CN103775199B - 热流平衡内燃机余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种热流平衡内燃机余热利用系统。本发明包括内燃机、气液分离器和排气热交换器，所述气液分离器的气体出口与缸套蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道出口与排气蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构的工质出口经排气蒸汽冷凝器与所述缸套液体循环泵的液体入口连通，所述排气蒸汽做功机构对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构对外输出动力。本发明可以实现对内燃机余热中的排气余热和冷却系统余热的统一利用，提高了内燃机余热的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种内燃机余热利用系统。
背景技术
内燃机的余热利用对于提高内燃机的综合效率具有重大的意义，关于内燃机余热利用的研究和发明创造层出不穷，但是由于内燃机余热分为两个品位相差甚远的热源，即排气余热和冷却系统余热，至今为止的内燃机余热系统未能科学的解决排气余热和冷却系统余热的统一利用，因而余热利用率受限。因此，需要发明一种新型的内燃机余热利用系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1：一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机、气液分离器和排气热交换器，所述气液分离器的液体出口经循环泵与所述内燃机的冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口与所述气液分离器的流体入口连通，所述气液分离器的气体出口与缸套蒸汽做功机构的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构的工质出口与缸套蒸汽冷凝器的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器的液体出口经缸套液体循环泵与所述冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口经加压泵与所述排气热交换器的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构的工质出口经排气蒸汽冷凝器与所述缸套液体循环泵的液体入口连通，所述排气蒸汽做功机构对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构对外输出动力。
方案2：一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机、气液分离器和排气热交换器，所述气液分离器的液体出口经循环泵与所述内燃机的冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口与所述气液分离器的流体入口连通，所述气液分离器的气体出口与缸套蒸汽做功机构的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构的工质出口与缸套蒸汽冷凝器的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器的液体出口经缸套液体循环泵与所述冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口经加压泵与所述排气热交换器的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构的工质出口与所述缸套蒸汽冷凝器的气体入口连通，所述排气蒸汽做功机构对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构对外输出动力。
方案3：一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机、气液分离器和排气热交换器，所述气液分离器的液体出口经循环泵与所述内燃机的冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口与所述气液分离器的流体入口连通，所述气液分离器的气体出口与缸套蒸汽做功机构的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构的工质出口与缸套蒸汽冷凝器的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器的液体出口经缸套液体循环泵与所述冷却流体通道的流体入口连通，所述冷却流体通道的流体出口经加压泵与所述排气热交换器的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构的工质出口与所述缸套蒸汽做功机构的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构对外输出动力。
方案4：在方案1的基础上，进一步可选择的，所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器，所述气液分离器的气体出口经所述附属排气热交换器的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构的工质入口连通。
方案5：在方案2的基础上，进一步可选择的，所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器，所述气液分离器的气体出口经所述附属排气热交换器的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构的工质入口连通。
方案6：在方案3的基础上，进一步可选择的，所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器，所述气液分离器的气体出口经所述附属排气热交换器的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构的工质入口连通。
方案7：在方案1至方案6中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述缸套蒸汽做功机构设为缸套喷管推进转子做功机构，所述排气蒸汽做功机构设为排气喷管推进转子做功机构。
