第一类热驱动压缩式热泵的制作方法

本发明属于动力、制冷与热泵技术领域。

背景技术：
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冷需求、热需求和动力需求，为人类生活与生产当中所常见；现实中，人们经常需要利用高温热能来实现制冷、供热或转化为动力，也需要利用动力来进行制冷或利用动力并结合低温热能进行供热。在实现上述目的之过程中，将面临多方面的考虑或条件限制，包括能源的类型、品位和数量，用户需求的类型、品位和数量，环境温度，工作介质的类型，设备的流程、结构和制造成本等等。

以吸收式热泵技术为代表的热能(温差)利用技术，利用高温热负荷驱动实现供热或制冷；但因受到工作介质(溶液和冷剂介质)的性质影响，其应用领域和应用范围受到较大限制。利用机械能与热能之间的品位差的压缩式热泵技术，具有一定的灵活性，但其很多情况下难以实现对热能的高效利用。同时，两种技术还有共同的不足之处——无法在制热或制冷同时实现热能向机械能的转化。

为此，本发明针对利用燃料作为供热或供冷的驱动能源，兼顾动力驱动或对外提供动力需求，提出被加热介质直接充当工作介质并具有简单结构的第一类热驱动压缩式热泵。

技术实现要素：
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本发明主要目的是要提供第一类热驱动压缩式热泵，具体发明内容分项阐述如下：

1.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器和低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

2.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机和第二高温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经第二高温热交换器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

3.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经第二高温热交换器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经第二高温热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

4.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经供热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

5.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经供热器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经供热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

6.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经第二低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器和第二低温热交换器还分别有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

7.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道依次经回热器和高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经回热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

8.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道经高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道依次经低温热交换器和回热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

9.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温热交换器和供热器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热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，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

10.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和第二低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温热交换器、供热器和第二低温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，外部还有低温热介质通道依次经第二低温热交换器和低温热交换器与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

11.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

12.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机、第二高温热交换器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器、第二高温热交换器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经第二高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

13.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第二高温热交换器、第三膨胀机和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器、第二高温热交换器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经第二高温热交换器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

14.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机、供热器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经供热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经供热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

15.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机、供热器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经供热器与第三压缩机连通，第三压缩机还有被加热介质通道经供热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机、第二压缩机和第三压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

16.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机、第二低温热交换器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第三膨胀机连通，第三膨胀机还有被加热介质通道经第二低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器和第二低温热交换器还分别有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机、第二膨胀机和第三膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

17.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、回热器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道依次经回热器和高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道经回热器与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

18.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、回热器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道经回热器与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道依次经低温热交换器和回热器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

19.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器、高温热交换器和供热器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器还有低温热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，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

20.第一类热驱动压缩式热泵，主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器、第二低温热交换器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机连通，压缩机还有压缩空气通道经高温回热器与燃烧室连通，燃烧室还有燃料通道与外部连通，燃烧室还有燃气通道与燃气轮机连通，燃气轮机还有燃气通道依次经高温回热器、高温热交换器、供热器和第二低温热交换器与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机连通，第二膨胀机还有被加热介质通道经低温热交换器与第二压缩机连通，第二压缩机还有被加热介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有被加热介质通道与外部连通，外部还有低温热介质通道依次经第二低温热交换器和低温热交换器与外部连通，供热器还有被加热介质通道与外部连通，燃气轮机、膨胀机和第二膨胀机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩式热泵。

21.第一类热驱动压缩式热泵，是在第1-20项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，取消外部与燃烧室连通的燃料通道，增加新增压缩机，外部有气态燃料通道与新增压缩机连通，新增压缩机还有压缩气态燃料通道与燃烧室连通，燃气轮机连接新增压缩机并传输动力，形成第一类热驱动压缩-吸收式热泵。

22.第一类热驱动压缩式热泵，是在第1-21项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加动力机，动力机连接第二压缩机并向第二压缩机提供动力，形成附加外部动力驱动的第一类热驱动压缩式热泵。

23.第一类热驱动压缩式热泵，是在第1-21项所述的任一第一类热驱动压缩式热泵中，增加工作机，燃气轮机连接工作机并向工作机提供动力，形成附加对外提供动力负荷的第一类热驱动压缩式热泵。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第1种原则性热力系统图。

图2是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第2种原则性热力系统图。

图3是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第3种原则性热力系统图。

图4是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第4种原则性热力系统图。

图5是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第5种原则性热力系统图。

图6是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第6种原则性热力系统图。

图7是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第7种原则性热力系统图。

图8是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第8种原则性热力系统图。

图9是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第9种原则性热力系统图。

图10是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第10种原则性热力系统图。

图11是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第11种原则性热力系统图。

图12是依据本发明所提供的第一类热驱动压缩式热泵第12种原则性热力系统图。

图中，1-压缩机，2-燃烧室，3-燃气轮机，4-第二压缩机，5-膨胀机，6-第二膨胀机，7-高温热交换器，8-低温热交换器，9-第三压缩机，10-第二高温热交换器，11-第三膨胀机，12-供热器，13-第二低温热交换器，14-回热器，15-高温回热器，16-新增压缩机。

