具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至7所述的一种光热蒸发和余热预热的耦合发电系统，包括光热蒸发系统，余热预热系统和ORC发电装置。

所述ORC发电装置包括依次串联的预热器1、蒸发器2、透平膨胀机3、冷凝器5和第一工质泵6，所述透平膨胀机3用以驱动发电机4运行。

所述光热蒸发系统通过蒸发器2与ORC发电装置内有机工质进行热量交换。

所述余热预热系统通过预热器1与ORC发电装置内有机工质进行热量交换。

所述余热预热系统包括余热热源输入7、余热热源返回8、第二工质泵9、余热锅炉30和储热水箱11。所述余热预热系统内的热源为烟气，所述余热锅炉30内设置有高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32。

余热预热系统内的工质为水，余热预热系统内的工质管路如附图1和2中所示。所述第一工质泵6和所述预热器1之间的工质管路与所述低温烟气换热装置32进行热量交换，提高烟气余热的利用效率。所述第一换热装置31的工质出口分别连接储热水箱11和预热器1的工质进口，所述储热水箱11的工质出口也连接预热器1的工质进口，所述预热器1的工质出口连接第二工质泵9的工质进口，所述第二工质泵9的工质出口分别连接储热水箱11和余热锅炉30的工质进口，这里的预热器1中的工质进口和工质出口均指代和余热预热系统内的工质管路相连通的工质进口和工质出口。

所述高温烟气换热装置31的工质出口和所述储热水箱11的工质进口之间设置有第一调节阀16，所述高温烟气换热装置31的工质出口和所述预热器1的工质进口之间设置有第二调节阀17，所述储热水箱11的工质出口和所述预热器1的工质进口之间设置有第三截止阀18，所述第二工质泵9的工质出口和所述储热水箱11的工质进口之间设置有第二截止阀15，所述第二工质泵9的工质出口和所述余热锅炉30的工质进口之间设置有第一截止阀14。

当储热水箱11进行热量储积时，打开第一截止阀14，第三截止阀18，关闭第二截止阀15；工质在余热锅炉30内吸收热量后，分别通过第一调节阀16和第二调节阀17进入预热器1和储热水箱11，再通过第二工质泵9，完成一个循环。当储热水箱11放热时，关闭第一截止阀14、第一调节阀16和第二调节阀17，打开第二截止阀15和第三截止阀18，工质吸收储热水箱11释放的热量，将热量带到预热器1后进入第二工质泵9，完成一个循环。

如附图3中所示，所述余热锅炉30的内部下方设置有放置高温烟气换热装置31的高温烟气换热室33，所述余热锅炉30的内部上方设置有放置低温烟气换热装置32的低温烟气换热室34。所述高温烟气换热室33和低温烟气换热室34之间设置有隔板35，所述隔板35的一侧设置有烟气通道36，所述高温烟气换热室33远离所述烟气通道36的一侧设置有烟气进口37，所述低温烟气换热室34远离所述烟气通道36的一侧设置有烟气出口38。高温烟气从烟气进口37进入并与高温烟气换热装置31内的工质进行热量交换，第一次热量交换后的高温烟气变为中低温烟气，随后从烟气通道36进入低温烟气换热室34，再与低温烟气换热装置32内的工质进行热量交换，从而提高烟气热量的利用率。

所述余热锅炉30的侧壁上靠近所述烟气通道36的一侧设置有长条状的横移腔39，横移腔39横向凸出于所述余热锅炉30的侧壁。所述横移腔39内设置有横移板40，所述横移板40为横置的“几”字状，横移板40由上下两个平行横板以及连接两个平行横板的一侧竖板组成，横移板40内上下两个平行横板分别与隔板35的上下两侧滑动贴合，所述横移板40在电机的驱动下沿所述隔板35水平滑动。

所述高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32均为横置的圆筒体，圆筒体内部中空，圆筒体的两端分别和对应的工质管路连通。所述横移板40的上下两侧分别设置有环形支架41，所述环形支架41内设置有电机驱动转动的环形块42，上下侧的两个环形块42分别对应套设在高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32的筒体外，所述环形块42的内环侧设置有毛刷。当横移板40横向移动时环形块42也转动，使得环形块42内侧的毛刷可以对高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32筒体外壁上的尘屑进行清理，避免尘屑堆积导致的换热效率下降。