方案8：在方案1至方案7中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构对制冷循环压缩机输出动力。
方案9：在方案1至方案7中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构对发电机输出动力。
方案10：在方案1至方案9中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述缸套蒸汽做功机构对制冷循环压缩机输出动力。
方案11：在方案1至方案9中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述缸套蒸汽做功机构对发电机输出动力。
方案12：在方案1至方案6中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述缸套蒸汽做功机构设为缸套喷管推进转子做功机构，所述排气蒸汽做功机构设为排气喷管推进转子做功机构，所述缸套喷管推进转子做功机构和所述排气喷管推进转子做功机构共轴设置。
方案13：在方案1至方案6中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构与所述缸套蒸汽做功机构共轴设置。
方案10：在方案1至方案6中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构与所述缸套蒸汽做功机构共轴设置，所述排气蒸汽做功机构和所述缸套蒸汽做功机构共同对外输出动力。
方案15：在方案1至方案7中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构与所述缸套蒸汽做功机构共轴设置，所述排气蒸汽做功机构和所述缸套蒸汽做功机构共同对制冷循环压缩机输出动力。
方案16：在方案1至方案7中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气蒸汽做功机构与所述缸套蒸汽做功机构共轴设置，所述排气蒸汽做功机构和所述缸套蒸汽做功机构共同对发电机输出动力。
方案17：在上述所有方案中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述排气热交换器的被加热流体通道的承压能力大于1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa或大于10MPa。
方案18：在上述所有方案中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述冷却流体通道的承压能力大于0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa、0.5MPa、0.55MPa、0.6MPa、0.65MPa、0.7MPa、0.75MPa、0.8MPa、0.85MPa、0.9MPa、0.95MPa、或大于1MPa。
方案19：在上述所有方案中任一方案的基础上，进一步可选择的，所述冷却流体通道内循环的液体设为水、乙醇、甲醇或设为氟利昂。
本发明中，所述“蒸汽做功机构”是指一切可以利用蒸汽膨胀产生功的机构，包括容积型做功机构和速度型做功机构，例如：活塞式做功机构、罗茨式做功机构、叶轮式做功机构（包括径流透平和轴流透平）、喷管和喷管推进转子做功机构。
本发明中，所述“排气蒸汽做功机构”是指一切可以利用蒸汽膨胀产生功的机构，包括容积型做功机构和速度型做功机构，例如：活塞式做功机构、罗茨式做功机构、叶轮式做功机构（包括径流透平和轴流透平）、喷管和喷管推进转子做功机构。
本发明中，所谓的“缸套蒸汽做功机构”和所谓的“排气蒸汽做功机构”都是利用蒸汽膨胀做功的机构，两者名字不同只是为了对两者加以区分而定义的。
本发明中，所谓的“缸套蒸汽冷凝器”和“排气蒸汽冷凝器”都是蒸汽冷凝器，名称不同是为了区分根据蒸汽的来源不同而加以定义的。
本发明中，所谓的“气液分离器”是指具有流体入口、液体出口和气体出口能够使高温流体的一部分发生汽化并进行气液分离的装置。所谓的“高温流体”是指温度较高的液体或者含有一部分气体和液体的流体，此流体在所述气液分离器中部分汽化形成的蒸汽从气体出口流出，由于汽化会使温度降低，降温后的液体经液体出口流出。
本发明中，所谓的“排气热交换器”是指以所述内燃机排气为热源的热交换器。
本发明中，所谓的“排气热交换器”和“附属排气热交换器”都是排气热交换器，名称不同是为了加以区分而定义的。
本发明中，所述“排气热交换器的被加热流体通道”是指设置在所述排气热交换器上的用于供被加热流体通过的通道；在所述排气热交换器中，温度升高的流体称为被加热流体，温度降低的流体（即所述内燃机的排气）称为加热流体。
本发明中，所谓的“喷管推进转子做功机构”是指工质通过拉瓦尔喷管喷射形成旋转动力的机构，包括所述拉瓦尔喷管做旋转运动对外输出动力的机构，所述拉瓦尔喷管做旋转运动对外输出动力的同时由所述拉瓦尔喷管喷射出的高速流体推动叶轮机构旋转对外做功的机构和所述拉瓦尔喷管静止由所述拉瓦尔喷管喷射出的高速流体推动叶轮机构旋转对外做功的机构；所述叶轮机构可以是径流叶轮机构也可以是轴流叶轮机构，所述叶轮机构可以是单级也可以是多级；所述喷管推进转子做功机构可以选择性地选择：包括工质回收壳和设置在旋转结构体上的拉瓦尔喷管构成的机构，低熵轮机，超音速转子发动机以及其它由拉瓦尔喷管喷射形成旋转动力的径流机构和轴流机构。
本发明中，所述缸套喷管推进转子做功机构和所述排气喷管推进转子做功机构都是喷管推进转子做功机构，两者名字不同只是为了对两者加以区分而定义的。
本发明中，所述排气热交换器的被加热流体通道中工质的最大压力与其承压能力相匹配，即所述排气热交换器的被加热流体通道中工质的最大压力达到其承压能力。
本发明中，所述冷却流体通道中工质的最大压力与其承压能力相匹配，即所述冷却流体通道中工质的最大压力达到其承压能力。
本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明的有益效果如下:
本发明可以实现对内燃机余热中的排气余热和冷却系统余热的统一利用，提高了内燃机余热的利用率。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；
图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；
图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；
图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；
