CN109556304A - 塔式太阳能光热电站吸热系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统及其控制方法，该塔式太阳能光热电站吸热系统包括低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；该吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；低温存储装置通过上升管连接至吸热器入口罐，吸热器出口罐通过下降管连接至高温存储装置；上升管还通过排盐管连接吸热器入口罐与管屏组件。在本方案的实施例中，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热发电技术领域，尤其是涉及一种塔式太阳能光热电站吸热系统及其控制方法。
背景技术
塔式太阳能光热发电技术，是太阳能利用的重要发电方向。熔盐储热系统中，吸热器是塔式太阳能光热电站的核心设备。如果吸热塔下降管内的熔盐出现堵塞或者阀门出现打不开的情况，565℃的熔盐会从100多米的高空中溢流出来，这不仅会造成巨大的经济损失，同时也会造成重大的安全事故。
吸热器的热源是来自于数万面定日镜的反射光，如果塔式太阳能光热电站的吸热塔下降管发生堵塞或者下降管阀门出现打不开的状况(熔盐的密度是水密度的两倍上百米高度的熔盐产生的压力会大大降低该阀门的可靠性)，定日镜需要花费35s的时间将焦点从吸热器上转移开，散焦过程中由于防止吸热器的管屏的超温，吸热器要保持额定流量流动35s。散焦结束后由于管屏内的熔盐要排空(防止凝结)需要继续将管屏内的熔盐排到吸热器出口罐中，目前传统的解决方案是增大吸热器出口罐的容积，使其能够容纳所有的吸热器内的熔盐量(常规100MW机组为150m3)。
吸热器坐落于上百米高的吸热塔顶，所以吸热器的设计要求尽量结构紧凑，如果出口罐增加的体积很大会影响吸热器顶部的总重量和整个吸热器的直径，由于出口罐运行在高温、高腐蚀性的熔盐环境中，所以材质一般采用较昂贵的不锈钢，进而增加整个吸热塔的建造成本，对整个工程的造价及工期带来很大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种塔式太阳能光热电站吸热系统及其控制方法，以有效减少排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
第一方面，本发明实施例提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统，包括：低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；
所述吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；
所述低温存储装置通过上升管连接至所述吸热器入口罐，所述吸热器出口罐通过下降管连接至所述高温存储装置；
所述上升管还通过排盐管连接所述吸热器入口罐与所述管屏组件；
当系统中下降管发生故障时，所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过所述排盐管、所述上升管流入所述低温存储装置。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述管屏组件的入口处设置有入口阀，所述第一出口处设置有第一出口阀；所述第二出口处设置有第二出口阀；
所述排盐管上设置有排盐阀。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量控制阀。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述排盐管上设置有第一温度测量装置。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置。
第二方面，本发明实施例还提供一种塔式太阳能光热电站吸热系统的控制方法，应用于如第一方面及其任一种可能的实施方式所述的系统，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口，所述第二出口处设置有第二出口阀；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐；所述排盐管上设置有第一温度测量装置；
所述方法包括：
获取所述第一温度测量装置采集的排盐管内的传热介质的第一温度值；
根据所述第一温度值，调节所述第二流量控制阀，以调节所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合比例。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的第二出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置；所述方法还包括：当检测到当前处于流量控制模式时：
获取所述第一流量测量装置的第一流量值；
获取所述第二流量测量装置的第二流量值；
根据所述第一流量值和所述第二流量值，调节所述第二流量控制阀，以调节所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合比例。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述吸热器入口罐的第二出口处设置有第二温度测量装置；所述方法还包括：
获取所述第二温度测量装置的第二温度值。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述系统还包括报警装置；所述方法还包括：
当检测到所述第一温度值超过预设值时，控制所述报警装置进行报警，并发送报警信息至远程控制终端。
本发明实施例带来了以下有益效果：
