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CN118836059A - 分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置 - Google Patents

分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置 Download PDF

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CN118836059A
CN118836059A CN202410822141.5A CN202410822141A CN118836059A CN 118836059 A CN118836059 A CN 118836059A CN 202410822141 A CN202410822141 A CN 202410822141A CN 118836059 A CN118836059 A CN 118836059A
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expander
regenerator
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CN202410822141.5A
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李鸿瑞
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Abstract

本发明提供分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置，属于热力学与热动技术领域。分流混合膨胀热力循环，是工作于高温热源和低温热源之间进行的一系列热力过程——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m1千克工质放热过程b1，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89，m2千克工质放热过程91——组成的闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。

Description

分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置
技术领域：
本发明属于热力学与热动技术领域。
背景技术：
将燃料的化学能通过燃烧转换为热能，进而将热能转换为机械能，是向人类提供动力与电力的重要手段；提高循环工质吸热过程的平均温度，降低气体动力装置排放热负荷的温度和数量，是提高高温热负荷的动力应用价值的根本途径。
奥托循环、狄塞尔循环及其衍生循环，存在不足：(1)循环的加热过程全部为变温过程，极限参数(最高温度、最高压力等)较为苛刻，进一步提升有难度，同时会导致较高的散热损失、机械损失和污染物排放；(2)放热过程温度过高，排气能量损失过大，传统技术降低排放热负荷难度高；(3)难以采用回热；(4)循环性能对工质物性(绝热指数)依赖大。
另外，受工作原理、工质性质、材料性质和安全性等因素所限制，以工业余热为代表的常规热资源的动力应用价值有待提高，光热、核能的动力应用过程存在温差不可逆损失，燃料的燃烧过程存在温差不可逆损失；一般情况下，热源温度越高，温差不可逆损失越大。
针对上述问题，本发明提出了一种新的分流混合膨胀热力循环，其回热技术手段的采用以进一步降低排放热负荷的温度和数量为目的；基于分流混合膨胀热力循环，本发明给出混合膨胀热力循环、单能源驱动的混合膨胀热动装置和双能源驱动的混合膨胀热动装置。
发明内容：
本发明主要目的是要提供分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置，具体发明内容阐述如下：
1.分流混合膨胀热力循环，是工作于高温热源和低温热源之间进行的一系列热力过程——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m1千克工质放热过程b1，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89，m2千克工质放热过程91——组成的闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
2.分流混合膨胀热力循环，是工作于高温热源和低温热源之间进行的一系列热力过程——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89——组成的非闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
3.混合膨胀热动装置，主要由低压压缩机、高压压缩机、回热器、混合膨胀机、第二回热器和膨胀机所组成；外部有燃料通道与混合膨胀机连通，外部有空气通道与低压压缩机连通，低压压缩机还有压缩空气通道分成两路——第一路经第二回热器与膨胀机连通和第二路与高压压缩机连通，膨胀机还有空气通道与外部连通，高压压缩机还有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通，混合膨胀机还有燃气通道经回热器和第二回热器与外部连通；混合膨胀机和膨胀机连接低压压缩机和高压压缩机并传输动力，形成混合膨胀热动装置。