图中：1内燃机、2气液分离器、3排气热交换器、12循环泵、11冷却流体通道、4缸套蒸汽做功机构、401缸套喷管推进转子做功机构、402叶轮式做功机构、5缸套蒸汽冷凝器、6缸套液体循环泵、7加压泵、8排气蒸汽做功机构、801排气喷管推进转子做功机构、802叶轮式做功机构、9排气蒸汽冷凝器、31附属排气热交换器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机1、气液分离器2和排气热交换器3，所述气液分离器2的液体出口经循环泵12与所述内燃机1的冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口与所述气液分离器2的流体入口连通，所述气液分离器2的气体出口与缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构4的工质出口与缸套蒸汽冷凝器5的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器5的液体出口经缸套液体循环泵6与所述冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口经加压泵7与所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构8的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构8的工质出口经排气蒸汽冷凝器9与所述缸套液体循环泵6的液体入口连通。所述排气蒸汽做功机构8对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构4对外输出动力。
实施例2
如图2所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其与实施例1的区别在于：将所述缸套蒸汽做功机构4设为叶轮式做功机构402，将所述排气蒸汽做功机构8设为叶轮式做功机构802，具体的还可将所述叶轮式做功机构402和所述叶轮式做功机构802均设为径流透平。
可选择地，将所述叶轮式做功机构402和所述叶轮式做功机构802均设为轴流透平或两者中的一个设为径流透平另一个设为轴流透平。
实施例3
如图3所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其与实施例2的区别在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器31，所述气液分离器2的气体出口经所述附属排气热交换器31的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通。
可选择地，将所述缸套蒸汽做功机构4改设为缸套喷管推进转子做功机构401，将所述排气蒸汽做功机构8改设为排气喷管推进转子做功机构801。
可选择地，将所述缸套蒸汽做功机构4改设为缸套喷管推进转子做功机构401，将所述排气蒸汽做功机构8改设为排气喷管推进转子做功机构801，所述缸套喷管推进转子做功机构401和所述排气喷管推进转子做功机构801共轴设置。
实施例4
如图4所示的热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机1、气液分离器2和排气热交换器3，所述气液分离器2的液体出口经循环泵12与所述内燃机1的冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口与所述气液分离器2的流体入口连通，所述气液分离器2的气体出口与缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构4的工质出口与缸套蒸汽冷凝器5的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器5的液体出口经缸套液体循环泵6与所述冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口经加压泵7与所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构8的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构8的工质出口与所述缸套蒸汽冷凝器5的入口连通，所述排气蒸汽做功机构8对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构4对外输出动力。
实施例5
如图5所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其与实施例4的区别在于：将所述缸套蒸汽做功机构4设为叶轮式做功机构402，将所述排气蒸汽做功机构8设为叶轮式做功机构802，具体的所述叶轮式做功机构402和所述叶轮式做功机构802均设为轴流透平。
可选择地，将所述叶轮式做功机构402和所述叶轮式做功机构802均设为径流透平或将两者中的一个改设为径流透平另一个设为轴流透平。
实施例6
如图6所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其在实施例5的基础上：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器31，所述气液分离器2的气体出口经所述附属排气热交换器31的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通。
可选择地，将所述缸套蒸汽做功机构4改设为缸套喷管推进转子做功机构401，将所述排气蒸汽做功机构8改设为排气喷管推进转子做功机构801。
可选择地，将所述缸套蒸汽做功机构4改设为缸套喷管推进转子做功机构401，将所述排气蒸汽做功机构8改设为排气喷管推进转子做功机构801，所述缸套喷管推进转子做功机构401和所述排气喷管推进转子做功机构801共轴设置。
实施例7
