[发明专利]一种槽式光热电站回路性能检测系统及其检测方法

说明书

本发明提供一种槽式光热电站回路性能检测系统，通过管道与单条测试回路连接，单条测试回路与其它回路隔离，检测系统均安装在箱体(14)内，并且为可移动的，包括：HTF系统(1)；控制系统(2)；以及传感器系统(3)；控制系统(2)通过控制接线向HTF系统(1)发送控制信号，以控制HTF系统(1)完成检测系统内及单条测试回路中HTF的循环；传感器系统(3)的测量装置设置在系统内的管道上，用于测量单条测试回路(16)的流量及进出口温度，分析槽式光热电站单条回路的性能，同时对检测系统内各设备进行监控。还公开了相应的回路性能检测方法，包括：向膨胀罐中加入新的HTF；回路预热；回路注入HTF；聚焦跟踪并测试；回路冷却；排空HTF。

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电性能检测技术，且特别涉及一种槽式光热电站回路性能检测。

背景技术

太阳能光热发电(Concentrated Solar Power，简称为“CSP”)是一种太阳能聚光热发电技术，依靠各种聚光镜面将太阳的直接辐射(DNI)聚集，通过加热流体工质(heattransfer fluid，下称“HTF”)收集热量，再经过热交换产生高温蒸汽，推动汽轮机发电。CSP目前主流的技术路线都是按照太阳能采集方式来划分的，主要分为塔式、槽式、菲涅尔式和碟式四类，目前全球范围内已建成或在建的项目，以槽式技术为最多。槽式太阳能热发电将众多槽式抛物面聚光集热器经过串并联的方式排列，通过流体工质收集热量达到较高温度，然后通过进一步换热产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。槽式太阳能热发电主要由聚光集热装置(或称“镜场”)、换热系统、蓄热装置和汽轮发电装置四部分组成。其系统示意图如图1所示。

虽然槽式技术经过多年的发展，技术成熟度较高，也基本实现了商业化，但在电站性能检测手段和方法尚有欠缺，目前槽式光热电站的镜场性能检测以分部件性能认证为主，而对组成槽式镜场的最小独立单元——单条回路尚无相应的性能检测手段和检测方法，更不用说通用的单回路性能检测标准。目前国内的光热电站建设方式以分岛分包与电站总承包相结合为主，有别于国外单一的电站总承包模式，当镜场分包商与项目业主或电站总包商进行交接时，需要对槽式镜场的单条回路进行单独的、完整的性能检测验收，从而确定交接前后的性能指标，做到权责划分清晰，防止后续发生法律纠纷和潜在的技术风险。由于国际上的光热项目以电站总承包模式为主，往往忽略对单条回路的性能检测步骤或者采用其他替代参数(如整个电站的年发电量)作为性能替代指标，因此目前也缺少专业的检测设备，所以会严重影响对槽式镜场性能的客观评价，并可能导致电站调试周期长，性能检测及验收困难，分包商与总包商互相推诿责任和产生一系列相关的利益纠纷等问题。

目前已有的一些针对槽式回路的小型试验台和检测设备，但都是固定式而非移动式的，如需要检测，都必须将待测光热部件拆卸后运往试验台、检测设备所在地进行检测，而检测工作通常需要数天至数周，再加上中间运输，整个检测周期耗时会比较长。另外，由于送检的仅仅是部分光热部件，往往会出现无法准确、完整地衡量实际电站中各条回路运行指标的情况，因此对于槽式电站的回路性能检测，这种检测方式是不足的。

总之，现有技术存在如下缺点：

1、项目建设中缺乏对已安装至项目现场的单个槽式回路的总体光热转换效率进行检测的可靠方法；

2、项目建成后可以对全场整体进行调试，但缺乏对具体每个分系统的性能进行测试的手段；

3、在回路发生故障时，缺乏对单个回路进行系统隔离后的排空、注入传热工质手段；

4、集热场占地大，固定设备无法灵活测量集热场中任意位置的集热器回路性能；

5、在系统性能验收方面因契约条款界限不明确带来相互推诿，时间延误，严重拖慢建设时间点。

发明内容