在发明实施例中，该塔式太阳能光热电站吸热系统包括低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；该吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；低温存储装置通过上升管连接至吸热器入口罐，吸热器出口罐通过下降管连接至高温存储装置；上升管还通过排盐管连接吸热器入口罐与管屏组件；当系统中下降管发生故障时，管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过排盐管、上升管流入低温存储装置。在本方案的实施例中，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效减少了排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种散焦曲线示意图；
图2为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统正常工作的传热介质流向图；
图4为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统散焦时传热介质流向图；
图5为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统中下降管故障时传热介质流向图；
图6为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统的通信连接图；
图7为本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统控制方法的流程示意图。
图标：
10-低温存储装置；20-循环泵；30-吸热器；31-吸热器入口罐；32-管屏组件；33-吸热器出口罐；40-高温存储装置；100-控制器；101-第二流量控制阀；102-第一温度测量装置；103-报警装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前由于吸热器坐落于上百米高的塔式太阳能光热电站的吸热塔上，由于吸热器的出口罐体积很大，增加了吸热器顶部的总重量和整个吸热器的直径，且由于出口罐运行在高温、高腐蚀性的熔盐环境中，所以材质一般采用较昂贵的不锈钢，这就导致整个吸热塔的建造成本增高，对整个工程的造价及工期代理了影响。
基于此，本发明实施例提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统及其控制方法，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效减少了排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种塔式太阳能光热电站吸热系统进行详细介绍。
为有效减小吸热器出口罐的体积，本发明实施例提供的技术将管屏组件中的传热介质经过上升管排回至低温存储装置中，此时考虑到上升管能够承受的最高温度，需要对待排出的传热介质进行降温处理。
为方便分析，假定能量是时间的线性关系的函数，如图1中的散焦曲线所示。由此可知，正常的散焦过程中聚集在吸热器上的能量是逐渐减少的，而管屏内流量还是保持在额定的流量(防止降低流量可能引起的不同管屏内流量不均，进而引起管屏超温，所以仍保持额定的流量)。
以传热介质为熔盐为例，预先测算到吸热器出口罐的入口处的传热介质温度是520℃。考虑管屏入口温度为290℃，8个管屏首尾连接，每个管屏内的温升为28.75℃，所以每个管屏底部的温度如下表1所示：
表1
| 管屏 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 温度 | 290℃ | 318.75℃ | 347.5℃ | 376.25℃ | 405℃ | 433.75℃ | 462.5℃ | 491.25℃ |
取上述所有管屏的底部熔盐的温度的平均数，其值为390℃。为保证从管屏排出的熔盐在400℃(上升管的设计温度)以内，此时通过混合入口罐内290℃的熔盐，将最终的熔盐温度控制在400℃(上升管的设计温度)以内，进而通过上升管将吸热器内熔盐排到低温存储装置中。
基于此，本发明实施例提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统，如图2所示，该系统包括：低温存储装置10、循环泵20、吸热器30及高温存储装置40。
其中吸热器是将定日镜反射的太阳能转化成吸热器内介质热能的设备，具体包括吸热器入口罐31、管屏组件32及吸热器出口罐33。其中在可能的实施例中，该管屏组件的数量可以为多个，每个管屏组件包括多个首尾连接的多个管屏。
低温存储装置通过上升管连接至吸热器入口罐，吸热器出口罐通过下降管连接至高温存储装置。
上升管还通过排盐管连接吸热器入口罐与管屏组件；当系统中下降管发生故障时，管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过排盐管、所述上升管流入低温存储装置。其中该传热介质可以但不限于为熔盐(KNO3和NaNO3按照质量分数为4:6比例混合的混合物)。
下面基于本发明实施例提供的系统进行，推导吸热器出口罐体积的变化。在现有技术中，吸热器出口罐的体积至少包括吸热器出口罐本身的最小体积、定日镜散焦过程中传热介质流入至吸热器出口罐的体积及吸热器管屏内传热介质的体积。由此，现有技术中吸热器出口罐的计算公式为：
V＝V1+Vel*t/ρ+V2 (1)
其中：
V1表示吸热器出口罐最小体积，Vel表示吸热器内传热介质流量，t表示定日镜散焦时间，ρ表示传热介质密度，V2表示吸热器管屏内传热介质的体积。
以100MW塔式光热项目为例，其吸热器为600MWt，流量为1500kg/s，熔盐的密度是1900kg/m3，吸热器内传热介质的体积为100m3，吸热器出口罐最小体积为20m3(防止下降管液位剧烈波动损坏下降管控制阀所需的最低体积)。机组运行过程中，下降管或下降管阀门机械或者逻辑出现问题处于关闭状态时，定日镜开始实施持续35s的散焦过程，传热介质在管屏组件内继续流动35s并进入到吸热器出口罐内。
为保证下降管堵塞时，吸热器的安全，吸热器出口罐的设计容积为147.63m3。而对于本发明的技术方案，吸热器的管屏组件内的传热介质可以通过上升管进行排出，此时吸热器出口罐的体积为：
V＝V1+Vel*t/ρ (2)
将上述示例中的数据代入公式(2)，得出吸热器出口罐的容积只需要47.63m3。
从上述计算中可以得出，通过逻辑控制，现在吸热器出口罐的体积只需要原来设计的吸热器出口罐体积的1/3，节省大量不锈钢钢材，减少了吸热器的总重量，同时降低施工难度，保证了系统运行安全，极大的节省了工程造价。
