[发明专利]一种光热电站的镜场启停系统及控制方法

权利要求书

1.一种光热电站的镜场启停系统的启动和停机控制方法，所述光热电站的镜场启停系统包括镜场(1)、再循环阀门(2)、高温储热罐进口阀门(3)、高温储热罐(4)、高温传热工质泵(5)、高温储热罐旁路阀门(6)、过热器旁路阀门(7)、过热器(8)、蒸汽发生器(9)、预热器(10)、低温储热罐(11)、低温储热罐出口阀门(12)、低温传热工质泵(13)、外置循环泵(14)、电加热器(15)；

所述的镜场(1)的出口分为四个支路，第一个支路通过再循环阀门(2)与低温传热工质泵(13)的进口相连接，第二个支路通过高温储热罐进口阀门(3)与高温储热罐(4)相连接，第三个支路通过高温储热罐旁路阀门(6)与过热器(8)的传热工质进口相连接，第四个支路通过过热器旁路阀门(7)与蒸汽发生器(9)的传热工质进口相连接；高温储热罐(4)的传热工质出口与高温传热工质泵(5)的进口相连接，高温传热工质泵(5)的传热工质出口与过热器(8)的传热工质进口相连接；过热器(8)的传热工质出口与蒸汽发生器(9)的传热工质进口相连接，过热器(8)的蒸汽进口与蒸汽发生器(9)的蒸汽出口相连接；蒸汽发生器(9)的传热工质出口与预热器(10)的传热工质进口相连接，蒸汽发生器(9)的饱和水出口通过外置循环泵(14)与电加热器(15)相连接，蒸汽发生器(9)的给水进口与预热器(10)的给水出口相连接；预热器(10)的传热工质出口与低温储热罐(11)的传热工质进口相连接；低温储热罐(11)的传热工质出口与低温传热工质泵(13)的进口相连接，低温传热工质泵(13)的出口与镜场(1)的进口相连接；

其特征在于：所述的启动和停机控制方法为，控制方法采用分层控制技术，第一层控制用于设定值的优化，第二层控制用于调节控制量使被控量跟随设定值，在整个镜场启动阶段的控制方法为：

第一阶段为镜场(1)的预热过程，在光照条件达到启动标准后，打开再循环阀门(2)和低温传热工质泵(13)，使镜场(1)运行在再循环模式，以提高镜场(1)的出口传热工质温度至第一目标温度，传热工质温度设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在镜场(1)的热应力不超过许用热应力的条件下，提高传热工质的升温速度，第二层控制则通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制再循环流量，使镜场(1)的出口传热工质温度达到设定值；

第二阶段为镜场(1)的出口传热工质温度达到第一目标温度后，再循环阀门(2)逐渐关闭，低温储热罐出口阀门(12)和过热器旁路阀门(7)逐渐打开，传热工质开始进入蒸汽发生器(9)和预热器(10)，传热工质流量的设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在维持蒸汽发生器(9)压力的条件下，降低电加热器(15)的功率，第二层控制则通过调节过热器旁路阀门(7)，控制进入蒸汽发生器(9)的传热工质流量达到设定值；

第三阶段为镜场(1)的传热工质升温过程，在电加热器(15)停止运行后，打开高温储热罐旁路阀门(6)，逐渐关闭过热器旁路阀门(7)，并通过调节镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度升高至第二目标温度，传热工质温度的设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在镜场(1)的热应力不超过许用热应力、且镜场(1)的传热工质出口温度高于过热器(8)的出口蒸汽温度的条件下，提高传热工质的升温速度，第二层控制则通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制进入镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度达到设定值；

第四阶段为镜场(1)的定温运行阶段，第二层控制通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制进入镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度保持不变，并打开高温储热罐进口阀门(3)，高温传热工质开始进入高温储热罐(4)；

第五阶段为镜场(1)的传热工质升温过程，打开高温传热工质泵(5)，逐渐关闭高温储热罐旁路阀门(6)，并通过调节镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度升高至第三目标温度，传热工质温度的设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在过热器(8)的进口传热工质温度高于出口蒸汽温度、且出口蒸汽压力不断增加的条件下，降低过热器(8)的进口传热工质和出口蒸汽的温差，第二层控制通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制进入镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度达到设定值；

第六阶段为镜场(1)的定温运行阶段，第二层控制通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制进入镜场(1)的传热工质流量，使镜场(1)的出口传热工质温度保持不变；

在整个镜场停机阶段的控制方法为：

第一阶段，随着光照的减少，镜场(1)的出口传热工质的温度不断降低，打开高温储热罐旁路阀门(6)，经过高温储热罐旁路阀门(6)的传热工质流量的设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在维持机组发电功率不变的条件下，降低高温传热工质泵(5)的传热工质流量，第二层控制通过调节高温储热罐旁路阀门(6)，控制经过高温储热罐旁路阀门(6)的传热工质流量达到设定值；

第二阶段，镜场(1)的出口传热工质温度降至第二目标温度时，关闭高温储热罐旁路阀门(6)，并逐渐打开过热器旁路阀门(7)，经过过热器旁路阀门(7)的传热工质流量的设定值通过第一层控制进行优化，优化目标为：在维持机组发电功率不变的条件下，降低高温传热工质泵(5)的传热工质流量，第二层控制通过调节过热器旁路阀门(7)，控制经过过热器旁路阀门(7)的传热工质流量达到设定值；

第三阶段，镜场(1)的出口传热工质温度降低至第一目标温度时，关闭过热器旁路阀门(7)，打开再循环阀门(2)，启动电伴热系统，第二层控制通过调节低温传热工质泵(13)的转速控制再循环流量，维持镜场(1)的传热工质温度高于凝固温度。