本发明公开了一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统及方法，该系统包括锅炉，汽轮机，发电机，高压、低压给水加热器，除氧器，抽汽支路控制阀，吸收式制冷机，空冷冷凝器，给水支路控制阀，镜场换热器和复合抛物面聚光器。夏季白天，环境温度升高，汽轮机背压上升，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值，聚光器用于替代原低压抽汽加热给水；冬季白天，环境温度下降，汽轮机背压可维持设计值，汽轮机低压抽汽继续膨胀作功，聚光器用于替代原低压抽汽加热给水。本发明解决了传统空冷机组夏季变工况运行效率下降的难题，提高了机组年均发电效率，实现了低温太阳能的高效利用。
1.一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，该系统包括锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、发电机(5)、高压给水加热器(6)、高压给水泵(7)、除氧器(8)、低压给水加热器(9)、低压给水泵(10)、抽汽流路控制阀(11)、吸收式制冷机(12)、空冷冷凝器(13)、给水流路控制阀(14)、镜场换热器(15)和复合抛物面聚光器(16)，其中：锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)、发电机(5)、高压给水加热器(6)、高压给水泵(7)、除氧器(8)、低压给水加热器(9)、低压给水泵(10)和空冷冷凝器(13)构成热力循环回路；吸收式制冷机(12)和空冷冷凝器(13)构成吸收式制冷机支路，镜场换热器(15)和复合抛物面聚光器(16)构成镜场换热器支路，汽轮机低压缸(4)和低压给水加热器(9)构成抽汽加热给水支路；
锅炉(1)产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)膨胀作功，带动发电机(5)对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器(13)冷却为冷凝水，通过低压给水泵(10)加压，进入低压给水加热器(9)加热，而后进入除氧器(8)，再通过高压给水泵(7)进一步加压，进入高压给水加热器(6)，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环；
在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀(11)开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器(13)入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀(14)开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器(16)，替代原低压抽汽加热低压给水；
在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀(11)关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸(4)中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀(14)开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器(16)，替代原低压抽汽加热低压给水；
在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀(11)关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器(9)，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀(14)关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器(16)关闭；
所述驱动吸收式制冷机(12)的低压抽汽，在制冷机中放热冷凝后，在风冷冷凝器(13)出口与其他冷凝水汇集，重新参与机组的热力循环。
2.根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述吸收式制冷机(12)所需驱动热源温度与汽轮机低压抽汽温度接近，复合抛物面聚光器(16)集热温度与低压给水加热温度接近，系统实现间接空冷、提高汽轮机循环效率的同时，保证了新增流程中不可逆损失最小；且由于太阳辐照强度与环境温度存在正关联关系，不同环境条件下可通过低压抽汽在加热低压给水、驱动吸收式制冷、在汽轮机低压缸膨胀作功三个功能间的主动切换，实现光煤互补系统间接制冷的主动调控。
3.根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述抽汽流路控制阀(11)在夏季白天开启吸收式制冷机支路，其流量控制取决于环境温度升高，导致冷凝器进口空气温度升高程度，尽量满足抽汽制冷量可将空气温度冷却至设计值。
4.根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述抽汽流路控制阀(11)在冬季白天关闭吸收式制冷机支路，抽汽在汽轮机低压缸膨胀作功；当复合抛物面聚光器(16)集热量不能完全满足低压给水加热需求时，部分抽汽仍进入低压给水加热器，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足其放热量足够将剩余给水加热至设计温度。
