[发明专利]带有至少一个太阳能蒸汽发生器的太阳能电站的运行方法以及太阳能电站

说明书

本发明涉及一种运行具有至少一个太阳能蒸汽发生器的太阳能发电站的方法和太阳能发电站。

太阳能发电站将入射的太阳光线聚集，作为热源用于能量转换。太阳能发电站的例子有抛物面槽式、塔式和盘式发电站。

太阳光线(例如)由多个设置在机架上的镜子(追日镜)在一共同的接收器，例如在塔式发电站的塔中的接收器或在盘式发电站中本身的一个接收器上近似聚集为一点，在那里加热一种载热介质。应用太阳能的另一种方法是借助于抛物面槽-聚光器将太阳射线近似线状地聚焦在吸收器管上，该吸收器管在此用作接收器。如果载热介质，例如水直接在接收器内蒸发，则称为直接蒸发。在直接蒸发的情况下，接收器也称为太阳能蒸汽发生器。

从太阳能研究协会“主题93/94”，M.Mueller的一篇名为“农场太阳能发电站和在抛物面槽-聚光器中的直接蒸发”论文中得知，太阳能发电站的70％的成本在于其太阳能蒸汽发生器，而常规的设备部件只占其余的30％。因此，太阳能蒸汽发生器的成本降低对太阳能发电站的总成本的下降起着决定性的作用。

在蒸汽参数稳定性方面对蒸汽发生器系统有很高的要求。首先，在太阳能蒸汽发生器中存在着过热的危险。由于高温，在太阳能蒸汽发生器中可能会出现导致缩短使用寿命的损害。这样一来，就对太阳能蒸汽发生器的材料性能提出了很高的要求。此外还必须保证调节供水。因太阳能过热蒸汽的高温所造成的太阳能蒸汽发生器的短寿命使得用于运行太阳能发电站的成本负荷相当高。

由于太阳能蒸汽发生器中的太阳能过热蒸汽的高温，从太阳能蒸汽发生器反射的温度会造成损失。

本发明的目的是尽可能地避免在太阳能蒸汽发生器中过热的危险，并降低太阳能发电站的成本。

按照本发明，在具有至少一个产生湿蒸汽的太阳能蒸汽发生器的太阳能发电站中，根据太阳能蒸汽发生器的出口处的湿蒸汽的剩余湿度(1-x)来调节太阳能蒸汽发生器的供水，使得在太阳能蒸汽发生器的出口处湿蒸汽的剩余湿度(1-x)为一预定的额定值(1-x)^*。

与此相应，太阳能发电站包括至少一个太阳能蒸汽发生器和一个调节其出口处的湿蒸汽的剩余湿度(1-x)的调节回路。

在这种具有至少一个太阳能蒸汽发生器的太阳能发电站的运行方法中，在太阳能蒸汽发生器的入口处存在一个对于蒸汽发生器出口处的湿蒸汽的剩余湿度(1-x)预定的额定值(1-x)^*。在太阳能蒸汽发生器的出口处存在湿蒸汽的剩余湿度(1-x)的条件是在太阳能蒸汽发生器内存在着湿蒸汽，换句话说，存在着水与蒸汽的混合物。由于水没有完全蒸发，也就是说还存在着剩余湿度，因此可以避免太阳能蒸汽发生器的过热。这样就可明显地将太阳能蒸汽发生器内的温度降下来。从而降低了对太阳能蒸汽发生器的组件有关耐高温的要求。太阳能蒸汽发生器的普通吸收层因而可以在一个保证其最佳吸收效率的温度范围内工作。由于温度反射所引起的辐射损失能在很大程度上得以避免。较低的工作温度保证了太阳能蒸汽发生器各部件的使用寿命更长，从而大大地节省了太阳能发电站的成本。

优选连续地检测湿蒸汽的剩余湿度，并将其用作太阳能蒸汽发生器供水流量(M)的调节参数。调节是这样一个过程：在一调节循环中连续地检测待调节参数(所述“调节参数”在这种情况下为湿蒸汽的剩余湿度)，将其与另一参数，即“给定参数”(在此为剩余湿度(1-x)的额定值(1-x)^*)进行比较，并使之与该给定参数(1-x)^*相等。亦即，使调节参数(剩余湿度)追踪符合给定参数(剩余湿度的额定值)。

主要是要设置一种用于连续地检测太阳能蒸汽发生器出口处的湿蒸汽的剩余湿度(1-x)的装置，它要么时间上连续地要么连续取样地反复提取太阳能蒸汽发生器出口处的湿蒸汽的剩余湿度(1-x)。在随时间连续调节的情况下，不间断地检测调节参数，并将其与给定参数(1-x)^*进行比较。而在抽样数据控制的情况下，则只在指定的时刻(即，取样瞬时)反复进行检测，并与给定参数(1-x)^*进行比较。

本发明的进一步的展开中，设置了一种湿蒸汽的剩余湿度(1-x)的给定参数(1-x)^*的发送装置，所述调节参数应以一种预定的关系跟踪符合该给定参数(1-x)^*。

优选设置一个可控供水阀作为太阳能蒸汽发生器的供水流量(M)的调节装置。

为了进一步说明本发明，下面结合附图进行描述，唯一的一幅附图简要地示出带有一太阳能蒸汽发生器的太阳能发电站的一局部。