4.混合膨胀热动装置，是在第3项所述的混合膨胀热动装置中，增加热源热交换器，将高压压缩机有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通，调整为高压压缩机有高压空气通道经回热器和热源热交换器与混合膨胀机连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
5.混合膨胀热动装置，是在第3项所述的混合膨胀热动装置中，增加燃烧室，外部有低品位燃料通道与燃烧室连通，将高压压缩机有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通，调整为高压压缩机有高压空气通道经回热器与燃烧室连通，燃烧室再有燃气通道与混合膨胀机连通，形成混合膨胀热动装置。
6.混合膨胀热动装置，是在第3项所述的混合膨胀热动装置中，增加加热炉和热源回热器，将高压压缩机有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通调整为高压压缩机有高压空气通道经回热器和加热炉与混合膨胀机连通，外部有低品位燃料通道与加热炉连通，外部有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
7.混合膨胀热动装置，是在第3项所述的混合膨胀热动装置中，增加核反应堆，将高压压缩机有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通，调整为高压压缩机有高压空气通道经回热器和核反应堆与混合膨胀机连通，形成混合膨胀热动装置。
8.混合膨胀热动装置，是在第3项所述的混合膨胀热动装置中，增加太阳能集热系统，将高压压缩机有高压空气通道经回热器与混合膨胀机连通，调整为高压压缩机有高压空气通道经回热器和太阳能集热系统与混合膨胀机连通，形成混合膨胀热动装置。
9.混合膨胀热动装置，是在第3-8项所述的任一一款混合膨胀热动装置中，混合膨胀机增设冷却介质通道与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
附图说明：
图1是依据本发明所提供的分流混合膨胀热力循环第1种流程图。
图2是依据本发明所提供的分流混合膨胀热力循环第2种流程图。
图3是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第1种原则性热力循环图。
图4是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第2种原则性热力循环图。
图5是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第3种原则性热力循环图。
图6是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第4种原则性热力循环图。
图7是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第5种原则性热力循环图。
图8是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第6种原则性热力循环图。
图9是依据本发明所提供的混合膨胀热动装置第7种原则性热力循环图。
图中，1-低压压缩机，2-高压压缩机，3-回热器，4-混合膨胀机，5-第二回热器，6-膨胀机，6-热源热交换器，7-燃烧室，8-加热炉，9-热源回热器，10-核反应堆，11-太阳能集热系统。
※关于混合膨胀机，这里结合附图1给出简要说明：混合膨胀机，是指至少包含定温膨胀56和绝热膨胀67两种不同类型膨胀过程的热变功装置。
※关于燃料，这里给出简要说明：
(1)低品位燃料：指的是燃烧产物难以形成较高温度的高温热源的燃料。
(2)高品位燃料：指的是燃烧产物能够形成更高温度的高温热源的燃料。
就本发明申请而言，在图5或图6所示的混合膨胀热动装置中，相比之下，提供给混合膨胀机4的燃料为高品位燃料。
(3)受限于现行技术条件或材料性能等原因，对于需要通过间接手段向循环工质提供驱动热负荷的燃料，以现行技术条件下能够使循环工质所能达到的温度高低来划分其品位高低——使循环工质能够达到的温度更高者为高品位燃料，使循环工质能够达到的温度较低者为低品位燃料。
(4)对固体燃料来说，燃烧产物的气态物质是构成热源的核心，是热力系统的重要组成部分；而燃烧产物中的固态物质，如废渣，在其含有热能得到利用(利用流程及设备包含在燃烧室内或在燃烧室本体之外预热空气)之后被排出，不单独列出，其作用不单独表述；另外，空气和燃气通过进出燃烧室带走的小部分热量，在流程表述时常被忽略。
※关于核能和核反应堆，这里给出如下简要说明：
本发明申请中的核反应堆，是利用核能直接或间接向工作介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，然后由一回路冷却介质依靠自然对流或强制对流，通过热交换器提供给流经核反应堆的循环工质——这意味着该热交换器被视为核反应堆11的组成部分。
※关于光热和太阳能集热系统，这里给出如下简要说明：
(1)太阳能集热系统，又称太阳能供热系统，是指利用集热器将太阳辐射能转换成高温热能(简称光热)，能够用来向热力循环系统提供驱动热负荷的供热系统；其主要由集热器及相关必要辅助设施构成。
(2)广泛意义上的太阳能集热系统，包括采用各种不同手段和装置将太阳能转换为不同温度热能的各种系统。
(3)太阳能集热系统的类型，包括但不限于：聚光型太阳能集热系统，当前主要有槽式、塔式和碟式三种系统；非聚光型太阳能集热系统，现阶段有太阳池、太阳能烟筒等系统。
