本发明专利技术的目的是提供一种背热循环发电及多级循环背热发电及多联产系统，至少一个将热能转换为机械能的设备，将热能转换为机械能后驱动发电机发电，所排出的工作介质经过一个背热器进行再加热，被加热的工作介质再次进入到将热能转换为机械能的设备进行循环作工发电。背热发电主要是将发电后的余热进行背压再热，而不是通过冷凝器将温度降低后再循环发电，将发电后的余热根据发电机要求的温度和压力，通过换热器、锅炉、压缩机等，将发电后的工作介质背热恢复成为符合发电机组要求的温度和压力的工作介质，再次进入到发电机组进行发电，因而本循环系统无需冷凝器将热能大量的浪费，仅需要再循环过程中补充所需要的能源，就可以实现循环发电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及循环发电，特别是背热循环发电，以及多级背热循环发电及热电联产系统，其余热可以用于供暖、制冷、干燥、热水等应用。
技术介绍
自从汽轮发电机组问世以来，人们在不断寻求提高热电转换效率的途径。为了提高发电机组效率，降低发电煤耗，火力发电机组使用的蒸汽參数，经历了低压、中压、高压、超高压、亚临界压カ和超临界压力等几个发展阶段。随着蒸汽压カ的提高，首先遇到汽轮机末级叶片因蒸汽湿度过大(>12% )冲蚀严重的难题。采用很高的新蒸汽温度，虽然可以。在一定程度上解决这个难题，但是必须使用价格十分昂贵的奥氏体钢制作过热器及汽轮机有关部件，不但使机组的成本提高，而且奥氏体钢的焊接エ艺性能差。机组工作的可靠性降低，迫使人们寻求其他提高机组效率的途径。采用再热循环，可以较圆满地 解决上述难题。新蒸汽进入汽轮机的高压缸膨胀做功后，送人锅炉再热器提高汽温(一般再热后的汽温与新蒸汽温度相同)后，返回汽轮机的中压缸继续膨胀做功。采用再热循环，与采用提高新蒸汽温度同样可以得到较高的效率，而且对锅炉、汽轮机某些部件材质的要求降低，工作可靠性显著提高。实践证明，采用再热循环发电机组总的经济效益是较高的。因此，目前超高压和亚临界压カ机组普遍采用一次中间再热。采用二次中间再热虽可进一步提高机组效率，但因效率提高不多，而且使系统过于复杂，所以，采用不多。所谓中间再热循环，是将汽轮机高压缸膨胀作功后的蒸汽，送入锅炉的再热器进行再加热，使之加热(过热)到与额定蒸汽温度相近或相等，然后再送回汽轮机的中、低压缸继续膨胀作功。其目的有两个 ⑴降低排汽湿度，提高乏汽干度。由于大型机组初压提高，使排汽湿度増加，对汽轮机的末几级叶片侵蚀増大。虽然提高初温可以降低排汽湿度，但受金属材料耐温性能的限制，因此对排汽湿度改善较少。采用中间再热循环有利于排汽湿度的改善，使得排汽湿度降到允许的范围内，减轻对叶片的侵蚀，提高低压部分的内效率； ⑵采取中间再热，正确地选择再热压カ后，可提高循环热效率约4 5%。热机是吸收热能并将其中一部分转换为机械功向外输出的原动机，热机原理是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动カ机械的ー类，如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。热机通常以气体作为エ质(传递能量的媒介物质叫エ质)，利用气体受热膨胀对外做功。热能的来源主要有燃料燃烧产生的热能、原子能、太阳能和地热坐寸ο分布式能源系统是指将能源系统以小規模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端，来双向传输冷、热、电能。由于可以提高能源利用率和供电安全性，实现按需供能以及为用户提供更多选择，分布式能源系统成为全球电カ行业和能源产业的重要发展方向。分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电カ从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最終只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50%的热能流失，传输环节损耗近10%的热能。而且，当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此，这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%，发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力，集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电カ供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求，而不是简单地将剩余电カ从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场，从而造成能源利用率更为低下。