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

在審

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

本發(fā)明公開了一種塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)方法，包括：1)傳熱流體流量穩(wěn)定狀態(tài)后開始測(cè)試；2)連續(xù)測(cè)量所需參數(shù)；3)試驗(yàn)期間對(duì)定日鏡鏡面反射率進(jìn)行兩次測(cè)量；4)計(jì)算得到試驗(yàn)狀態(tài)的熱物性，或?qū)鳠崃黧w進(jìn)行隨機(jī)取樣后送授權(quán)實(shí)驗(yàn)室分析獲得物性參數(shù)；5)計(jì)算集熱系統(tǒng)熱功率；6)計(jì)算集熱系統(tǒng)熱效率；7)熱功率結(jié)果的不確定度分析；8)熱效率結(jié)果的不確定度分析；9)匯總處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到試驗(yàn)結(jié)果并將其與性能模型輸出值進(jìn)行比較，判定是否達(dá)到設(shè)計(jì)性能。本發(fā)明通過(guò)具體的各項(xiàng)試驗(yàn)步驟，基于性能試驗(yàn)的基本要求和流程，能夠方便并準(zhǔn)確地完成集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)，有利于塔式光熱發(fā)電站的性能評(píng)估、分析及驗(yàn)收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)具有可儲(chǔ)能、可調(diào)峰、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)，是理想的可再生能源發(fā)電形式。近年來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在商業(yè)化的光熱發(fā)電站中，塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站是極其重要的一種類型。塔式光熱電站利用優(yōu)化排布的定日鏡將太陽(yáng)輻射聚集到吸收塔頂部的吸熱器進(jìn)行點(diǎn)聚焦，加熱吸熱器內(nèi)的傳熱流體。傳熱流體被加熱至一定溫度后再通過(guò)蒸汽發(fā)生器將熱量傳遞給水工質(zhì)，從而提供蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組做功發(fā)電。同時(shí)一部分傳熱流體的熱量通過(guò)儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)存起來(lái)，以滿足夜間或光資源不足條件下的正常發(fā)電的需求。

由于我國(guó)的大規(guī)模太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)起步較晚，尤其對(duì)于塔式光熱發(fā)電站，目前已投運(yùn)的商業(yè)電站極少，國(guó)內(nèi)還未形成完整的技術(shù)體系，對(duì)其中作為核心的集熱系統(tǒng)，都缺乏調(diào)試及性能試驗(yàn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，而目前國(guó)際國(guó)內(nèi)均未有明確的性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)可依照?qǐng)?zhí)行，塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)的性能試驗(yàn)方法尚存在空白需要填補(bǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站，提出種塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)方法，以便于通過(guò)試驗(yàn)準(zhǔn)確地獲得集熱系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1)傳熱流體流量設(shè)置到預(yù)定值并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后開始測(cè)試；

2)測(cè)試開始后，連續(xù)測(cè)量吸熱器進(jìn)出口溫度、壓力、流量，太陽(yáng)法向直射輻照度、干球溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速和風(fēng)向參數(shù)；

3)試驗(yàn)期間對(duì)定日鏡鏡面反射率進(jìn)行兩次測(cè)量；

4)采用供應(yīng)商所提供的傳熱流體熱物性參數(shù)表計(jì)算得到試驗(yàn)狀態(tài)的熱物性，或?qū)鳠崃黧w進(jìn)行隨機(jī)取樣后送授權(quán)實(shí)驗(yàn)室分析獲得物性參數(shù)；取樣過(guò)程遵循ASTM D 4057中描述的方法獲取性能試驗(yàn)期間系統(tǒng)中傳熱流體的代表性樣品；

5)計(jì)算集熱系統(tǒng)熱功率；

6)計(jì)算集熱系統(tǒng)熱效率；

7)給出熱功率結(jié)果的不確定度分析；

8)給出熱效率結(jié)果的不確定度分析；

9)匯總處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到試驗(yàn)結(jié)果并將其與性能模型輸出值進(jìn)行比較，判定是否達(dá)到設(shè)計(jì)性能。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述步驟1)中傳熱流體為熔鹽。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述步驟1)前還設(shè)有步驟0)試驗(yàn)前準(zhǔn)備，試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作包括：

①對(duì)所有參與試驗(yàn)的儀表儀器進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)；

②確定太陽(yáng)輻射、氣象條件滿足試驗(yàn)規(guī)定的要求；

③整個(gè)集熱系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)并滿足試驗(yàn)要求；

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