(4)太阳能集热系统的供热方式，当前主要有两种：一是将太阳能转换成的高温热能直接提供给流经太阳能集热系统的循环工质；二是将太阳能转换成的高温热能，首先提供给自身循环回路工作介质，然后由工作介质通过热交换器提供给流经太阳能集热系统的循环工质。
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T-S图中的分流混合膨胀热力循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m1千克工质放热过程b1，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89，m2千克工质放热过程91——组成的闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——m2千克工质进行吸热升温过程45和定温吸热过程56所需的热量，由燃料燃烧或结合其它热源来提供；m2千克工质进行34过程的吸热由78过程的放热来满足(回热)；m1千克工质进行2a过程的吸热由m2千克工质进行89过程的放热来满足(回热)。
②放热过程———m1千克工质进行b1过程，以及m2千克工质进行91过程，将热量释放给低温热源；78过程的放热用于满足34过程的热需求，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
③能量转换过程——(m1+m2)千克工质进行12升压过程，由低压压缩机来完成，需要机械能；m2千克工质进行23升压过程，由高压压缩机来完成，需要机械能；m1千克工质进行ab过程由常规膨胀机来完成，m2千克工质进行56、67两个过程由混合膨胀机来完成，三个过程均输出机械能；ab、56、67三个过程输出的机械能，一部分用于满足12、23两个升压过程，另一部分对外输出。
图2所示的T-S图中的分流混合膨胀热力循环示例是这样进行的：
(1)从循环过程上看：
工作介质进行——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89——组成的非闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
(2)从能量转换上看：
①吸热过程——m2千克工质进行吸热升温过程45和定温吸热过程56所需的热量，由燃料燃烧或结合其它热源来提供；m2千克工质进行34过程的吸热由78过程的放热来满足(回热)；m1千克工质进行2a过程的吸热由m2千克工质进行89过程的放热来满足(回热)。
②放热过程——78过程的放热用于满足34过程的热需求，89过程的放热用于满足2a过程的吸热；m1千克工质b点，m2千克工质9点，为自身携带低温热能(一般对外排放)。
③能量转换过程——(m1+m2)千克工质进行12升压过程，由低压压缩机来完成，需要机械能；m2千克工质进行23升压过程，由高压压缩机来完成，需要机械能；m1千克工质进行ab过程由常规膨胀机来完成，m2千克工质进行56、67两个过程由混合膨胀机来完成，三个过程均输出机械能；ab、56、67三个过程输出的机械能，一部分用于满足12、23两个升压过程，另一部分对外输出。
图3所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，它主要由低压压缩机、高压压缩机、回热器、混合膨胀机、第二回热器和膨胀机所组成；外部有燃料通道与混合膨胀机4连通，外部有空气通道与低压压缩机1连通，低压压缩机1还有压缩空气通道分成两路——第一路经第二回热器5与膨胀机6连通和第二路与高压压缩机2连通，膨胀机6还有空气通道与外部连通，高压压缩机2还有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通，混合膨胀机4还有燃气通道经回热器3和第二回热器5与外部连通；混合膨胀机4和膨胀机6连接低压压缩机1和高压压缩机2并传输动力。
(2)流程上，外部空气流经低压压缩机1升压升温，之后分成两路——第一路流经第二回热器5吸热升温、流经膨胀机6降压作功和对外排放，第二路进入高压压缩机2升压升温；高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3吸热升温，之后进入混合膨胀机4；高压空气与燃料在混合膨胀机4中进行升温燃烧过程，之后进行定温燃烧膨胀过程，再之后进行绝热膨胀过程；混合膨胀机4排放的燃气流经回热器3和第二回热器5逐步放热降温，之后对外排放；燃料通过燃烧提供驱动热负荷，空气和燃气通过进出流程带走排放热负荷，混合膨胀机4和膨胀机6输出的功提供给低压压缩机1、高压压缩机2和外部，形成混合膨胀热动装置。
图4所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的混合膨胀热动装置中，增加热源热交换器，将高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通，调整为高压压缩机2有高压空气通道经回热器3和热源热交换器7与混合膨胀机4连通，热源热交换器7还有热源介质通道与外部连通。
(2)流程上，与图3所示的混合膨胀热动装置相比较，不同之处在于：高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3和热源热交换器7逐步吸热升温，之后进入混合膨胀机4；高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行升温燃烧过程、定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，或高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，形成混合膨胀热动装置。
