[发明专利]一种循环多级发电系统

说明书

技术领域

一种循环多级发电系统，一种利用载热流体做为热源工质进入一种循环多级发电系统发电，把低位热能转换为低价高位电能的热能转换发电系统；一种只要有热源的地方，无论是太阳能光热还是地热、工业余热、废热都能利用的一种循环多级发电系统。 

背景技术

在全球气候变暖、世界不可再生资源日益减少、环境污染越来越严重的情况下，利用可再生的清洁能源发电，尤其是利用太阳能光热和地热、工业余热、废热发电，是最有效的解决能源短缺问题的途径之一。 

太阳能光伏发电前途已经受到质疑，因为太阳能光伏发电的源头，带来了高能耗、高污染，消耗的能量和制造成本终生难以收回；利用太阳能聚光加热融溶盐的技术来实现太阳能光热发电，融溶盐加热、蓄热温度一般不低于550℃，在低于250℃后流动性很差，系统造价高昂不具成本效益；采用太阳能聚光直接照射光伏板发电，即聚光型太阳光电(CPV)装置，只能用于热电联产，发电效率不高，不适宜低纬度地区；国内北京延庆地区建造了具有自主知识产权的定日镜聚光加热水蒸汽推动汽轮机发电系统，蒸汽轮机要求进汽温度在240℃～435℃之间，低于240℃的水蒸汽，因不能发电而浪费。目前，世界上所有太阳能发电系统热能利用率都达不到50％，太阳能发电的最终归宿，将是热能利用率能达到或超过75％以上的发电系统。 

除了太阳能以外，世界上最具成本效益的尚未开发的可再生能源 的来源是余热。世界上几乎全部是利用不可再生的燃油、燃气、燃煤做燃料而产生电力和各种动力。由于技术水平的限制，无论是汽油机、柴油机、燃气轮机，燃料的利用率都达不到50％，燃煤利用率更低下。有一半以上的不可再生燃料被以废热、余热的形式排放到空间，造成能源浪费和环境热污染。 

一种循环多级发电系统的发明，把太阳能发电领域里，80℃～550℃范围内的太阳热能转换为高位电能，把每度电价降低到约0.1～0.3元人民币左右，是光伏发电的10％；把所有利用不可再生燃料作为动力资源的、无论是热电站、核电站、钢铁厂、水泥厂、船舶、汽车、火车等的烟气、废水的低位余热、废热热能转换为低价高位电能。把燃料利用率提高一倍以上，节约45～50％的燃料消耗，无污染、零排放。把有机朗肯循环(ORC)动力涡轮机发电装置的总体效率由8～11％提高到91.94％，使太阳能的光热和其它余热、废热利用率提高到95.82％，降低了太阳能发电成本和运行费用，把使用有机燃料的动力设备如汽车、船舶的功率和发电厂发电能力提高一倍以上。 

一种循环多级发电系统的发明和应用，是世界范围内节能、减排、新能源开发利用的重大创新和技术革命，将彻底颠覆现代世界上的能源利用格局和所有热能转换发电系统的能力，对遏止全球气候变暖将发挥一定作用，让低位热能低成本发电的梦想变为现实。 

发明内容

一种循环多级发电系统，一种利用载热流体做为热源工质进入一种循环多级发电系统发电，把低位热能转换为低价高位电能的热能转换发电系统；一种只要有热源的地方，无论是太阳能光热还是 地热、工业余热、废热都能利用的一种循环多级发电系统。 

本发明的主要目的，在于提供一种循环多级发电系统，利用太阳能光热、地热和工业余热、废热这些可再生的清洁能源，建造世界上最廉价的王氏循环多级热能转换发电设备和发电站，发出最廉价的电力，为人类服务。 

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为： 

一种循环多级发电系统，一种利用载热流体做为热源工质，进入一种循环多级发电系统发电，把低位热能转换为低价高位电能的热能转换发电系统。由包括：一种循环多级发电系统、变配电系统、智能化PLC控制系统等组成。 

上述的一种循环多级发电系统，用载热流体做为热源工质，这种载热流体热源工质，可以是太阳能光热热能产生的R245fa高温、高压蒸汽或太阳能热水，也可以是地热热水和各种工业烟气、废水余热、废热，如：各种钢铁、水泥、化工企业的排气余热和废水废热，热电站、核电站冷却水和废气，船舶、汽车、燃气机车的发动机排除的烟气等，只要是温度为80℃～550℃范围内的无毒、无腐蚀以及经无害化处理后的流体，都可以成为一种循环多级发电系统的载热流体热源工质。