[发明专利]一种太阳能辅助再热过热热力发电系统及减排扩容方法

权利要求书

1.一种太阳能辅助再热过热热力发电系统，其特征在于包括锅炉（1）、烟气过热器（2）、太阳能过热器（3）、太阳能再热器（4）、烟气再热器（5）、汽轮机（6）、发电机（7）、冷凝器（8）、循环泵（9）；锅炉（1）、烟气过热器（2）、太阳能过热器（3）、汽轮机（6）、冷凝器（8）、冷凝器（9）、锅炉（1）顺次连接构成环路，汽轮机（6）低压缸入口、太阳能再热器（4）、烟气再热器（5）、汽轮机（6）高压缸出口顺次连接构成环路，汽轮机（6）与发电机（7）相连。

2.一种太阳能辅助再热过热热力发电系统，其特征在于包括锅炉（1）、烟气过热器（2）、太阳能过热器（3）、太阳能再热器（4）、烟气再热器（5）、汽轮机（6）、发电机（7）、冷凝器（8）、循环泵（9）、过热蒸汽流量调节器（10）、再热蒸汽流量调节器（11）；烟气过热器（2）与太阳能过热器（3）并联后一端经汽轮机（6）、冷凝器（8）、循环泵（9）、锅炉（1）、过热蒸汽流量调节器（10）一端顺次相连，过热蒸汽流量调节器（10）另一端与烟气过热器（2）与太阳能过热器（3）并联后另一端相连，太阳能再热器（4）与烟气再热器（5）并联后一端经再热蒸汽流量调节器（11）与汽轮机（6）高压缸出口相连，另一端与汽轮机（6）低压缸入口相连，汽轮机（6）与发电机（7）相连。

3.根据权利要求1所述的太阳能辅助再热过热热力发电系统，其特征在于所述的太阳能过热器（3）和太阳能再热器（4）采用直接聚光蓄热或间接聚光蓄热两种结构；直接聚光蓄热结构包括过热/再热换热管（12）、蓄热介质本体（13）、吸热腔（14）和聚光镜场（15）；蓄热介质本体（13）内部装有过热/再热换热管（12），蓄热介质本体（13）的一端设有吸热腔（14），聚光镜场（15）将太阳光聚焦到吸热腔（14）内；间接聚光蓄热结构包括过热/再热换热管（12）、蓄热介质本体（13）、吸热腔（14）和聚光镜场（15）、蓄热加热管（16）、太阳能回路连接管（17）；蓄热介质本体（13）内部分别装有过热/再热换热管（12）和蓄热加热管（16）；吸热腔（14）通过太阳能回路连接管（17）与蓄热加热管（16）构成循环回路；聚光镜场（16）将太阳光聚焦到吸热腔（14）内。

4.根据权利要求1所述的太阳能辅助再热过热热力发电系统，其特征在于所述的太阳能过热器（3）和太阳能再热器（4）为500℃~1300℃高温太阳能蓄热器，蓄热工质包括高温熔岩和石墨。

5.一种实施如权利要求1或2所述的太阳能辅助再热/过热热力发电系统的减排/扩容方法，其特征在于：通过在现有热力发现系统的基础上在烟气过热器（2）和烟气再热器（5）上分别串联或并联以太阳能为热源的太阳能过热器（3）和太阳能再热器（4）增加现有系统过热面和再热面；通过保证循环流量不变减小锅炉燃煤量和保证燃煤量不变增加锅炉循环流量，利用太阳能过热器（3）和太阳能再热器（4）增加的换热面补偿由于增加流量和减小燃煤导致的原有系统循环中锅炉（2）以及烟气再热器（5）和烟气过热器（2）的热力不平衡，保证过热器和再热器出口的蒸汽参数达到原有设计目标值；在串联条件下，锅炉（2）以及烟气再热器（5）和烟气过热器（2）的出口参数均较原有参数降低，通过串联太阳能过热器（3）、太阳能再热器（4），加热到设计目标参数；在并联条件下，锅炉（2）出口参数降低，通过过热蒸汽流量调节器（10）和再热蒸汽流量调节器（11）减小烟气再热器（5）和烟气过热器（2）的流量，通过并联太阳能过热器（3）、太阳能再热器（4）保证剩余蒸汽的加热，使得出口蒸汽参数达到设计要求；最终实现通过在保证系统功率的同时减小燃煤量达到减排和在相同煤耗条件下增加系统循环流量提高系统总功率的目的。