综上，在本方案的实施例中，通过将吸热器入口罐与管屏组件连接至上升管，使得在系统中下降管故障时，将管屏组件中的残留的传热介质通过吸热器入口罐中的传热介质降温后，返回至低温存储装置，从而有效减少了排到吸热器出口罐的传热介质，进而节省了吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
在另外可能的实施例中，管屏组件的出口包括第一出口和第二出口。第一出口连接至吸热器出口罐，第二出口连接至排盐管。
当系统正常工作过程中，该塔式太阳能光热电站吸热系统内的传热介质的流向图如图3所示，低温存储装置中的传热介质经过上升管流入至吸热器入口罐，然后从管屏组件的入口进入管屏组件进行加热，管屏组件中的传热介质从第一出口流入至吸热器出口罐，再经过下降管流入至高温存储装置。其中需要说明的是，在图3仅是示例性的并不作为限定，管屏组件包括#1管屏组件和#2管屏组件，每个管屏组件包括8个首尾连接的管屏。
系统中下降管发生事故时，如下降管的阀门产生了堵塞或者逻辑错误致使阀门不能正常打开时，定日镜开始散焦，由于吸热器的管屏组件忍让聚焦了光照，为了防止吸热器的管屏的超温，吸热器要保持额定流量流动预设时间例如35s，此时塔式太阳能光热电站吸热系统内的传热介质的流向图如图4所示，低温存储装置中的传热介质经过上升管流入至吸热器入口罐，然后从管屏组件的入口进入管屏组件进行加热，管屏组件中的传热介质从第一出口流入至吸热器出口罐。
系统在散焦完成后，由于吸热器是在安装在上百米的高空，而传热介质如熔盐的凝结温度是230℃，散焦结束后必须将管屏组件内的传热介质排出。此时塔式太阳能光热电站吸热系统内的传热介质的流向图如图5所示，管屏组件内的传热介质从第二出口流出，与吸热器入口罐内的传热介质混合后经过排盐管及上升管，进入低温存储装置。
为了有效控制传热介质在系统中的流向，在可能的实施例中，上述管屏组件的入口处设置有入口阀，第一出口处设置有第一出口阀；第二出口处设置有第二出口阀，排盐管上设置有排盐阀。当系统正常工作过程中及散焦过程中，入口阀与第一出口阀开启，第二出口阀和排盐阀关闭；当系统在散焦完成后，入口阀及第一出口阀关闭，第二出口阀及排盐阀开启。
其中该入口阀、第一出口阀及第二出口阀均可以为单向阀、双向阀及流量控制阀中的任一种。在本实施例中选用流量控制阀，从而有效控制系统中传热介质的流速。参见图3-5，上述入口阀包括#1流量控制阀和#2流量控制阀。
为了在散焦完成后更好的控制管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例，或者是在正常工作或者散焦过程中更好的控制吸热器入口罐中的传热介质流入至吸热器管屏的流速，上述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量控制阀(图中未示出)，通过调节该第一流量控制调节吸热器入口罐中传热介质流出的速率。
在另外的实施例中，还可以通过压缩空气源来调节吸热器入口罐中传热介质流出的速率，基于此，参见图3-5所示，上述系统还包括压缩空气源，该压缩空气源通过第二流量控制阀连接吸热器入口罐。通过控制该压缩空气源中的空气进入吸热器入口罐的速率，来调节吸热器入口罐中传热介质流出的速率。
为了有效监测排盐管中的传热介质是否超过预设温度，上述排盐管上还设置有第一温度测量装置(图中未示出)。该第一温度测量装置可以实时测量排盐管中流过的传热介质的温度，可以根据该温度控制管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例。
为了实现对上述管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例的自动控制，参见图6，上述系统还包括控制器100，该控制器连接第二流量控制阀101、第一温度测量装置102。控制器根据该第一温度测量装置采集的第一温度值，调节第二流量控制阀，当该第一温度值在正常范围时，控制第一流量控制阀为第一开度；当该第一温度值在预警范围时，控制第一流量控制阀增大至第二开度；当该第一温度值为异常范围时，控制第一流量控制阀增大至第三开度。
其中上述控制器可以为可编程逻辑控制设备，如PLC(Programmable LogicController)或者FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，也可以是单片机。
在另外的实施例中，上述系统还包括报警装置103，该报警装置与控制器连接。例如当第一温度测量装置采集的第一温度值为异常范围时，控制该报警装置进行报警，以使相关人员及时处理。
另外，考虑到管屏组件内的传热介质的温度不易控制，因此还可以通过预先标定的方式，调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例，预先通过实验数据测得吸热器入口罐的第二出口处传热介质的温度与第二流量控制阀的开度之间的对应关系。基于此，在上述吸热器入口罐的第二出口处设置有第二温度测量装置，该第二温度测量装置与控制器连接。第二温度测量装置实时获取吸热器入口罐的第二出口处流出的传热介质的第二温度值，控制器根据该第二温度值查找上述对应关系，确定第二流量控制阀的开度，根据该开度调节第二流量控制阀。
在另外的实施例中，还可以通过流量控制的模式调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例，基于此，上述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置，通过该第一流量测量装置及第二流量测量装置的采集到的流量值，调节第一流量控制阀或者第二流量控制阀的开度，和/或调节第二出口阀的开度。
在系统正常工作时，为了调节下降管中传热介质的下降速度，上述下降管上设置有液位控制阀。
综上，本发明实施例中，提供了多种方式调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例，将排盐管中混合后的传热介质的温度控制在上升管的设计温度，从而使得管屏组件中残留的传热介质顺利的排出至低温存储装置中，有效节省吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