5.根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述给水流路控制阀(14)在夏季和冬季白天开启镜场换热器支路，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足复合抛物面聚光器(16)集热量将进入镜场换热器支路的给水加热至设计温度。
6.根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述镜场换热器(15)与低压给水加热器(9)并联，与电站回热系统中的其余给水加热器串联运行。
7.一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，应用于权利要求1至6中任一项所述的系统，该方法包括：
锅炉(1)产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)膨胀作功，带动发电机(5)对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器(13)冷却为冷凝水，通过低压给水泵(10)加压，进入低压给水加热器(9)加热，而后进入除氧器(8)，再通过高压给水泵(7)进一步加压，进入高压给水加热器(6)，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环；
在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器镜场关闭；
其中，所述驱动吸收式制冷机的低压抽汽，在制冷机中放热冷凝后，在风冷冷凝器出口与其他冷凝水汇集，重新参与机组的热力循环。
8.根据权利要求7所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，其特征在于，所述抽汽流路控制阀(11)在夏季白天开启吸收式制冷机支路，其流量控制取决于环境温度升高，导致冷凝器进口空气温度升高程度，即尽量满足抽汽制冷量可将空气温度冷却至设计值。
9.根据权利要求7所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，其特征在于，抽汽流路控制阀(11)在冬季白天关闭吸收式制冷机支路，抽汽可在汽轮机低压缸膨胀作功；当复合抛物面聚光器(16)集热量不能完全满足低压给水加热需求时，部分抽汽仍进入低压给水加热器，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足其放热量足够将剩余给水加热至设计温度。
10.根据权利要求7所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，其特征在于，所述给水流路控制阀(14)在夏季和冬季白天开启镜场换热器支路，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足复合抛物面聚光器(16)集热量将进入镜场换热器支路的给水加热至设计温度。
11.根据权利要求7所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，其特征在于，所述镜场换热器(15)与低压给水加热器(9)并联，与电站回热系统中的其余给水加热器串联运行。
一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能与化石能源互补发电及间接空冷技术领域，尤其涉及一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统及方法。
背景技术
[0002] 截止2009年底，我国总计有35.4GW直接空冷火电机组投产运行，装机容量达火电总装机容量的5.4％，直接空冷机组具有节水、防冻性能好、占地面积小、投资费用低等优点。但同时，直接空冷机组受环境影响显著，环境温度会对其经济运行产生不利影响，在夏季高温炎热期间机组运行背压较高，从设计背压10～19kPa升至30～40kPa，机组被迫降负荷运行，严重影响了机组的经济运行，机组年均发电效率将大幅下降。为此，有些电站在夏季对空冷单元进行频繁高标准清洗，或加装水喷雾实现降温，但这与直接空冷的节水目标背道而驰，且收效甚微。
[0003] 值得注意的是，夏季炎热天气通常与太阳辐照强度高相伴而生，这就为改善直接空冷机组的夏季变工况运行性能提供了一个新的思路。申请号为201420508838.7的实用新型专利提出了一种太阳能吸收式制冷用的空冷机组，通过太阳能集热器驱动吸收式制冷，在空冷单元内换热以达到降低空冷器进口空气温度，强化空冷器冷却效果的目的。但以上方案主要针对炎热的夏季，当冬季环境温度下降，空冷机组可实现额定工况运行时，太阳能镜场将长期处于闲置状态，造成固定投资浪费，整个系统经济性难以提高。
[0004] 因此，如何进行全系统主动调控，保证变工况下火电机组的发电功率稳定，实现机组全年发电效率接近额定工况，同时充分有效利用太阳能资源，成为了利用太阳能解决直接空冷变工况运行难题的关键技术问题。
发明内容
[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统及方法，将系统的动力岛、回热子系统、吸收式制冷单元等关键过程相互耦合，根据不同环境条件，通过汽轮机低压抽汽在加热给水、驱动吸收式制冷、膨胀作功等功能之间的主动切换，实现光煤互补系统间接制冷的主动调控，使火电站的夏季发电效率仍接近设计工况，且冬季亦可有效利用太阳能资源，提高整个系统的技术经济性。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为达到上述目的，本发明提供了一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，该系统包括锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、发电机5、高压给水加热器6、高压给水泵7、除氧器8、低压给水加热器9、低压给水泵10、抽汽流路控制阀11、吸收式制冷机12、空冷冷凝器13、给水流路控制阀14、镜场换热器15和复合抛物面聚光器16，其中：
