[发明专利]一种光热电站的镜场启停系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种光热电站的镜场启停系统及控制方法，涉及光热电站领域，主要用于减少光热电站启停过程中由于镜场造成的能量损失；该系统主要包括镜场、再循环阀门、高温储热罐进口阀门、高温储热罐、高温传热工质泵、高温储热罐旁路阀门、过热器旁路阀门等设备；在启停过程中，通过采用分层控制技术，合理调节高温储热罐旁路阀门、过热器旁路阀门和低温传热工质泵的传热工质流量，实现中低温传热工质的利用，并对不同启停阶段的镜场出口传热工质温度进行优化；本发明可以降低电加热器的功率，有效减少镜场的散热损失，并提高进入高温储热罐的传热工质温度，从而减少光热电站启停过程的能量损失，提高光热电站的年发电量。

技术领域

本发明涉及光热电站技术领域，特别是涉及一种光热电站镜场启停系统及控制方法。

背景技术

由于太阳能具有清洁、资源丰富等优点，近年来太阳能的利用技术不断发展，光热电站是一种有效利用太阳能进行发电的技术。然而，由于太阳能具有间歇性的特点，光热电站一般需要进行日常启动，而启动过程的能量损失会明显降低光热电站的年发电量，增加发电成本，降低了光热电站的市场竞争力。

目前光热电站的启动方式为镜场首先启动，镜场出口传热工质温度和流量达到目标值后，蒸汽发生系统开始启动，由于蒸汽发生系统启动过程中需要从较低温度升高至额定值，因此蒸汽发生系统启动前期并不需要过高温度的传热工质，这样导致的结果是，一方面需要利用低温传热工质调节进入蒸汽发生系统的传热工质温度，另一方面，镜场始终运行在较高温度水平，明显增加了镜场的散热损失，研究表明镜场在启动过程中的能量损失占总能量损失的15～20％；在停机过程中，镜场的出口传热工质温度不断降低，进入高温储热罐后，会降低高温储热罐的传热工质温度，降低机组的运行效率。因此如何优化镜场的启停方式，在保证蒸汽发生系统产生合格蒸汽的同时，降低镜场的散热损失并提高机组的效率是亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种光热电站的镜场启停系统及控制方法，通过在不同启停阶段合理设置镜场运行方式，实现了对中低温传热工质的利用，同时降低了电加热器的功率和镜场的散热损失，提高了高温储热罐的传热工质温度，有利于提高光热电站的年发电量。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种光热电站的镜场启停系统，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。

所述的一种光热电站的镜场启动控制方法，其特征在于，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：