光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置

技术领域：

本发明属于热力学与热动技术领域。

背景技术：

光热，燃料，以及以工业余热为代表的常规热资源，都可以实现热变功；采用相同或不同的热变功原理，构建不同的系统装置，付出相应的建设成本，从而实现光热、燃料或常规热资源转换为机械能；显而易见，设法减少热变功装置的数量是有积极意义的。

太阳能通过集热技术手段形成高温光热，为提高热变功效率，提升光热温度是太阳能利用发展的重要方向；随着供热温度的提升，相应的建设成本随之显著增大；现有技术条件下，高温光热的应用环节存在较大的温差不可逆损失。

受工作原理、工质性质、材料性质和设备制造水平等某一或多个因素所限制，现在技术条件下，燃料燃烧过程存在温差不可逆损失；以工业余热为代表的常规热资源，特别是中温/高温热资源，其热变功效率也有提升的空间——但在传统技术条件下，其热效率难以获得有效突破，热资源应用价值有待提升。

本着简单、主动、安全、高效地利用能源获得动力的基本原则，本发明给出了以单工质联合循环为工作原理，光热、燃料和常规热资源梯级携同，衔接灵活，流程合理，结构简单，热力学完善度高，建设成本低和性价比高的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

发明内容：

本发明主要目的是要提供光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，压缩机有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道经第二压缩机和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

2.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，压缩机有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道经第二压缩机、回热器和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

3.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，压缩机有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道与第二压缩机连通之后第二压缩机再有蒸汽通道经回热器与自身连通，第二压缩机还有蒸汽通道经加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

4.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，压缩机有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道经回热器、第二压缩机和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

5.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统、回热器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，压缩机有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道经回热器、第二压缩机、第二回热器和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道经第二回热器和回热器与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

6.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第2-4项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将汽轮机有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通，调整为汽轮机有蒸汽通道经回热器与自身连通之后汽轮机再有低压蒸汽通道与蒸发器连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

7.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第5项所述的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将汽轮机有低压蒸汽通道经第二回热器和回热器与蒸发器连通，调整为汽轮机有蒸汽通道经第二回热器与自身连通之后汽轮机再有低压蒸汽通道经回热器与蒸发器连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

8.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道经热源热交换器和第二压缩机与加热炉连通，压缩机有蒸汽通道与加热炉与连通，加热炉还有蒸汽通道与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道连通蒸发器之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

9.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与热源热交换器连通，热源热交换器还有蒸汽通道通过中间端口与汽轮机连通，压缩机有蒸汽通道经热源热交换器、第二压缩机和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通之后分成两路——第一路与压缩机连通和第二路与冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

10.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和第二汽轮机所组成；外部有燃料通道与加热炉连通，外部还有空气通道经热源回热器与加热炉连通，加热炉还有燃气通道经热源回热器与外部连通，冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通之后蒸发器再有蒸汽通道与第二汽轮机连通，第二汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，压缩机有蒸汽通道经热源热交换器、第二压缩机和加热炉与太阳能集热系统连通，太阳能集热系统还有蒸汽通道与汽轮机连通，汽轮机还有低压蒸汽通道与蒸发器连通，蒸发器还有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通；冷凝器还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器还有热源介质通道与外部连通，汽轮机连接压缩机和第二压缩机并传输动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；其中，或汽轮机连接压缩机、升压泵和第二压缩机并传输动力。

11.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-10项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通，调整为太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉与自身连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

12.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-10项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通，调整为太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统与自身连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

13.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-10项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通，调整为太阳能集热系统有蒸汽通道与汽轮机连通之后汽轮机还有再热蒸汽通道经加热炉和太阳能集热系统与自身连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

14.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-13项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器有冷凝液管路与升压泵连通调整为冷凝器有冷凝液管路经第二升压泵与低温回热器连通，压缩机增设抽汽通道与低温回热器连通，低温回热器再有冷凝液管路与升压泵连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

15.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1、6项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将汽轮机有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为汽轮机有低压蒸汽通道经蒸发器与新增蒸发器连通，将蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通调整为新增蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通，将冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝液管路经升压泵与新增蒸发器连通之后新增蒸发器再有湿蒸汽通道经新增扩压管与蒸发器连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

16.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第2-5、7项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将回热器有低压蒸汽通道与蒸发器连通调整为回热器有低压蒸汽通道经蒸发器与新增蒸发器连通，将蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通调整为新增蒸发器有低压蒸汽通道分别与压缩机和冷凝器连通，将冷凝器有冷凝液管路经升压泵与蒸发器连通调整为冷凝器有冷凝液管路经升压泵与新增蒸发器连通之后新增蒸发器再有湿蒸汽通道经新增扩压管与蒸发器连通，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