所述高温烟气换热装置31和低温烟气换热装置32的筒体外侧均设置有空间螺旋状的螺旋换热片43，螺旋换热片43可以提高与烟气的换热面积，提高换热效果。如附图6中所示，所述环形块42的内环侧设置有螺旋槽44，所述螺旋槽44与所述螺旋换热片43对应配合，所述螺旋槽44内设置有毛刷，螺旋槽44和螺旋换热片43的螺距相同，在环形块42转动时，螺旋槽44内的毛刷可以对螺旋换热片43进行清洁。

如附图4中所示，所述横移腔39内设置有电机驱动转动的螺杆45，所述螺杆45水平设置，所述横移板40上设置有与所述螺杆45螺纹配合连接的螺孔，当电机驱动螺杆45转动时即可带动横移板40水平运动。所述横移板40上的螺孔的前后两侧设置有清洁所述螺杆45的毛刷，可以对螺杆45上的尘屑进行清理，避免尘屑影响螺杆45的传动。

如附图1和2中所示，所述光热蒸发系统包括第三工质泵19、光热集热器10和储热装置21。所述光热集热器10的工质出口分别连接储热装置21和蒸发器2的工质进口，所述储热装置21的工质出口也连接蒸发器2的工质进口，所述蒸发器2的工质出口连接第三工质泵19的工质进口，所述第三工质泵19的工质出口分别连接储热装置21和光热集热器10的工质进口；

所述光热集热器10的工质出口和所述储热装置21的工质进口之间设置有第三调节阀26，所述光热集热器10的工质出口和所述蒸发器2的工质进口之间设置有第四调节阀27，所述储热装置21的工质出口和所述蒸发器2的工质进口之间设置有第六截止阀28，所述第三工质泵19的工质出口和所述储热装置21的工质进口之间设置有第五截止阀25，所述第三工质泵19的工质出口和所述光热集热器10的工质进口之间设置有第四截止阀24。

所述余热预热系统内的循环工质为水。所述光热蒸发系统内的循环工质为水或导热油，当光热蒸发系统内的集热温度大于100℃时采用导热油介质循环，集热温度小于100℃时采用水介质循环。根据集热温度和储热温度不同，光热蒸发系统的储热装置21内的储热介质可以为热融盐、固体岩石、水泥、导热油、水等。

当储热装置21进行热量储积时，打开第四截止阀24，第六截止阀28，关闭第五截止阀25；导热油在光热集热器10处吸收热量后，分别通过第三调节阀26和第四调节阀27进入蒸发器2和储热装置21，再通过第三工质泵9，完成一个循环。当储热装置21放热时，关闭第四截止阀24、第三调节阀26和第四调节阀27，打开第五截止阀25和第六截止阀28；导热油吸收储热装置21释放的热量，将热量带到蒸发器2后进入第三工质泵9，完成一个循环。

所述第一工质泵19和蒸发器2之间设置有膨胀箱29，光热蒸发系统的膨胀箱29能够保障系统的稳定性，避免压力波动对管道和设备的影响。

所述蒸发器2的工质出口和所述透平膨胀机3的工质进口之间设置有透平阀门12，所述蒸发器2的工质出口和所述透平膨胀机3的工质出口之间设置有透平旁通阀门13。

所述ORC发电装置中还设置有回热器20，回热器19进一步提高了光热和余热耦合发电系统的发电效率，所述ORC发电装置中的工质依次经过回热器20、冷凝器5和第一工质泵6，再返回所述回热器20并进入低温烟气换热装置32。

所述的ORC发电装置中的透平阀门12和透平旁通阀门13的启闭能够实现有机朗肯循环发电装置的透平旁通和发电模式的转换。ORC发电装置的工质从预热器1和蒸发器2吸收余热和光热的热量，通过透平阀门12，进入透平膨胀机3，透平膨胀机3带动发电机完成发电模式。工质依次进入回热器20、冷凝器5和工质泵6，在通过回热器20后重新经过低温烟气换热装置32并进入预热器1，完成ORC发电装置的发电模式的工质循环。ORC发电装置的工质从预热器1和蒸发器2吸收余热和光热的热量，通过透平旁通阀门13，经过节流膨胀，工质依次进入回热器20、冷凝器5和工质泵6，在通过回热器20后重新经过低温烟气换热装置32并进入预热器1，完成ORC发电装置的透平旁通模式的工质循环。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。