[发明专利]槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法

说明书

技术领域

本发明属于槽式太阳能热发电技术领域，具体的说，是涉及一种槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法。

背景技术

槽式太阳能聚光热发电技术，主要是利用槽式抛物面镜（聚光器）将太阳光聚焦在一条线上，通过在这条焦线上安装的管状热量吸收器（集热管）吸收聚焦后的太阳辐射能。集热器管内充装有用于吸收太阳辐射能的流体工质（导热油），然后通过管线将被加热的导热油送到蒸汽发生器（太阳能锅炉），产生过热蒸汽送入汽轮发电机系统发电，从而完成太阳能到电能的转换。在太阳能资源丰富的地区，太阳能热发电系统具有高达24%的发电效率，其还可与常规的燃烧技术组合使用，构成一种多能互补发电系统。

聚光器是槽式太阳能聚光热发电站的关键设备之一，目前，国内外尚无比较可靠简捷的测试方法来检测聚光器的集热效率。现有技术中，常规的检测是对整个光场聚光器进行检测，应用的检测系统所需导热油量很大，系统设备非常庞大，对设备的技术要求也大大提高。

因此，设计一种行之有效的，且测试科学、准确的测试方法，以使得聚光器检测系统小型化，检测更加方便、快捷，就成为了本领域技术人员的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种行之有效的，且测试科学、准确的槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

槽式太阳能聚光热发电站聚光器集热效率测试分析算法，将整个聚光器光场划分为若干单元并以其中一个单元作为测试单元，一般地，选取150米光场作为测试单元，该测试分析算法是基于槽式太阳能聚光热发电站光场特性提出的；

E为聚光器实际获得热量，单位KJ，其数学表达式为：

          E=m_t[h(T_out)- h(T_in)]               （1）

    m_t—t时间内导热油的累计质量流量，单位kg；T_out—聚光器出口导热油温度,单位℃；T_in—聚光器进口导热油温度，单位℃；h(Tin)—在Tin时导热油焓，单位kJ/kg；h(Tout)—在Tout时导热油焓，单位kJ/kg；

E₀为聚光器理论获得热量，单位KJ，其数学表达式为：

E₀=0.001·(DNI)·S·t·ε_mirror·η_HCE     （2）

DNI—太阳直接辐射强度，单位w/m²；S—聚光器开口面积，单位m²；t—测试运行时间，单位s；ε_mirror—反射镜反射率，单位%；η_HCE—集热管在平均流体温度T_f时的设计热效率，其中：

              T_f=(T_out+ T_in)/2                （3）

根据η= E/ E₀，由式（1）和（2）得到η的数学表达式：

    （4）

    η—聚光器集热效率；

S1、选取一个测试单元进口导热油温度T_in，该T_in应当为较低的温度，间隔ΔT_in测试，得到该测试单元n组不同的进口导热油温度：T_in0、T_in1、T_in2、T_in3…T_inn，以及该测试单元n组不同的出口导热油温度：T_out0、T_out1、T_out2、T_out3…T_outn；