Патенты автора ЛЕХАР Мэттью Александер (US)
Изобретение относится к энергетике. Предложена новая система, работающая по циклу Ранкина, выполненная с возможностью преобразования отработанного тепла в механическую и/или электрическую энергию. Система в соответствии с настоящим изобретением содержит новую конфигурацию компонентов традиционной системы, работающей по циклу Ранкина: трубопроводов, воздуховодов, нагревателей, детандеров, теплообменников, конденсаторов и насосов. Система, работающая по циклу Ранкина, выполнена таким образом, что изначальный поток с отработанным теплом используется для испарения первого потока рабочей текучей среды, а результирующий обедненный теплом поток с отработанным теплом используется для содействия в получении второго потока испаренной рабочей текучей среды. Предложенная система, работающая по циклу Ранкина, выполнена с возможностью использования диоксида углерода в сверхкритическом состоянии в качестве рабочей жидкости. Изобретение позволяет обеспечить более эффективную рекуперацию энергии от источника отработанного тепла. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Изобретение обносится к области электротехники, а именно к системе комбинированного цикла на основе твердооксидных топливных элементов. Топливный элемент комбинированного цикла включает топливный элемент, такой как твердооксидный топливный элемент (ТОТЭ), включающий анод, который вырабатывает отходящий газ, риформинг углеводородного топлива, который обеспечивает смешивание углеводородного топлива с отходящим газом топливного элемента ниже по потоку от топливного элемента и частичное или полное преобразование углеводородного топлива в водород (H2) и монооксид углерода (СО), при этом канал для топлива обеспечивает отведение первой части подвергнутого риформингу топлива на вход анода топливного элемента. Топливный элемент комбинированного цикла включает органический цикл Ренкина (ОЦР), выполненный с возможностью удаления тепла из оставшейся части подвергнутого риформингу топлива и доставки охлажденной оставшейся части подвергнутого риформингу топлива в утилизационный цикл, который может представлять собой двигатель внешнего или внутреннего сгорания, такой как газопоршневой двигатель или газовая турбина, который приводят в действие охлажденной оставшейся частью подвергнутого риформингу топлива. Увеличение КПД топливного элемента комбинированного цикла является техническим результатом изобретения. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.
СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА С УЛАВЛИВАНИЕМ СО2
// 2589884
Заявленное изобретение относится к системе и способу повышения общей производительности топливного элемента, преимущественно твердооксидного топливного элемента, при одновременном отделении почти чистого потока СО2 для изоляции или использования при выработке электроэнергии для дополнительного увеличения общей эффективности процесса. В системе и способе используют теплообменную систему, выполненную с возможностью образования потока топлива, который возвращают на вход анода топливного элемента, с более высокой молярной концентрацией монооксида углерода (СО) и водорода (Н2) в топливе, чем изначально присутствовала на выходе анода топливного элемента. Повышение эффективности системы топливных элементов в целом, а также повышение надежности их работы при снижении эксплуатационных затрат является техническим результатом изобретения.4 н. и 28 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к энергетике. Теплоутилизационная система содержит клапанную систему, выполненную с возможностью переключения между положением рекуперации сбросного тепла, при котором обеспечивается направление входящего выхлопного газа через внутреннее пространство выхлопной секции двигателя, и байпасным положением, при котором обеспечивается направление указанного входящего газа по перепускному контуру для обхода котла-утилизатора, расположенного в указанном внутреннем пространстве. Кроме того, система содержит устройство продувки инертным газом, выполненное с возможностью введения инертного газа в указанное внутреннее пространство, с обеспечением удаления остаточного выхлопного газа из указанного пространства. Также представлены вариант выполнения теплоутилизационной системы и способ продувки остаточных выхлопных газов из теплоутилизационной системы. Изобретение позволяет повысить эффективность теплоутилизационной системы, а также позволяет гасить и предотвращать воспламенение внутри выхлопного трубопровода. 3 н.и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к системам с тепловым циклом для рекуперации отработанного тепла. Система рекуперации отработанного тепла включает систему (12) цикла Брайтона (СЦБ). СЦБ (12) содержит нагреватель (16), предназначенный для циркуляции пара диоксида углерода при теплообмене с горячей текучей средой для нагревания пара диоксида углерода, и первую турбину (18), соединенную с нагревателем и предназначенную для расширения пара диоксида углерода. Также СЦБ (12) содержит холодильник (20) и компрессор (22), предназначенный для сжатия пара диоксида углерода, подаваемого холодильником (20). Система рекуперации отработанного тепла также включает систему (14) цикла Ренкина (СЦР), соединенную с СЦБ (12), причем СЦР (14) включает первый теплообменник (28), второй теплообменник (30) и третий теплообменник (32). Причем пар диоксида углерода из первой турбины (18) циркулирует при теплообмене с парообразным рабочим телом последовательно через первый теплообменник (28), второй теплообменник (30) и третий теплообменник (32) для нагревания рабочего тела. Холодильник (20) предназначен для охлаждения пара диоксида углерода, подаваемого через первый теплообменник (28), второй теплообменник (30) и третий теплообменник (32). Четвертый теплообменник (34) предназначен для циркуляции парообразного рабочего тела при теплообмене с паром диоксида углерода, подаваемым из компрессора (22), для нагревания рабочего тела. Пар диоксида углерода из четвертого теплообменника (34) нагревают нагревателем (16) СЦБ (12). Вторая турбина (36) предназначена для расширения парообразного рабочего тела, подаваемого из четвертого теплообменника (34) через первый теплообменник (28). Конденсатор (38) предназначен для конденсации парообразного рабочего тела, подаваемого из второй турбины (36) через третий теплообменник (32). А также раскрыт способ эксплуатации системы рекуперации отработанного тепла. Технический результат заключается в обеспечении высокоэффективной рекуперации отработанного тепла с целью генерирования электричества. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