图5所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的混合膨胀热动装置中，增加燃烧室，外部有低品位燃料通道与燃烧室8连通，将高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通，调整为高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与燃烧室8连通，燃烧室8再有燃气通道与混合膨胀机4连通。
(2)流程上，与图3所示的混合膨胀热动装置相比较，不同之处在于：高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3吸热升温，之后进入燃烧室8参与燃烧；外部低品位燃料进入燃烧室8，燃料和高压空气在燃烧室8内混合并燃烧生成富含氧气的初段燃气，之后进入混合膨胀机4；初段燃气与燃料在混合膨胀机4中依次进行升温燃烧过程、定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，或初段燃气与燃料在混合膨胀机4中依次进行定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，形成混合膨胀热动装置。
图6所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的混合膨胀热动装置中，增加加热炉和热源回热器，将高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通调整为高压压缩机2有高压空气通道经回热器3和加热炉9与混合膨胀机4连通，外部有低品位燃料通道与加热炉9连通，外部有空气通道经热源回热器10与加热炉9连通，加热炉9还有燃气通道经热源回热器10与外部连通。
(2)流程上，与图3所示的混合膨胀热动装置相比较，不同之处在于：外部低品位燃料进入加热炉9，外部空气流经热源回热器10吸热升温之后进入加热炉9，燃料和空气在加热炉9内混合并燃烧生成高温燃气，高温燃气放热于流经其内的高压空气，之后流经热源回热器10放热降温和对外排放；高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3和加热炉9逐步吸热升温，之后进入混合膨胀机4；高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行升温燃烧过程、定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，或高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，形成混合膨胀热动装置。
图7所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的混合膨胀热动装置中，增加核反应堆，将高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通，调整为高压压缩机2有高压空气通道经回热器3和核反应堆11与混合膨胀机4连通。
(2)流程上，与图3所示的混合膨胀热动装置相比较，不同之处在于：高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3和核反应堆11逐步吸热升温，之后进入混合膨胀机4；高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行升温燃烧过程、定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，或高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程；核燃料通过核反应堆11提供驱动热负荷，形成混合膨胀热动装置。
图8所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
(1)结构上，在图3所示的混合膨胀热动装置中，增加太阳能集热系统，将高压压缩机2有高压空气通道经回热器3与混合膨胀机4连通，调整为高压压缩机2有高压空气通道经回热器3和太阳能集热系统12与混合膨胀机4连通。
(2)流程上，与图3所示的混合膨胀热动装置相比较，不同之处在于：高压压缩机2排放的高压空气流经回热器3和太阳能集热系统12逐步吸热升温，之后进入混合膨胀机4；高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行升温燃烧过程、定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程，或高压空气与燃料在混合膨胀机4中依次进行定温燃烧膨胀过程和绝热膨胀过程；太阳能通过太阳能集热系统12提供驱动热负荷，形成混合膨胀热动装置。
图9所示的混合膨胀热动装置是这样实现的：
在图3所示的混合膨胀热动装置中，混合膨胀机4增设冷却介质通道与外部连通；混合膨胀热动装置向冷却介质释放热负荷，形成混合膨胀热动装置。
本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的分流混合膨胀热力循环与混合膨胀热动装置，具有如下效果和优势：
(1)分流混合膨胀热力循环，符合热力学原理；回热参数灵活，回热幅度可调节。
(2)分流混合膨胀热力循环，同时降低排放热负荷的温度和数量，热变功效率高。