基于上述提供的一种塔式太阳能光热电站吸热系统，参见图7，本发明实施例还提供了一种塔式太阳能光热电站吸热系统的控制方法，应用于如上述实施例中的系统，该系统中的管屏组件的出口包括第一出口和第二出口，第二出口处设置有第二出口阀；第一出口连接至吸热器出口罐，第二出口连接至排盐管；系统还包括压缩空气源，压缩空气源通过第二流量控制阀连接吸热器入口罐；排盐管上设置有第一温度测量装置。上述方法包括：
步骤S101，获取第一温度测量装置采集的排盐管内的传热介质的第一温度值；
步骤S102，根据上述第一温度值，调节第二流量控制阀，以调节管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合比例。
在本方案的实施例中，通过调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例，将排盐管中混合后的传热介质的温度控制在上升管的设计温度，从而使得管屏组件中残留的传热介质顺利的排出至低温存储装置中，有效节省吸热器出口罐的体积，最终实现有效降低工程造价，提高系统安全性，综合利用热能资源的目的。
在可能的实施例中，上述吸热器入口罐的第二出口处设置有第一流量测量装置，该排盐管上设置有第二流量测量装置；上述方法还包括：当检测到当前处于流量控制模式时：获取第一流量测量装置的第一流量值；获取第二流量测量装置的第二流量值；根据第一流量值和第二流量值，调节第二流量控制阀，以调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质混合比例。即可以通过选择流量控制模式，选取流量控制的方式调节管屏组件中的传热介质与吸热器入口罐中的传热介质的混合比例。
进一步地，吸热器入口罐的第二出口处设置有第二温度测量装置，所述方法还包括：获取所述第二温度测量装置的第二温度值。控制器可以将该第二温度值进行显示。或者是根据该第二温度值查找上述预先设置的第二出口处传热介质的温度与第二流量控制阀的开度之间的对应关系，确定第二流量控制阀的开度，根据该开度调节第二流量控制阀。
进一步地，为了便于对异常情况进行及时处理，系统还包括报警装置；所述方法还包括：当检测到第一温度值超过预设值时，控制该报警装置进行报警，并发送报警信息至远程控制终端。当第一温度值超过预设值时，处于异常范围，此时及时报警进行处理，同时由远程控制终端进行记录或者便于远程控制终端对应的人员进行远程控制。
本发明实施例提供的塔式太阳能光热电站吸热系统的控制方法，与上述实施例提供的塔式太阳能光热电站吸热系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的进行塔式太阳能光热电站吸热系统的控制方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种塔式太阳能光热电站吸热系统，其特征在于，包括：低温存储装置、循环泵、吸热器及高温存储装置；
所述吸热器包括吸热器入口罐、管屏组件及吸热器出口罐；
所述低温存储装置通过上升管连接至所述吸热器入口罐，所述吸热器出口罐通过下降管连接至所述高温存储装置；
所述上升管还通过排盐管连接所述吸热器入口罐与所述管屏组件；
当系统中下降管发生故障时，所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合后，经过所述排盐管、所述上升管流入所述低温存储装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述管屏组件的入口处设置有入口阀，所述第一出口处设置有第一出口阀；所述第二出口处设置有第二出口阀；
所述排盐管上设置有排盐阀。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量控制阀。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排盐管上设置有第一温度测量装置。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述吸热器入口罐的出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置。
7.一种塔式太阳能光热电站吸热系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的系统，所述管屏组件的出口包括第一出口和第二出口，所述第二出口处设置有第二出口阀；所述第一出口连接至所述吸热器出口罐，所述第二出口连接至所述排盐管；
所述系统还包括压缩空气源；所述压缩空气源通过第二流量控制阀连接所述吸热器入口罐；所述排盐管上设置有第一温度测量装置；
所述方法包括：
获取所述第一温度测量装置采集的排盐管内的传热介质的第一温度值；
根据所述第一温度值，调节所述第二流量控制阀，以调节所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合比例。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述吸热器入口罐的第二出口处设置有第一流量测量装置，所述排盐管上设置有第二流量测量装置；所述方法还包括：当检测到当前处于流量控制模式时：
获取所述第一流量测量装置的第一流量值；
获取所述第二流量测量装置的第二流量值；
根据所述第一流量值和所述第二流量值，调节所述第二流量控制阀，以调节所述管屏组件中的传热介质与所述吸热器入口罐中的传热介质混合比例。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述吸热器入口罐的第二出口处设置有第二温度测量装置；所述方法还包括：
获取所述第二温度测量装置的第二温度值。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述系统还包括报警装置；所述方法还包括：
当检测到所述第一温度值超过预设值时，控制所述报警装置进行报警，并发送报警信息至远程控制终端。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112833572A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 一种塔式太阳能电站的吸热和储热系统及方法 |
