[发明专利]一种熔盐储热量的确定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电领域，具体涉及一种熔盐储热量的确定方法及装置。

背景技术

在太阳能光热电站中，熔盐作为一种性能较好的传热、储热工作介质，已成为当前光热电站实现长时间稳定发电的重要保障。在多个实际电站项目中，应用的传统的熔盐一般由60％的硝酸钠和40％的硝酸钾混合而成。实践证明，配置储热系统可以使光热发电与不稳定的光伏和风电相抗衡。这样的配置也使光热电站能够实现24小时持续供电和输出功率高度可调节的特性，也使其有能力与传统的煤电、燃气发电、核电的电力生产方式相媲美，具备了作为基础支撑电源与传统火电厂竞争的潜力。一直以来，更多的可应用于光热发电的储热介质也在被持续研究和开发，但截至目前，还没有一种介质可以与熔盐相媲美。

然而，由于运行过程中熔盐完全被封装起来，操作人员无法通过观察来掌握熔盐的融化情况，特别是涉及到储热量的时候。目前，本领域中仍没有一种有效的可以实时监测熔盐储热量的手段。

发明内容

本发明提供一种熔盐储热量的确定方法及装置，以解决现有技术中无法实时有效地监测光热电站中熔盐储热量的问题。

第一方面，本发明提供一种熔盐储热量的确定方法，包括：

获取熔盐熔化过程中与初始温度的温度差，并根据所述温度差得到所述熔盐的熔化率；

根据所述温度差和所述熔化率，分别计算所述熔盐储热时存储的显热热量和潜热热量；

基于所述显热热量和所述潜热热量，确定所述熔盐的储热量。

作为本发明第一方面的优选方式，所述根据所述温度差得到所述熔盐的熔化率包括：

根据所述温度差，通过有限元分析方法模拟得到所述熔化率与所述温度差的数值关系，即其中，为熔化率，为温度差，A和B均为常数；

根据所述数值关系，得到所述熔化率。

作为本发明第一方面的优选方式，所述根据所述温度差，计算所述熔盐储热时存储的显热热量包括：

将所述熔盐按其质量进行N等分后，获取任意等分的显热热量q_显＝C·m·ΔT_i，其中，N趋于正无穷，C为所述熔盐的比热容，m为所述熔盐中任意等分的质量，ΔT_i为该等分的温度差；

获取任意等分的显热热量后，计算所述熔盐储热时存储的显热热量其中，M为所述熔盐的总质量，为所述熔盐的温度差。

作为本发明第一方面的优选方式，所述根据所述熔化率，计算所述熔盐储热时存储的潜热热量包括：

将所述熔盐按其质量进行N等分后，获取任意等分的潜热热量q_潜＝K·m·V_i，其中，N趋于正无穷，K为所述熔盐的熔化热，m为所述熔盐中任意等分的质量，ΔV_i为该等分的熔化率；

获取任意等分的潜热热量后，计算所述熔盐储热时存储的潜热热量其中，M为所述熔盐的总质量，为所述熔盐的熔化率。

作为本发明第一方面的优选方式，所述基于所述显热热量和所述潜热热量，确定所述熔盐的储热量包括：

将所述显热热量和所述潜热热量相加，得到所述熔盐的储热量。

第二方面，本发明还提供一种熔盐储热量的确定装置，包括：

获取单元，用于获取熔盐熔化过程中与初始温度的温度差，并根据所述温度差得到所述熔盐的熔化率；

计算单元，用于根据所述温度差和所述熔化率，分别计算所述熔盐储热时存储的显热热量和潜热热量；

确定单元，用于基于所述显热热量和所述潜热热量，确定所述熔盐的储热量。

作为本发明第二方面的优选方式，所述获取单元还用于：

根据所述温度差，通过有限元分析方法模拟得到所述熔化率与所述温度差的数值关系，即其中，为熔化率，为温度差，A和B均为常数；

根据所述数值关系，得到所述熔化率。

作为本发明第二方面的优选方式，所述计算单元具体用于：

将所述熔盐按其质量进行N等分后，获取任意等分的显热热量q_显＝C·m·ΔT_i，其中，N趋于正无穷，C为所述熔盐的比热容，m为所述熔盐中任意等分的质量，ΔT_i为该等分的温度差；

获取任意等分的显热热量后，计算所述熔盐储热时存储的显热热量其中，M为所述熔盐的总质量，为所述熔盐的温度差。

作为本发明第二方面的优选方式，所述计算单元还具体用于：