[0009] 锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、发电机5、高压给水加热器6、高压给水泵7、除氧器8、低压给水加热器9、低压给水泵10和空冷冷凝器13构成热力循环回路；吸收式制冷机12和空冷冷凝器13构成吸收式制冷机支路，镜场换热器15和复合抛物面聚光器16构成镜场换热器支路，汽轮机低压缸4和低压给水加热器9构成抽汽加热给水支路；
[0010] 锅炉1产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4膨胀作功，带动发电机5对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器13冷却为冷凝水，通过低压给水泵10加压，进入低压给水加热器9加热，而后进入除氧器8，再通过高压给水泵7进一步加压，进入高压给水加热器6，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环；
[0011] 在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀11开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器13入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀14开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器16，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0012] 在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀11关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸4中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀14开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器16，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0013] 在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀11关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器9，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀14关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器16关闭。
[0014] 上述方案中，所述吸收式制冷机12所需驱动热源温度与汽轮机低压抽汽温度接近，复合抛物面聚光器16集热温度与低压给水加热温度接近，系统实现间接空冷、提高汽轮机循环效率的同时，保证了新增流程中不可逆损失最小；且由于太阳辐照强度与环境温度存在正关联关系，不同环境条件下可通过低压抽汽在加热低压给水、驱动吸收式制冷、在汽轮机低压缸膨胀作功三个功能间的主动切换，实现光煤互补系统间接制冷的主动调控。
[0015] 上述方案中，所述抽汽流路控制阀11在夏季白天开启吸收式制冷机支路，其流量控制取决于环境温度升高，导致冷凝器进口空气温度升高程度，尽量满足抽汽制冷量可将空气温度冷却至设计值。
[0016] 上述方案中，所述抽汽流路控制阀11在冬季白天关闭吸收式制冷机支路，抽汽在汽轮机低压缸膨胀作功；当复合抛物面聚光器16集热量不能完全满足低压给水加热需求时，部分抽汽仍进入低压给水加热器，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足其放热量足够将剩余给水加热至设计温度。
[0017] 上述方案中，所述给水流路控制阀14在夏季和冬季白天开启镜场换热器支路，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足复合抛物面聚光器16集热量将进入镜场换热器支路的给水加热至设计温度。
[0018] 上述方案中，所述镜场换热器15与低压给水加热器9并联，与电站回热系统中的其余给水加热器串联运行。
[0019] 上述方案中，所述驱动吸收式制冷机12的低压抽汽，在制冷机中放热冷凝后，在风冷冷凝器13出口与其他冷凝水汇集，重新参与机组的热力循环。
[0020] 为达到上述目的，本发明还提供了一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，该方法包括：
[0021] 锅炉1产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4膨胀作功，带动发电机5对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器13冷却为冷凝水，通过低压给水泵10加压，进入低压给水加热器9加热，而后进入除氧器8，再通过高压给水泵7进一步加压，进入高压给水加热器6，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环；
[0022] 在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0023] 在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0024] 在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器镜场关闭。