17.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-16项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代升压泵，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

18.光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，是在第1-16项所述的任一一款光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机并取代汽轮机，增加双能压缩机并取代压缩机，增加扩压管并取代升压泵，增加第二双能压缩机并取代第二压缩机，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第1种原则性热力系统图。

图2是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第2种原则性热力系统图。

图3是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第3种原则性热力系统图。

图4是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第4种原则性热力系统图。

图5是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第5种原则性热力系统图。

图6是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第6种原则性热力系统图。

图7是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第7种原则性热力系统图。

图8是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第8种原则性热力系统图。

图9是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第9种原则性热力系统图。

图10是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第10种原则性热力系统图。

图11是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第11种原则性热力系统图。

图12是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第12种原则性热力系统图。

图13是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第13种原则性热力系统图。

图14是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第14种原则性热力系统图。

图15是依据本发明所提供的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置第15种原则性热力系统图。

图中，1-汽轮机，2-压缩机，3-升压泵，4-冷凝器，5-蒸发器，6-热源热交换器，7-第二压缩机，8-加热炉，9-热源回热器，10-太阳能集热系统，11-回热器，12-第二回热器，13-第二汽轮机，14-第二升压泵，15-低温回热器，16-膨胀增速机，17-双能压缩机，18-扩压管，19-第二双能压缩机，A-新增蒸发器，B-新增扩压管。

※关于光热和太阳能集热系统，这里给出如下简要说明：

(1)太阳能集热系统，又称太阳能供热系统，是指利用集热器将太阳辐射能转换成高温热能(简称光热)，能够用来向热力循环系统提供驱动热负荷的供热系统；其主要由集热器及相关必要辅助设施构成。

(2)太阳能集热系统的类型，包括但不限于：①聚光型太阳能集热系统，当前主要有槽式、塔式和蝶式三种系统；②非聚光型太阳能集热系统，现阶段有太阳池、太阳能烟筒等系统。

(3)太阳能集热系统的供热方式，当前主要有两种：①将太阳能转换成的高温热能直接提供给流经太阳能集热系统的循环工质；②将太阳能转换成的高温热能，首先提供给自身循环回路工作介质，然后由工作介质通过热交换器提供给流经太阳能集热系统的循环工质。

具体实施方式：

首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，压缩机2有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道经第二压缩机7和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，外部燃料进入加热炉8，外部空气流经热源回热器9吸热升温之后进入加热炉8，燃料和空气在加热炉8内混合并燃烧生成高温燃气，燃气放热于流经加热炉8的蒸汽，之后流经热源回热器9放热降温和对外排放；冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，之后进入热源热交换器6吸热升温，压缩机2排放的蒸汽进入热源热交换器6吸热升温；热源热交换器6排放的蒸汽流经第二压缩机7升压升温，流经加热炉8和太阳能集热系统10逐步吸热升温，之后进入蒸汽流经汽轮机1降压作功；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；热源介质通过热源热交换器6提供驱动热负荷，燃料通过加热炉8提供驱动热负荷，太阳能通过太阳能集热系统10提供驱动热负荷，冷却介质通过冷凝器4带走低温热负荷，空气和燃气通过进出流程带走排放热负荷；汽轮机1输出的功提供给压缩机2、第二压缩机7和外部作动力，或汽轮机1输出的功提供给压缩机2、升压泵3、第二压缩机7和外部作动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图2所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，压缩机2有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道经第二压缩机7、回热器11和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道经回热器11与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：第二压缩机7排放的蒸汽流经回热器11吸热升温，之后进入加热炉8吸热升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经回热器11和蒸发器5逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图3所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，压缩机2有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道与第二压缩机7连通之后第二压缩机7再有蒸汽通道经回热器11与自身连通，第二压缩机7还有蒸汽通道经加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道经回热器11与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：热源热交换器6排放的蒸汽进入第二压缩机7升压升温，至一定程度之后流经回热器11吸热升温，再之后进入第二压缩机7继续升压升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经回热器11和蒸发器5逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图4所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，压缩机2有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道经回热器11、第二压缩机7和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道经回热器11与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：热源热交换器6排放的蒸汽流经回热器11吸热升温，之后进入第二压缩机7升压升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经回热器11和蒸发器5逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图5所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统、回热器和第二回热器所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，压缩机2有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道经回热器11、第二压缩机7、第二回热器12和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道经第二回热器12和回热器11与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：热源热交换器6排放的蒸汽流经回热器11吸热升温，流经第二压缩机7升压升温，流经第二回热器12吸热升温，之后进入加热炉8吸热升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经第二回热器12、回热器11和蒸发器5逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图6所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图3所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将汽轮机1有低压蒸汽通道经回热器11与蒸发器5连通，调整为汽轮机1有蒸汽通道经回热器11与自身连通之后汽轮机1再有低压蒸汽通道与蒸发器5连通。