(3)定温燃烧膨胀过程可以在保持较高平均加热温度的同时实现较低的循环最高温度，有利于提高热效率。
(4)常规回热与分流回热相结合，显著降低平均放热温度，提升驱动热源温度，提升热效率。
(5)工作参数温和，有利于提高热动装置安全性和运行寿命。
(6)热效率高，且不依赖于工质的绝热指数，受工质物性变化影响小。
(7)核心设备最高温度和温度波动范围远低于当前内燃机，因此可以简化冷却系统、减少冷却损失、减少燃烧污染物排放。
(8)双能源驱动的混合膨胀热动装置，共用一体化热变功系统，性价比高。
(9)双能源驱动的混合膨胀热动装置，驱动能源提供驱动热负荷环节温差损失小，热力学完善度高。
(10)双能源驱动的混合膨胀热动装置，实现跨品位/跨类型携同，系统性温差损失小，热力学完善度高。
(11)流程合理，结构简单，方案丰富；有利于提升能源利用水平，有利于扩展混合膨胀热动装置的应用范围。

Claims (9)

1.分流混合膨胀热力循环，是工作于高温热源和低温热源之间进行的一系列热力过程——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m1千克工质放热过程b1，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89，m2千克工质放热过程91——组成的闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
2.分流混合膨胀热力循环，是工作于高温热源和低温热源之间进行的一系列热力过程——(m1+m2)千克工质自低温开始的升压过程12，m1千克工质吸热过程2a，m1千克工质降压过程ab，m2千克工质升压过程23，m2千克工质吸热过程34，m2千克工质吸热过程45，m2千克工质定温吸热过程56，m2千克工质降压过程67，m2千克工质放热过程78，m2千克工质放热过程89——组成的非闭合过程；其中，78过程的放热用于满足34过程的吸热，89过程的放热用于满足2a过程的吸热。
3.混合膨胀热动装置，主要由低压压缩机、高压压缩机、回热器、混合膨胀机、第二回热器和膨胀机所组成；外部有燃料通道与混合膨胀机(4)连通，外部有空气通道与低压压缩机(1)连通，低压压缩机(1)还有压缩空气通道分成两路——第一路经第二回热器(5)与膨胀机(6)连通和第二路与高压压缩机(2)连通，膨胀机(6)还有空气通道与外部连通，高压压缩机(2)还有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通，混合膨胀机(4)还有燃气通道经回热器(3)和第二回热器(5)与外部连通；混合膨胀机(4)和膨胀机(6)连接低压压缩机(1)和高压压缩机(2)并传输动力，形成混合膨胀热动装置。
4.混合膨胀热动装置，是在权利要求3所述的混合膨胀热动装置中，增加热源热交换器，将高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通，调整为高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)和热源热交换器(7)与混合膨胀机(4)连通，热源热交换器(7)还有热源介质通道与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
5.混合膨胀热动装置，是在权利要求3所述的混合膨胀热动装置中，增加燃烧室，外部有低品位燃料通道与燃烧室(8)连通，将高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通，调整为高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与燃烧室(8)连通，燃烧室(8)再有燃气通道与混合膨胀机(4)连通，形成混合膨胀热动装置。
6.混合膨胀热动装置，是在权利要求3所述的混合膨胀热动装置中，增加加热炉和热源回热器，将高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通调整为高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)和加热炉(9)与混合膨胀机(4)连通，外部有低品位燃料通道与加热炉(9)连通，外部有空气通道经热源回热器(10)与加热炉(9)连通，加热炉(9)还有燃气通道经热源回热器(10)与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
7.混合膨胀热动装置，是在权利要求3所述的混合膨胀热动装置中，增加核反应堆，将高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通，调整为高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)和核反应堆(11)与混合膨胀机(4)连通，形成混合膨胀热动装置。
8.混合膨胀热动装置，是在权利要求3所述的混合膨胀热动装置中，增加太阳能集热系统，将高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)与混合膨胀机(4)连通，调整为高压压缩机(2)有高压空气通道经回热器(3)和太阳能集热系统(12)与混合膨胀机(4)连通，形成混合膨胀热动装置。
9.混合膨胀热动装置，是在权利要求3-8所述的任一一款混合膨胀热动装置中，混合膨胀机(4)增设冷却介质通道与外部连通，形成混合膨胀热动装置。
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