然而，分布式热电联产机组都是采用传统能源实现的热电联产，而且没有蓄热型的热电联产机组，这样障碍了新能源及热电联产机组的应用。由汽轮机驱动的发电机，由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。由于冷凝过程将大量的热能进行浪费，造成整体循环效率低。虽然在燃气发电过程采用再热循环，只是为了减少气体湿度和只能提高热效率约4 5%，而且再热的气体只是ー少部分，不能全部实现循环利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种背热循环发电及多级循环背热发电及多联产系统，可以 不经过冷凝实现的循环发电，采用至少ー个将热能转换为机械能的设备，将热能转换为机械能后驱动发电机发电，所排出的工作介质经过一个背热器进行再加热，被加热的工作介质再次进入到将热能转换为机械能的设备进行循环作エ发电。背热发电主要是将发电后的余热进行背压再热，而不是通过冷凝器将温度降低后再循环发电，而是经过背热再加热后进行循环发电，将发电后的余热根据发电机要求的温度和压力，通过换热器、锅炉、压缩机等，将发电后的工作介质背热恢复成为符合发电机组要求的温度和压カ的工作介质，再次进入到发电机组进行发电，因而本循环系统无需冷凝器将热能大量的浪费，仅需要再循环过程中补充所需要的能源，就可以实现循环发电。本专利技术的另外ー个目的，是ー种多级背热循环发电系统，一种多级背热发电及多联产系统，至少设置有ー个低温背热发电机组和ー个高温背热发电机组，一个发电系统的发电后的余热被另ー个发电系统利用，实现多级余热利用的发电。将60-450摄氏度的热源实现的发电划分为低温发电，采用450-1200摄氏度的热源进行发电为高温发电，双级的发电系统的余热可以被另外ー级利用，因而可以实现梯级发电梯级利用，因而也实现了多级的互补利用发电。高温与低低温发电只是ー种划分而已，可以采用其他的的划分分组方式，本专利技术不限于此种划分。同时由于采用分布式式采集及分布式多级互补发电，因而实现了分布式多级热发电，在每ー级的太阳能发电系统中，采用制冷、供干燥、热水的应用，即实现了余热利用，又实现了对工作介质的冷凝，因而增加了系统的整体热能利用效率。 具体
技术实现思路
如下 一种背热循环发电系统，包括将热能转换为机械能的能源转换设备、发电机、换热器，蓄热器，其特征是至少ー个能源转换设备，将热能转换为机械能后驱动发电机发电，所排出的工作介质经过一个背热器进行再加热，被再加热的工作介质再次进入到能源转换设备进行循环作エ发电。将热能转换为机械能的能源转换设备选择下列ー种 A、热机； B、膨胀机； C、汽轮机。由于采用不同的能源，因而采用的背热器和发电机组就不同，如采用传统能源，可以采用热机、燃气轮机、汽轮机将传统能源转换为热能，此时需要通过燃烧将传统能源转换为热能；如果采用了再生能源如地热、余热，此时没有燃烧系统，因而可以提通过膨胀机，汽轮机山实现转换。但是无论那种能源，都可以找到一种适合的将热能转换为机械能的设备。只要符合要求，在本专利技术中都可以采用。 背热器是一种换热器、锅炉或者压缩机中的至少ー种，背热器利用外部的能源，将发电工作介质加热到设定的物理參数。 背热器利用外部的能源选择自下列一种或者其组合 A、传统能源； B、可再生能源； C、新能源。根据利用能源的不同类型，背热器所采用的方式也不同，对于传统能源，可以采用换热器、锅炉、压缩机，如此采用热机将传统能源变为热能，此时需要换热器与发电工作介质进行换热，或者通过锅炉等直接加热发电工作介质，如果采用可再生能源或者新能源，如太阳能、地热、余热，可以通过换热器实现对发电工作介质的加热，如果采用沼气、生物质能，可以采用锅炉燃烧或者而其他热机，实现对工作介质的加热；如果是采用电能，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种背热循环发电系统，包括将热能转换为机械能的能源转换设备、发电机、换热器，蓄热器，其特征是：至少一个能源转换设备，将热能转换为机械能后驱动发电机发电，所排出的工作介质经过一个背热器进行再加热，被再加热的工作介质再次进入到能源转换设备进行循环作工发电。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：北京智慧剑科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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