一、背景技术
普通电厂采用由锅炉、汽轮机和冷凝器构成的蒸气动力系统带动发电机产生电力，由于流出汽轮机做功后的乏汽要经冷凝器放出潜热变成水再返回锅炉，从而产生了大量的冷凝热量损失（占总燃料热量的45%—55%），使蒸汽电厂的发电效率只有35%—48%，浪费了大量的煤碳资源，也排放了很多的二氧化碳气体和废热。
二、基本构成与原理
作为节能电厂动力系统的核心动力装置，中冷等压吸热空气轮机主要由压气机、中间冷却器、活塞式配气装置、加热器、气轮机和锅炉等部件构成。为能发电，还设有被气轮机带动的发电机。中冷等压吸热空气轮机是一种外燃动力装置，它可燃用煤炭等固体燃料，并以空气作工质，从而消除了普通蒸汽电厂中的蒸汽冷凝损失。由于这种动力装置采用了具有很大作功能力的叶轮式机械作为压气机和气轮机，而活塞式的配气装置因只处理压缩后的压缩空气其体积也不是很大，从而使整套动力系统特别适合制成燃煤电厂的大功率动力装置。
在中冷等压吸热空气轮机运行过程中，压气机把吸入的空气压缩后，经中间冷却器把产生的压缩热散到外界，让压缩过程接近等温状态。等温压缩使压缩空气的压力和温度都相应降低，压力的降低减少了压气机的压缩功消耗，温度的降低则为将要进行的等压吸热过程提供了最大的温度差。经中间冷却器冷却的低温压缩空气在配气装置的小副缸转到吸气位置时充入小副缸；当小副缸转到排气位置时，其内的低温压缩空气沿管路流向加热器，被外面锅炉产生的高温烟气加热，形成高温作功气体。这部分作功气体在配气装置另一侧的大副缸转到吸气位置时进入大副缸，并且作功气体的体积因被加热在大副缸中得到相应的膨胀（也有一定程度的作功），让作功气体的压力并不上升，使加热器中的吸热过程在等压状态进行。
等压吸热使低温压缩空气的温度并不上升，仍以较低温度进入加热器，让温度已经降低、快流过加热器外围的锅炉烟气中最后一小部分热量还能加热进入加热器的低温压缩空气，使锅炉产生的高温烟气中的全部热量能通过加热器以逆流换热方式被低温压缩空气基本吸尽，大大提高了燃料热量的吸收利用效率。
已充入大副缸的高温作功气体在大副缸转到排气位置时冲向气轮机，直接推动气轮机对外作功，并带动压气机和配气装置联动运转，气轮机所产生的额外动力再带动发电机发出电力，从而完成节能电厂的动力循环发电过程。
在采用锅炉作为加热器的外部热源时，从气轮机排出的作功后气体因还具有较高的温度，这时，气轮机的较高温度排气便被引向锅炉参与燃烧，让气轮机的排气热量被直接回收利用，从而使整体动力循环过程的热效率又进一步提高。
对于中间冷却器所散发出的热量，在气轮机的排气量已满足锅炉进气量的条件下，可利用这部分热量加热流向烟囱的低温烟气，因从烟囱排出的烟气需达到110度左右才能升向高空。当然，也可把中间冷却器所散发的热量用于企业及附近居民的供热供暖。
三、综合优点
在中冷等压吸热空气轮机循环过程中，因中间冷却而使压气机所消耗的压缩功减少，也因中间冷却扩大了加热器的热量吸收能力，并让加热器能把锅炉产生的高温烟气热量基本吸尽，而气轮机的排气热量则可完全返回锅炉被全部回收。这样，只有中间冷却器所散发的小部分热量无法再变成动力，但这小部分热量仍可用来加热流向烟囱的低温烟气，或者用于供热供暖。由于整个循环过程的热量损失很少，在采用中冷等压吸热空气轮机作动力装置的电厂中，达到70%的发电效率是很容易的，在对中间冷却器和加热器作好优化设计及制造，对配气装置作好隔热耐热处理后，让电厂实现80%的发电效率也是可能的。
由于中冷等压吸热空气轮机循环过程中以空气为工质，同时热量损失也很少，因此作为电厂动力装置便不用设冷却塔，也没有水的消耗。这对减少电厂建设投资和电厂的厂址选择都特别有利。