| CN113432314A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-24 | 山东电力建设第三工程有限公司 | 一种塔式光热电站熔盐吸热器功率实时平衡方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101240947A (zh) * | 2008-02-19 | 2008-08-13 | 上海工电能源科技有限公司 | 自适应太阳能集热熔盐接收器系统 |
| CN101886846A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-17 | 河海大学 | 太阳能空气吸热器测控系统及性能、温度预测及保护方法 |
| US20150128931A1 (en) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | Alstom Technology Ltd | System and method for controlling molten salt temperature |
| CN205478136U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-17 | 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 | 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构 |
| CN206724501U (zh) * | 2017-04-27 | 2017-12-08 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 自动维持熔盐吸热器出口液位的缓冲罐 |
| DE102016118500A1 (de) * | 2016-09-29 | 2018-03-29 | Fachhochschule Aachen | Fluidgetragenes Vorheizsystem für erneuerbare Energien |
| CN207350865U (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-11 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种适用于塔式光热电站的熔盐吸热循环系统 |
| CN209495483U (zh) * | 2019-01-14 | 2019-10-15 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 | 塔式太阳能光热电站吸热系统 |
-
2019
- 2019-01-14 CN CN201910046956.8A patent/CN109556304B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101240947A (zh) * | 2008-02-19 | 2008-08-13 | 上海工电能源科技有限公司 | 自适应太阳能集热熔盐接收器系统 |
| CN101886846A (zh) * | 2010-06-25 | 2010-11-17 | 河海大学 | 太阳能空气吸热器测控系统及性能、温度预测及保护方法 |
| US20150128931A1 (en) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | Alstom Technology Ltd | System and method for controlling molten salt temperature |
| CN205478136U (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-17 | 北京首航艾启威节能技术股份有限公司 | 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构 |
| DE102016118500A1 (de) * | 2016-09-29 | 2018-03-29 | Fachhochschule Aachen | Fluidgetragenes Vorheizsystem für erneuerbare Energien |
| CN206724501U (zh) * | 2017-04-27 | 2017-12-08 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 自动维持熔盐吸热器出口液位的缓冲罐 |
| CN207350865U (zh) * | 2017-10-18 | 2018-05-11 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种适用于塔式光热电站的熔盐吸热循环系统 |
| CN209495483U (zh) * | 2019-01-14 | 2019-10-15 | 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 | 塔式太阳能光热电站吸热系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112833572A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 浙江中控太阳能技术有限公司 | 一种塔式太阳能电站的吸热和储热系统及方法 |
| CN113432314A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-09-24 | 山东电力建设第三工程有限公司 | 一种塔式光热电站熔盐吸热器功率实时平衡方法 |
| CN113432314B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-07-01 | 山东电力建设第三工程有限公司 | 一种塔式光热电站熔盐吸热器功率实时平衡方法 |
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