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所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器和低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图2所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机和第二高温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道依次经第二高温热交换器10和高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与第三压缩机9连通，第三压缩机9还有被加热介质通道经第二高温热交换器10与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机9并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气依次流经第二高温热交换器10和高温热交换器7并逐步放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入第三压缩机9升压升温；第三压缩机9排放的被加热介质流经第二高温热交换器10并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机9作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图3所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第二高温热交换器和第三膨胀机所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道依次经第二高温热交换器10和高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道经第二高温热交换器10与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气依次流经第二高温热交换器10和高温热交换器7并逐步放热，之后对外排放；被加热介质进入第三膨胀机11降压作功，第三膨胀机11排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功；膨胀机5排放的被加热介质流经第二高温热交换器10并吸热，之后进入第二膨胀机6降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图4所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道经供热器12与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经供热器12与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第三膨胀机11降压作功，第三膨胀机11排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功；膨胀机5排放的被加热介质流经供热器12并放热，之后进入第二膨胀机6降压作功；第二膨胀机6排放的被加热介质流经供热器12并吸热，之后对外排放；燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图5所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三压缩机和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道经供热器12与第三压缩机9连通，第三压缩机9还有被加热介质通道经供热器12与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机9并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功；膨胀机5排放的被加热介质流经供热器12并放热，之后进入第三压缩机9升压升温；第三压缩机9排放的被加热介质流经供热器12并吸热，之后对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和第三压缩机9作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图6所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、第三膨胀机和第二低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第三膨胀机11连通，第三膨胀机11还有被加热介质通道经第二低温热交换器13与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8和第二低温热交换器13还分别有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第三膨胀机11降压作功；第三膨胀机11排放的被加热介质流经第二低温热交换器13并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5、第二膨胀机6和第三膨胀机11输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质分别通过低温热交换器8和第二低温热交换器13提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图7所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和回热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道依次经回热器14和高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道经回热器14与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质依次流经回热器14和高温热交换器7并逐步吸热，之后进入膨胀机5降压作功；膨胀机5排放的被加热介质流经回热器14并放热，之后对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图8所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和回热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道经高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道经回热器14与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道依次经低温热交换器8和回热器14与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质流经回热器14并放热，之后进入第二膨胀机6降压作功；第二膨胀机6排放的被加热介质依次流经低温热交换器8和回热器14并逐步吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图9所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和供热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道依次经高温热交换器7和供热器12与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气依次流经高温热交换器7和供热器12并逐步放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷和中温热负荷，被加热介质分别通过进出流程和供热器12获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图10所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器、供热器和第二低温热交换器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道依次经高温热交换器7、供热器12和第二低温热交换器13与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，外部还有低温热介质通道依次经第二低温热交换器13和低温热交换器8与外部连通，供热器12还有被加热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气依次流经高温热交换器7、供热器12和第二低温热交换器13并逐步放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；低温热介质流经第二低温热交换器13并吸热，之后流经低温热交换器8并吸热；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷、中温热负荷和低温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图11所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、燃烧室、燃气轮机、第二压缩机、膨胀机、第二膨胀机、高温热交换器、低温热交换器和高温回热器所组成；外部有空气通道与压缩机1连通，压缩机1还有压缩空气通道经高温回热器15与燃烧室2连通，燃烧室2还有燃料通道与外部连通，燃烧室2还有燃气通道与燃气轮机3连通，燃气轮机3还有燃气通道依次经高温回热器和高温热交换器7与外部连通，外部有被加热介质通道与第二膨胀机6连通，第二膨胀机6还有被加热介质通道经低温热交换器8与第二压缩机4连通，第二压缩机4还有被加热介质通道经高温热交换器7与膨胀机5连通，膨胀机5还有被加热介质通道与外部连通，低温热交换器8还有低温热介质通道与外部连通，燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6连接压缩机1和第二压缩机4并传输动力。

(2)流程上，空气流经压缩机1升压升温之后流经高温回热器15并吸热，之后进入燃烧室2；外部燃料进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气依次流经高温回热器15和高温热交换器7并逐步放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1和第二压缩机4作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

图12所示第一类热驱动压缩式热泵是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示第一类热驱动压缩式热泵中，取消外部与燃烧室2连通的燃料通道，增加新增压缩机，外部有气态燃料通道与新增压缩机16连通，新增压缩机16还有压缩气态燃料通道与燃烧室2连通，燃气轮机3连接新增压缩机16并传输动力。

(2)流程上，空气进入压缩机1升压升温之后进入燃烧室2，气态燃料流经新增压缩机16升压升温之后进入燃烧室2、与压缩空气混合并燃烧成高温燃气，高温燃气进入燃气轮机3降压作功，燃气轮机3排放的燃气流经高温热交换器7并放热，之后对外排放；被加热介质进入第二膨胀机6降压作功，第二膨胀机6排放的被加热介质流经低温热交换器8并吸热，之后进入第二压缩机4升压升温；第二压缩机4排放的被加热介质流经高温热交换器7并吸热，之后进入膨胀机5降压作功并对外排放；燃气轮机3、膨胀机5和第二膨胀机6输出的功提供给压缩机1、第二压缩机4和新增压缩机16作动力，燃料通过燃烧提供高温热负荷，被加热介质通过进出流程获取中温热负荷，低温热介质通过低温热交换器8提供低温热负荷，形成第一类热驱动压缩式热泵。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的第一类热驱动压缩式热泵，具有如下效果和优势：

(1)提出了直接利用燃料作驱动能源情况下温差利用的新思路和新技术。

(2)热能(温差)驱动，实现供热/制冷，或可选择同时对外提供动力。

(3)流程合理，能够实现热能(温差)的充分和高效利用。

(4)必要时，借助外部动力实现供热/制冷，方式灵活，适应性好。

(5)以压缩机、膨胀机和热交换器为压缩式热泵组成部件，结构简单。

(6)分别通过燃气轮机装置和高温热交换器实现温差利用，提升了温差利用程度。

(7)被加热介质直接用作工质，制热或制冷的性能指数更高。

(8)给出多种具体技术方案，能够应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。

(9)扩展了热泵技术，丰富了压缩式热泵的类型，有利于更好地实现热能的高效利用。