[發(fā)明專利]一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110406874.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112963975A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 王慧青;趙永堅;孟勇;王遠;姜澤
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F24S40/90
• 分類號: F24S40/90
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)傳熱流體流量設置到預定值并達到穩(wěn)定狀態(tài)后開始測試；

2)測試開始后，連續(xù)測量吸熱器進出口溫度、壓力、流量，太陽法向直射輻照度、干球溫度、相對濕度、風速和風向參數(shù)；

3)試驗期間對定日鏡鏡面反射率進行兩次測量；

4)采用供應商所提供的傳熱流體熱物性參數(shù)表計算得到試驗狀態(tài)的熱物性，或?qū)鳠崃黧w進行隨機取樣后送授權實驗室分析獲得物性參數(shù)；取樣過程遵循ASTM D 4057中描述的方法獲取性能試驗期間系統(tǒng)中傳熱流體的代表性樣品；

5)計算集熱系統(tǒng)熱功率；

6)計算集熱系統(tǒng)熱效率；

7)給出熱功率結果的不確定度分析；

8)給出熱效率結果的不確定度分析；

9)匯總處理試驗數(shù)據(jù)，得到試驗結果并將其與性能模型輸出值進行比較，判定是否達到設計性能。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟1)中傳熱流體為熔鹽。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟1)前還設有步驟0)試驗前準備，試驗前準備工作包括：

①對所有參與試驗的儀表儀器進行檢定或校準；

②確定太陽輻射、氣象條件滿足試驗規(guī)定的要求；

③整個集熱系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn)并滿足試驗要求；

④集熱系統(tǒng)所有設備運行在設備供應商規(guī)定的壓力、溫度、流量限值范圍內(nèi)；

⑤所有定日鏡的反射鏡鏡面均保持正常的清潔度，試驗前完成一次定日鏡的全面清洗；

⑥定日鏡跟蹤準確度滿足要求。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟0)試驗前準備還包括試驗前穩(wěn)定條件：

集熱系統(tǒng)試驗前，光熱發(fā)電站連續(xù)正常運行3d以上，開始試驗前，集熱場穩(wěn)態(tài)運行時間在30～45min，不得少于30min；

試驗時間在真太陽時9:00-16:00之間，當?shù)胤ㄏ蛑鄙漭椪斩炔恍∮?00W/m²，最大風速不大于集熱場設計運行風速，且不大于13m/s。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟2)各測量參數(shù)的數(shù)據(jù)采集時間間隔為：

性能試驗持續(xù)時間不少于15min，不超過30min；傳熱流體流量、傳熱流體溫度、法向直接輻射輻照度參數(shù)測量時間間隔不大于10s，其他參數(shù)測量時間間隔不大于1min。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟5)集熱系統(tǒng)熱功率計算過程為：

集熱系統(tǒng)的熱功率輸出是由吸熱器內(nèi)傳熱流體焓值的變化計算得出，通過吸熱器進/出口的測量數(shù)據(jù)，熱功率由下面的方程得出：

式中：

P_measured——集熱系統(tǒng)熱功率；

——傳熱流體質(zhì)量流量；

Δh_rec——傳熱流體從吸熱器進口至出口的焓升；

——傳熱流體的平均比熱；

T_rec,in——吸熱器進口傳熱流體平均溫度；

T_rec,out——吸熱器出口傳熱流體平均溫度。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗方法，其特征在于，所述步驟6)集熱系統(tǒng)熱效率計算過程為：

基于太陽法向直接輻射輻照度DNI測量數(shù)據(jù)的集熱系統(tǒng)熱效率由下面的方程計算得出：

式中：

η_measured——集熱系統(tǒng)熱效率；

P_measured——集熱系統(tǒng)熱功率；

DNI——法向直接輻射輻照度測量平均值；

A_aperture——試驗期間處于跟蹤模式下的定日鏡采光口面積。