[0025] 上述方案中，所述抽汽流路控制阀11在夏季白天开启吸收式制冷机支路，其流量控制取决于环境温度升高，导致冷凝器进口空气温度升高程度，即尽量满足抽汽制冷量可将空气温度冷却至设计值。
[0026] 上述方案中，抽汽流路控制阀11在冬季白天关闭吸收式制冷机支路，抽汽可在汽轮机低压缸膨胀作功；当复合抛物面聚光器16集热量不能完全满足低压给水加热需求时，部分抽汽仍进入低压给水加热器，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足其放热量足够将剩余给水加热至设计温度。
[0027] 上述方案中，所述给水流路控制阀14在夏季和冬季白天开启镜场换热器支路，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足复合抛物面聚光器16集热量将进入镜场换热器支路的给水加热至设计温度。
[0028] 上述方案中，所述根据权利要求1所述的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，其特征在于，所述镜场换热器15与低压给水加热器9并联，与电站回热系统中的其余给水加热器串联运行。
[0029] 上述方案中，所述驱动吸收式制冷机12的低压抽汽，在制冷机中放热冷凝后，在风冷冷凝器13出口与其他冷凝水汇集，重新参与机组的热力循环。
[0030] (三)有益效果
[0031] 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
[0032] 1、利用本发明，夏季白天，通过低压抽汽驱动吸收式制冷机，对空冷单元进行降温，可实现夏季直接空冷机组的稳定高效运行，发电效率接近设计水平；
[0033] 2、利用本发明，冬季白天，太阳能集热镜场替代低压抽汽，加热低压给水，低压抽汽可继续在汽轮机低压缸膨胀作功，从而增加系统出功，提高系统效率，同时实现低温太阳能的高效利用；
[0034] 3、利用本发明，冬季白天太阳辐照不足时，部分低压抽汽仍可用于加热低压给水，使低压给水加热器出口水温达到设计值，保证汽轮机的稳定运行；
[0035] 4、利用本发明，避免了漫长冬季的镜场闲置，有利于太阳能资源的充分利用、复合抛物面聚光器的投资回收。
附图说明
[0036] 图1为依照本发明实施例的一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统的示意图；
[0037] 其中附图标记为：1-锅炉；2-汽轮机高压缸；3-汽轮机中压缸；4-汽轮机低压缸；5-发电机；6-高压给水加热器；7-高压给水泵；8-除氧器；9-低压给水加热器；10-低压给水加热器；11-抽汽支路控制阀；12-吸收式制冷机；13-空冷冷凝器；14-给水支路控制阀；15-镜场换热器；16-复合抛物面聚光器(CPC)镜场。
具体实施方式
[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0039] 如图1所示，图1为依照本发明实施例的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统的示意图，该系统包括锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、发电机5、高压给水加热器6、高压给水泵7、除氧器8、低压给水加热器9、低压给水泵10、抽汽流路控制阀11、吸收式制冷机12、空冷冷凝器13、给水流路控制阀14、镜场换热器15和复合抛物面聚光器16，其中，锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4、发电机5、高压给水加热器6、高压给水泵7、除氧器8、低压给水加热器9、低压给水泵10和空冷冷凝器13构成热力循环回路；吸收式制冷机12和空冷冷凝器13构成吸收式制冷机支路，镜场换热器15和复合抛物面聚光器16构成镜场换热器支路，汽轮机低压缸4和低压给水加热器9构成抽汽加热给水支路。
[0040] 锅炉1产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4膨胀作功，带动发电机5对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器13冷却为冷凝水，通过低压给水泵10加压，进入低压给水加热器9加热，而后进入除氧器8，再通过高压给水泵7进一步加压，进入高压给水加热器6，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环。
[0041] 在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀11开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器13入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀14开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器16，替代原低压抽汽加热低压给水。
[0042] 在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀11关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸4中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀14开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器16，替代原低压抽汽加热低压给水。