如图7所示的热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机1、气液分离器2和排气热交换器3，所述气液分离器2的液体出口经循环泵12与所述内燃机1的冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口与所述气液分离器2的流体入口连通，所述气液分离器2的气体出口与缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构4的工质出口与缸套蒸汽冷凝器5的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器5的液体出口经缸套液体循环泵6与所述冷却流体通道11的流体入口连通，所述冷却流体通道11的流体出口经加压泵7与所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器3的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构8的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构8的工质出口与所述缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构8对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构4对外输出动力。
实施例8
如图8所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其与实施例7的区别在于：，将所述缸套蒸汽做功机构4设为叶轮式做功机构402，将所述排气蒸汽做功机构8设为叶轮式做功机构802，具体的，所述叶轮式做功机构402、802可以设为径流透平或者设为轴流透平。
实施例9
如图9所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其在实施例8的基础上：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器31，所述气液分离器2的气体出口经所述附属排气热交换器31的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构4的工质入口连通。
实施例10
如图10所示的热流平衡内燃机余热利用系统，其与实施例1的区别在于：将所述缸套蒸汽做功机构4设为缸套喷管推进转子做功机构401，将所述排气蒸汽做功机构8设为排气喷管推进转子做功机构801。
具体实施时，可选择地，使所述缸套喷管推进转子做功机构401和所述排气喷管推进转子做功机构801共轴设置。
本发明的上述实施例中，给出了所述缸套蒸汽做功机构4和所述排气蒸汽做功机构8的两种具体结构，作为可以变换的实施方式，本发明的各实施方式中均可将所述缸套蒸汽做功机构4和/或所述排气蒸汽做功机构8改设为其它形式的做功机构，例如，活塞式做功机构、罗茨式做功机构等，且所述缸套蒸汽做功机构4和所述排气蒸汽做功机构8的任一个的具体结构形式可以独立选择，不受另一个的具体结构形式的限制，比如，实施例2中，所述缸套蒸汽做功机4不变，所述排气蒸汽做功机构8可改设为活塞式做功机构；
作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式，在具体实施时，均可选择性地使所述排气蒸汽做功机构8和所述缸套蒸汽做功机构4分别对外输出动力，并进一步选择性“使所述排气蒸汽做功机构8对制冷循环压缩机或对发电机输出动力”和/或“使所述缸套蒸汽做功机构4对制冷循环压缩机或对发电机输出动力”，或者，选择性地使所述排气蒸汽做功机构8和所述缸套蒸汽做功机构4可以共轴设置，从而共同对外输出动力,实际应用时，可进一步选择性地使所述蒸汽做功机构8和所述缸套蒸汽做功机构4共同对制冷循环压缩机或对发电机输出动力。
作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式，在具体实施时，均可
选择性地，使所述排气热交换器3的被加热流体通道的承压能力大于1MPa、1.5MPa、2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa或大于10MPa。
作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式，在具体实施时，均可
选择性地，使所述冷却流体通道的承压能力大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa或大于1MPa。
本发明的所有实施方式，均将所述冷却流体通道11内循环的流体设为水。作为可以变换地实施方式，所述冷却流体通道11内循环的流体还可以改设为乙醇、甲醇或改设为氟利昂。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
Claims (19)
1.一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机(1)，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括气液分离器(2)和排气热交换器(3)，所述气液分离器(2)的液体出口经循环泵(12)与所述内燃机(1)的冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口与所述气液分离器(2)的流体入口连通，所述气液分离器(2)的气体出口与缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质出口与缸套蒸汽冷凝器(5)的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器(5)的液体出口经缸套液体循环泵(6)与所述冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口经加压泵(7)与所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构(8)的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)的工质出口经排气蒸汽冷凝器(9)与所述缸套液体循环泵(6)的液体入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构(4)对外输出动力。
2.如权利要求1所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器(31)，所述气液分离器(2)的气体出口经所述附属排气热交换器(31)的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通。
