[发明专利]一种多点聚焦塔式太阳能热发电站的聚焦点优化设计方法

摘要

本发明公开了一种多点聚焦塔式太阳能热发电站聚焦点优化设计方法。该方法以集热器吸热管表面高度方向上辐射热流不均匀度最小作为优化目标，采用具有多个极大值的高斯函数来描述塔式太阳能热发电站定日镜场多点聚焦时吸热管表面高度方向上具有多个热流集中点的辐射热流分布，得到辐射热流极大值和聚焦点位置的关系式，以聚焦点位置为优化变量进行优化，使得定日镜场多点聚焦时，集热器吸热管表面高度方向辐射热流极大值最小，进而辐射热流不均匀度最小。通过本发明，集热器吸热管表面高度方向上的辐射热流极大值最小，辐射热流不均匀度最小，能够很好地避免集热器表面局部过热，进而延长发电站的使用寿命，同时方法简单、快速。

主权项

一种多点聚焦塔式太阳能热发电站的聚焦点优化设计方法，其特征在于：采用具有多个极大值的高斯分布描述塔式太阳能热发电站定日镜场多点聚焦时集热器吸热管表面高度方向上具有多个热流集中点的辐射热流分布，具体包括以下步骤：(1)确定集热器结构参数：设集热器吸热管高度为H；(2)确定多点聚焦时，辐射热流和聚焦点位置的高斯分布关系式；(3)确定多点聚焦时，其他聚焦点pi的位置piz和第一个聚焦点p1的位置p1z的关系式；i为聚焦点的序号；piz为第i个聚焦点的位置；(4)根据步骤(2)和步骤(3)得到辐射热流和第一个聚焦点p1的位置p1z的关系式；(5)根据步骤(4)得到辐射热流极大值和第一个聚焦点p1的位置p1z的关系式，在集热器吸热管接收的总辐射热流恒定的情况下，以第一个聚焦点p1的位置p1z为优化变量进行优化，得到辐射热流极大值qmax的最优值，所述的最优值使辐射热流极大值qmax最小，此时其对应的第一个聚焦点p1的位置p1z为最优位置；(6)根据步骤(5)得到的第一个聚焦点p1的位置p1z为最优位置，结合步骤(3)，得到其他聚焦点pi的位置piz；所述辐射热流为塔式太阳能热发电站定日镜场多点聚焦时，集热器吸热管表面高度方向上具有的多个热流集中点的辐射热流。