[0043] 在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀11关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器9，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀14关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器16关闭。
[0044] 吸收式制冷机12所需驱动热源温度与汽轮机低压抽汽温度接近，复合抛物面聚光器16集热温度与低压给水加热温度接近，系统实现间接空冷、提高汽轮机循环效率的同时，保证了新增流程中不可逆损失最小；且由于太阳辐照强度与环境温度存在正关联关系，不同环境条件下可通过低压抽汽在加热低压给水、驱动吸收式制冷、在汽轮机低压缸膨胀作功三个功能间的主动切换，实现光煤互补系统间接制冷的主动调控。
[0045] 图1中，抽汽流路控制阀11在夏季白天开启吸收式制冷机支路，其流量控制取决于环境温度升高，导致冷凝器进口空气温度升高程度，尽量满足抽汽制冷量可将空气温度冷却至设计值。抽汽流路控制阀11在冬季白天关闭吸收式制冷机支路，抽汽在汽轮机低压缸膨胀作功；当复合抛物面聚光器16集热量不能完全满足低压给水加热需求时，部分抽汽仍进入低压给水加热器，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足其放热量足够将剩余给水加热至设计温度。给水流路控制阀14在夏季和冬季白天开启镜场换热器支路，其流量控制取决于太阳辐照情况，满足复合抛物面聚光器16集热量将进入镜场换热器支路的给水加热至设计温度。镜场换热器15与低压给水加热器9并联，与电站回热系统中的其余给水加热器串联运行。驱动吸收式制冷机12的低压抽汽，在制冷机中放热冷凝后，在风冷冷凝器13出口与其他冷凝水汇集，重新参与机组的热力循环。
[0046] 基于图1所示的变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电系统，本发明还提供了一种变工况主动调控的光煤互补间接空冷发电方法，该方法包括：
[0047] 锅炉1产生主蒸汽，依次通过汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4膨胀作功，带动发电机5对外输出电功率；乏汽进入空冷冷凝器13冷却为冷凝水，通过低压给水泵10加压，进入低压给水加热器9加热，而后进入除氧器8，再通过高压给水泵7进一步加压，进入高压给水加热器6，加热至锅炉进口水温要求后，进入锅炉，完成热力循环；
[0048] 在夏季白天，环境温度升高，导致汽轮机背压上升时，抽汽流路控制阀开启吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽用于驱动吸收式制冷机，对空冷冷凝器入口空气进行冷却，使汽轮机背压接近设计值；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0049] 在冬季白天，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，汽轮机低压抽汽可在汽轮机低压缸中继续膨胀作功；同时，给水流路控制阀开启镜场换热器支路，启用复合抛物面聚光器，替代原低压抽汽加热低压给水；
[0050] 在夏季和冬季夜晚，环境温度下降，汽轮机可维持背压为设计值时，抽汽流路控制阀关闭吸收式制冷机支路，开启抽汽加热给水支路，汽轮机低压抽汽进入最低压的低压给水加热器，恢复加热给水功能；同时，给水流路控制阀关闭镜场换热器支路，复合抛物面聚光器镜场关闭。
[0051] 在本发明提供的一个具体实施例中，中国广大南方地区(浙江省、江苏省等)夏季日均气温较高，同时太阳辐照资源丰富，选用当地330MW直接空冷式燃煤火电站进行太阳能互补改造，机组设计背压为15kPa，设计空气温度为17℃，额定工况下机组低压给水加热器进/出口水温设计值为55.4/93.1℃，原三级低压抽汽热力参数分别为290.8℃/0.5969MPa；208.5℃/0.2692MPa；106.4℃/0.0918MPa。机组年运行小时数约为5000，其中夏季运行时间为3000小时，冬天运行时间为2000小时。
[0052] 夏季白天，日均气温近27℃，未采取互补改造的机组，背压升至30kPa，功率下降为310MW，发电效率从40.8％降至38.3％，效率下降2.5个百分点。本发明将原低压抽汽驱动单效溴化锂吸收式制冷机组，用于降低空冷单元入口空气温度。原风冷单元设计风速为
2.15m/s，设计迎风面积为5368m2，选用制冷机组的发生温度为85℃以上，COP为0.7，则为实现空冷单元降温，驱动吸收式制冷机组所需热量为212.7MW，而低压抽汽总放热量为96MW，可将空气温度降低4.5度，背压降为25kPa，功率增至317MW，整个夏季将有望增发电量
21GWh，此时机组发电效率为39.2％；同时，采用CPC复合抛物面聚光器得到进/出口温度为
75/174℃的热水，替代原机组低压抽汽将给水加热至设计温度。
[0053] 冬季白天，日均气温在设计温度之下，空冷单元运行正常，原低压抽汽可继续在汽轮机低压缸膨胀作功，整个冬季有望增加发电量20GWh，发电效率增至42.0％；同时，采用CPC复合抛物面聚光器得到进/出口温度为75/174℃的热水，替代原机组低压抽汽加热给水至设计温度，可实现低温太阳能高效利用，太阳能净发电效率达12％。夏季和冬季夜晚，火电机组恢复为原运行模式，低压抽汽仍用于加热低加给水，复合抛物面聚光器关闭，保证机组的安全稳定运行。
[0054] 综上，采用太阳能对火电机组进行互补改造，实现间接空冷，有望实现全年发电量大幅增加，预计增加电量可满足1万人全年用电量(2013年人均用电量3936kWh)，使火电机组全年发电效率达40.3％，甚至超过机组设计水平，且在冬季充分利用太阳能集热镜场，实现低温太阳能的高效发电。
[0055] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
