[发明专利]槽式光热电站的光场熔盐流量与散焦调节协调控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能槽式光热发电技术领域，具体是一种槽式光热电站的光场熔盐流量与散焦调节协调控制装置。

背景技术

太阳能集热发电是一种可集中进行规模化发电的清洁能源方式。槽式系统是目前太阳能集热发电方式当中，技术成熟度和商业化验证度最高的。太阳能热发电所需要的热源全部来自于太阳光照，而太阳光照在一天内各个时间点的光照强度存在很大差异，由于太阳能光热发电系统启停过程长，步骤繁琐，代价较大。

当光照情况适中时，需要通过集热场流量调节来控制集热场熔融盐的出口温度，保证换热器具有较高的工作效率。而随着光照强度的降低，通过流量调节器过度地降低熔融盐流量将可能导致管道内熔融盐凝结成块。此时如何保持太阳能光热发电系统中管道内熔融盐持续流动，避免发生凝结现象发生显得尤为重要。另一方面，随着光照强度的增加，通过增加熔融盐流量来抑制集热场出口的温度上升的手段也会失效，这时需要引入集热场散焦控制来避免熔融盐温度超温。由于流量控制和散焦控制都是控制集热场出口温度，如果二者不能够协调起来，将可能发生控制器的竞争或者引发二者的频繁切换。

现有专利如专利号为CN201310390655.X、CN201210073483.9、CN201310254824.7以及CN201310035468.X等中国发明专利。

其中CN201310390655.X为利用太阳能热发电利用的一种形式，系统不含储热部分，不涉及流量与散焦协调控制；且整个系统传热介质为水；CN201210073483.9为槽式太阳能集热器的试验装置，只包含光热发电系统集热器及其相关部件，且不设计系统协调控制，并且装置结构于本发明有异。

CN201310254824.7为槽式光热发电系统集热装置(聚光镜)控制方法的发明，与本发明涉及的系统级发明控制层次不相同，本发明不涉及装置级或者部件级控制，主要涉及各装置，部件的协调控制。

综上所述，上述专利并没有解决背景技术中所提到的技术问题。

发明内容

为避免上述情况的发生，本发明提出一种槽式光热电站的光场熔盐流量与散焦调节协调控制装置。为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下。

一种槽式光热电站系统的光场熔盐流量与散焦调节协调控制装置，其特征在于：

槽式光热电站包括冷罐、集热场以及发电系统，所述冷罐包括有第一冷罐入口、第二冷罐入口和冷罐出口，所述集热场包括第一集热场出口、第二集热场出口和集热场入口，所述发电系统包括发电系统入口和发电系统出口；所述冷罐出口通过第三管道连接至所述集热场入口，所述冷罐出口还安装有熔融盐泵A；所述第一集热场出口通过第一管道连接至所述发电系统入口，所述发电系统出口通过第四管道连接至所述第一冷罐入口，所述第二集热场出口通过第二管道连接至所述第二冷罐入口。

槽式光热电站的光场熔盐流量与散焦调节协调控制装置包括集热场流量调节控制单元、集热场散焦调节控制单元以及中央协调控制单元。所述集热场流量调节控制单元与所述集热场散焦调节控制单元通过通信网络，分别与所述中央协调控制单元相连。所述集热场流量调节控制单元根据所述中央协调控制单元的指令完成冷罐出口的流量控制。所述散焦调节控制单元根据所述中央协调控制单元的指令完成集热场的散焦控制。所述中央协调控制单元根据所述集热场流量调节控制单元的反馈控制集热场的熔融盐流动路径，同时将集热场流量调节控制单元的内部调节状态发送给所述散焦调节控制单元。

槽式光热电站的流量与散焦调节协调控制方法，其特征在于：

所述中央协调控制单元向所述集热场流量调节控制单元设定集热场出口熔融盐额定温度为T_{hot_e}，根据熔融盐特性设定熔融盐泵最大流量为以及最小流量

当流量调节功能没有达到上限时，即流量没有达到最大流量时，所述中央协调控制单元不启动所述集热场散焦调节控制单元进行散焦调节，只启动所述集热场流量调节控制单元进行流量调节，控制集热场出口熔融盐温度T_hot；

当流量调节到达上限，并且光照强度仍然在增加时，所述中央协调控制单元将启动所述集热场散焦调节控制单元进行散焦调节，减少集热场吸收的太阳辐射，维持其出口熔盐温度。

所述集热场流量调节控制单元进行所述流量调节的具体步骤为：