waste heat recovery in an organic energy converter using an intermediate liquid cycle |
US6571548B1 (en) | 1998-12-31 | 2003-06-03 | Ormat Industries Ltd. | Waste heat recovery in an organic energy converter using an intermediate liquid cycle |
WO2003014534A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-20 | Energetix Micropower Limited | Integrated micro combined heat and power system |
US6598397B2 (en) | 2001-08-10 | 2003-07-29 | Energetix Micropower Limited | Integrated micro combined heat and power system |
WO2004046524A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Ryan Gregory B | System and method for water pasteurization and power generation |
US6931860B2 (en) | 2002-11-18 | 2005-08-23 | Gregory B. Ryan | System and method for water pasteurization and power generation |
CN100436781C (zh) * | 2002-11-18 | 2008-11-26 | 格雷戈里·B·瑞安 | 用于水巴氏消毒和发电的***及方法 |
US7571613B1 (en) | 2002-11-18 | 2009-08-11 | Pasteurization Technology Group, Llc | System and method for water pasteurization and power generation |
EP2653669A1 (de) * | 2012-04-16 | 2013-10-23 | Shizhu Wang | Stromversorgungsvorrichtung und verbundenes Verfahren |
WO2014038948A1 (en) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | Viking Renewable Energy As | A secondary heat exchanger in a primary heat source |
CN107062351A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-18 | 华电电力科学研究院 | 一种利用小汽机的热网分级加热***及其调节方法 |
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