(2)流程上，与图3所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：太阳能集热系统10排放的蒸汽进入汽轮机1降压作功，至一定程度之后流经回热器11放热降温，进入汽轮机1继续降压作功，再之后进入蒸发器5放热降温，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图7所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图5所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将汽轮机1有低压蒸汽通道经第二回热器12和回热器11与蒸发器5连通，调整为汽轮机1有蒸汽通道经第二回热器12与自身连通之后汽轮机1再有低压蒸汽通道经回热器11与蒸发器5连通。

(2)流程上，与图5所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：太阳能集热系统10排放的蒸汽进入汽轮机1降压作功，至一定程度之后流经第二回热器12放热降温，进入汽轮机1继续降压作功，再之后进入回热器11放热降温，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图8所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道经热源热交换器6和第二压缩机7与加热炉8连通，压缩机2有蒸汽通道与加热炉8与连通，加热炉8还有蒸汽通道与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道连通蒸发器5之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温、全部或部分汽化，流经热源热交换器6继续吸热，流经第二压缩机7升压升温，之后进入加热炉8吸热升温，压缩机2排放的蒸汽进入加热炉8吸热升温；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图9所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器和太阳能集热系统所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与热源热交换器6连通，热源热交换器6还有蒸汽通道通过中间端口与汽轮机1连通，压缩机2有蒸汽通道经热源热交换器6、第二压缩机7和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通之后分成两路——第一路与压缩机2连通和第二路与冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经热源热交换器6吸热升温，之后通过中间进汽端口进入汽轮机1降压作功；压缩机2排放的蒸汽流经热源热交换器6吸热升温，流经第二压缩机7升压升温，流经加热炉8和太阳能集热系统10逐步吸热升温，之后进入汽轮机1降压作功；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图10所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由汽轮机、压缩机、升压泵、冷凝器、蒸发器、热源热交换器、第二压缩机、加热炉、热源回热器、太阳能集热系统和第二汽轮机所组成；外部有燃料通道与加热炉8连通，外部还有空气通道经热源回热器9与加热炉8连通，加热炉8还有燃气通道经热源回热器9与外部连通，冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通之后蒸发器5再有蒸汽通道与第二汽轮机13连通，第二汽轮机13还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通，压缩机2有蒸汽通道经热源热交换器6、第二压缩机7和加热炉8与太阳能集热系统10连通，太阳能集热系统10还有蒸汽通道与汽轮机1连通，汽轮机1还有低压蒸汽通道与蒸发器5连通，蒸发器5还有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通；冷凝器4还有冷却介质通道与外部连通，热源热交换器6还有热源介质通道与外部连通，汽轮机1连接压缩机2和第二压缩机7并传输动力。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经升压泵3升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，流经第二汽轮机13降压作功，之后进入蒸发器5；压缩机2排放的蒸汽流经热源热交换器6吸热升温，流经第二压缩机7升压升温，流经加热炉8和太阳能集热系统10逐步吸热升温，流经汽轮机1降压作功，之后进入蒸发器5；低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；汽轮机1和第二汽轮机13输出的功提供给压缩机2、第二压缩机7和外部作动力，或汽轮机1和第二汽轮机13输出的功提供给压缩机2、升压泵3、第二压缩机7和外部作动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图11所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，将太阳能集热系统10有蒸汽通道与汽轮机1连通，调整为太阳能集热系统10有蒸汽通道与汽轮机1连通之后汽轮机1还有再热蒸汽通道经太阳能集热系统10与自身连通。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：太阳能集热系统10排放的蒸汽进入汽轮机1降压作功，至一定程度之后进入太阳能集热系统10吸热升温，进入汽轮机1继续降压作功，再之后汽轮机1排放低压蒸汽和提供给蒸发器5，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图12所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加第二升压泵和低温回热器，将冷凝器4有冷凝液管路与升压泵3连通调整为冷凝器4有冷凝液管路经第二升压泵14与低温回热器15连通，压缩机2增设抽汽通道与低温回热器15连通，低温回热器15再有冷凝液管路与升压泵3连通。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经第二升压泵14升压之后进入低温回热器15，与来自压缩机2的抽汽混合、吸热和升温，抽汽放热成冷凝液；低温回热器15的冷凝液流经升压泵3升压，之后进入蒸发器5吸热升温和汽化；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入压缩机2升压升温，第二路进入冷凝器4放热冷凝；低压蒸汽进入压缩机2升压升温，至一定程度之后分成两路——第一路提供给低温回热器15，第二路继续升压升温之后进入热源热交换器6，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图13所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加新增蒸发器和新增扩压管，将汽轮机1有低压蒸汽通道与蒸发器5连通调整为汽轮机1有低压蒸汽通道经蒸发器5与新增蒸发器A连通，将蒸发器5有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通调整为新增蒸发器A有低压蒸汽通道分别与压缩机2和冷凝器4连通，将冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与蒸发器5连通调整为冷凝器4有冷凝液管路经升压泵3与新增蒸发器A连通之后新增蒸发器A再有湿蒸汽通道经新增扩压管B与蒸发器5连通。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4排放的冷凝液流经升压泵3升压，流经新增蒸发器A吸热升温、部分汽化并增速，流经新增扩压管B降速升压，之后进入蒸发器5吸收汽化；汽轮机1排放的低压蒸汽流经蒸发器5和新增蒸发器A逐步放热降温，之后分别进入压缩机2升压升温和进入冷凝器4放热冷凝，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图14所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机16并取代汽轮机1，增加双能压缩机17并取代压缩机2，增加扩压管18并取代升压泵3。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经扩压管18降速升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，之后进入热源热交换器6吸热升温，双能压缩机17排放的蒸汽进入热源热交换器6吸热升温；太阳能集热系统10排放的蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速，膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速，第二路进入冷凝器4放热冷凝；膨胀增速机16输出的功提供给第二压缩机7、双能压缩机17和外部作动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