3.一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机(1)，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括气液分离器(2)和排气热交换器(3)，所述气液分离器(2)的液体出口经循环泵(12)与所述内燃机(1)的冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口与所述气液分离器(2)的流体入口连通，所述气液分离器(2)的气体出口与缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质出口与缸套蒸汽冷凝器(5)的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器(5)的液体出口经缸套液体循环泵(6)与所述冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口经加压泵(7)与所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构(8)的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)的工质出口与所述缸套蒸汽冷凝器(5)的气体入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构(4)对外输出动力。
4.如权利要求3所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器(31)，所述气液分离器(2)的气体出口经所述附属排气热交换器(31)的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通。
5.一种热流平衡内燃机余热利用系统，包括内燃机(1)，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括气液分离器(2)和排气热交换器(3)，所述气液分离器(2)的液体出口经循环泵(12)与所述内燃机(1)的冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口与所述气液分离器(2)的流体入口连通，所述气液分离器(2)的气体出口与缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通，所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质出口与缸套蒸汽冷凝器(5)的气体入口连通，所述缸套蒸汽冷凝器(5)的液体出口经缸套液体循环泵(6)与所述冷却流体通道(11)的流体入口连通，所述冷却流体通道(11)的流体出口经加压泵(7)与所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质入口连通，所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的工质出口与排气蒸汽做功机构(8)的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)的工质出口与所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通，所述排气蒸汽做功机构(8)对外输出动力，所述缸套蒸汽做功机构(4)对外输出动力。
6.如权利要求5所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述热流平衡内燃机余热利用系统还包括附属排气热交换器(31)，所述气液分离器(2)的气体出口经所述附属排气热交换器(31)的被加热流体通道与所述缸套蒸汽做功机构(4)的工质入口连通。
7.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述缸套蒸汽做功机构(4)设为缸套喷管推进转子做功机构(401)，所述排气蒸汽做功机构(8)设为排气喷管推进转子做功机构(801)。
8.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述缸套蒸汽做功机构(4)设为缸套喷管推进转子做功机构(401)，所述排气蒸汽做功机构(8)设为排气喷管推进转子做功机构(801)，所述缸套喷管推进转子做功机构(401)和所述排气喷管推进转子做功机构(801)共轴设置。
9.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)与所述缸套蒸汽做功机构(4)共轴设置。
10.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)与所述缸套蒸汽做功机构(4)共轴设置，所述排气蒸汽做功机构(8)和所述缸套蒸汽做功机构(4)共同对外输出动力。
11.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)对制冷循环压缩机输出动力。
12.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)对发电机输出动力。
13.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述缸套蒸汽做功机构(4)对制冷循环压缩机输出动力。
14.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述缸套蒸汽做功机构(4)对发电机输出动力。
15.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)与所述缸套蒸汽做功机构(4)共轴设置，所述排气蒸汽做功机构(8)和所述缸套蒸汽做功机构(4)共同对制冷循环压缩机输出动力。
16.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气蒸汽做功机构(8)与所述缸套蒸汽做功机构(4)共轴设置，所述排气蒸汽做功机构(8)和所述缸套蒸汽做功机构(4)共同对发电机输出动力。
17.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述排气热交换器(3)的被加热流体通道的承压能力大于1MPa。
18.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述冷却流体通道(11)的承压能力大于0.3MPa。
19.如权利要求1至6中任一项所述热流平衡内燃机余热利用系统，其特征在于：所述冷却流体通道(11)内循环的流体设为水、乙醇、甲醇或设为氟利昂。
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