图15所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置是这样实现的：

(1)结构上，在图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置中，增加膨胀增速机16并取代汽轮机1，增加双能压缩机17并取代压缩机2，增加扩压管18并取代升压泵3，增加第二双能压缩机19并取代第二压缩机7。

(2)流程上，与图1所示的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置相比较，不同之处在于：冷凝器4的冷凝液流经扩压管18降速升压，流经蒸发器5吸热升温和汽化，之后进入热源热交换器6吸热升温，双能压缩机17排放的蒸汽进入热源热交换器6吸热升温；热源热交换器6排放的蒸汽流经第二双能压缩机19升压升温并降速，之后进入加热炉8吸热升温；太阳能集热系统10排放的蒸汽流经膨胀增速机16降压作功并增速，膨胀增速机16排放的低压蒸汽流经蒸发器5放热降温，之后分成两路——第一路进入双能压缩机17升压升温并降速，第二路进入冷凝器4放热冷凝；膨胀增速机16输出的功提供给双能压缩机17、第二双能压缩机19和外部作动力，形成光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置。

本发明技术可以实现的效果——本发明所提出的光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置，具有如下效果和优势：

(1)光热、燃料和常规热资源共用一体化热变功系统，不同驱动能源的热变功系统合三为一，节省热变功体系建设成本，性价比高。

(2)光热、燃料和常规热资源之间，实现跨类型、跨品位梯级携同，热力学完善度高。

(3)光热、燃料和常规热资源提供驱动热负荷环节，温差损失小，热力学完善度高。

(4)常规热资源与燃料之间衔接灵活，常规热资源借助于燃料发挥更大作用，提升燃料转换为机械能的利用价值。

(5)燃料借助于光热发挥更大作用，显著提升光热转换为机械能的利用价值。

(6)高水平发挥常规热资源动力应用价值，减少燃料提供驱动热负荷过程温差不可逆损失；高水平发挥燃料动力应用价值，减少光热提供驱动热负荷过程温差不可逆损失。

(7)驱动热负荷在单工质联合循环中实现分级利用，显著降低温差不可逆损失，热变功效率及热力学完善度高。

(8)常规热资源可用于或有助于降低联合循环升压比，提升循环工质流量，有利于构建大负荷光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置；常规热资源或用于提高压缩机出口温度，从而提升高温热源品位和装置热效率。

(9)利用工质特性，采用简单技术手段显著提升传热过程温差利用水平，提高热效率。

(10)提供多种回热技术手段，有效提升装置在负荷、热效率、升压比等方面的协调性。

(11)结构简单，流程合理，方案丰富；提升能源合理利用水平，有利于扩展光热型多能携同联合循环蒸汽动力装置的应用范围。