CN113983700B - 槽式光热电站集热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种槽式光热电站集热系统，该槽式光热电站集热系统包括：支架、反射镜、集热管、跟踪驱动装置、保温管路以及集热器聚焦精度检测装置，反射镜设置在支架上，支架的第一部分用于支撑反射镜；集热管通过连接件与反射镜相连，集热管用于接收反射镜反射的太阳光；跟踪驱动装置设置在支架上，支架的第二部分用于支撑跟踪驱动装置，跟踪驱动装置用于跟踪太阳入射角度，并根据入射角度调整反射镜的角度；保温管路与集热管相连，保温管路用于将集热管采集的热量传递至发电设备；集热器聚焦精度检测装置设置在集热管的外壁，或者在集热管的一端设有延伸段，集热器聚焦精度检测装置设置在延伸段的外壁，用于检测集热管的聚焦精度。

Description

槽式光热电站集热系统

技术领域

本申请涉及槽式光热技术领域，尤其涉及一种槽式光热电站集热系统。

背景技术

随着社会的高速发展，能源供应已成为建设现代化社会的重要保障。为优化电力资源，我国开始大力发展无污染的新能源发电。太阳能热发电是支撑我国国民经济可持续发展的前瞻性、战略性可再生能源技术，主要由太阳岛、传储热岛、常规岛组成，而太阳岛作为槽式光热电站集热系统，借助抛物面反射镜将太阳光反射并聚焦到集热管，加热集热管中传热介质，传热介质经油水换热器(蒸发系统)与水进行热交换，产生超饱和蒸汽，从而推动汽轮机发电。

集热器作为光热电站集热单元，其集热效率的高低直接影响发电量。集热器主要由反射镜、集热管、支架、跟踪驱动等系统组成。太阳光通过反射镜聚焦于集热管，但如聚焦精度不足或存在偏差，集热效果将大大折扣，而正常检测手段均需在集热器停止状态下进行，造成光资源的浪费。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种槽式光热电站集热系统，无需停止集热器就可以对集热管的聚焦精度进行检测，降低维护成本，检测准确率高。

为实现上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种槽式光热电站集热系统，包括：支架、反射镜、集热管、跟踪驱动装置、保温管路以及集热器聚焦精度检测装置，

所述反射镜设置在所述支架上，所述支架的第一部分用于支撑所述反射镜；

所述集热管通过连接件与所述反射镜相连，所述集热管用于接收所述反射镜反射的太阳光；

所述跟踪驱动装置设置在所述支架上，所述支架的第二部分用于支撑所述跟踪驱动装置，所述跟踪驱动装置用于跟踪太阳入射角度，并根据所述入射角度调整所述反射镜的角度；

所述保温管路与所述集热管相连，所述保温管路用于将所述集热管采集的热量传递至发电设备；

所述集热器聚焦精度检测装置设置在所述集热管的外壁，或者在所述集热管的一端设有延伸段，所述述集热器聚焦精度检测装置设置在所述延伸段的外壁，所述集热器聚焦精度检测装置用于检测所述集热管的聚焦精度。

可选的，所述集热器聚焦精度检测装置为矩阵式温度传感器。

可选的，所述矩阵式温度传感器包括多个温度传感器，每个温度传感器之间通过隔热材料隔离。

可选的，所述温度传感器以M*N形式布置，其中M和N为大于1的整数。

可选的，所述温度传感器在水平方向的中线位置间隔布置，并在竖直方向的两端间隔布置。

可选的，每个温度传感器之间不相邻。

可选的，所述温度传感器以贴片形式包裹在所述集热管的外壁或所述延伸段的外壁。

可选的，所述矩阵式温度传感器与所述跟踪驱动装置相连，用于将采集到的温度信号传输至所述跟踪驱动装置。

可选的，所述跟踪驱动装置用于根据接收到的温度信号判断所述集热管的聚焦精度是否有偏差，如果所述集热管的聚焦精度有偏差，则调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度。

可选的，根据接收到的温度信号判断所述集热管的聚焦精度是否有偏差，包括：

判断位于同一水平线的温度传感器的温度信号是否一致；

如果不一致，则所述集热管的聚焦精度有偏差；

如果一致，则所述集热管的聚焦精度无偏差。

可选的，调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度，包括：

根据接收到的温度信号确定最高温度信号一致行与水平线的夹角，根据所述夹角调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度，使得所述集热管的中轴线与所述最高温度信号一致行平行，其中，所述最高温度信号一致行为相同温度信号的温度传感器的位置集合。

本申请实施例的槽式光热电站集热系统，无需停止集热器就可以对集热管的聚焦精度进行检测，降低维护成本，检测准确率高。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1是本申请一个实施例的槽式光热电站集热系统的结构示意图；

图2是本申请一个实施例的矩阵式温度传感器的布置示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

下面参考附图描述本申请实施例的槽式光热电站集热系统。

图1是本申请一个实施例的槽式光热电站集热系统的结构示意图。

如图1所示，槽式光热电站集热系统100包括支架101、反射镜102、集热管103、跟踪驱动装置104、保温管路105以及集热器聚焦精度检测装置106。

所述反射镜102设置在所述支架101上，所述支架101的第一部分1011用于支撑所述反射镜102。

所述集热管103通过连接件107与所述反射镜102相连，所述集热管103用于接收所述反射镜102反射的太阳光。

所述跟踪驱动装置104设置在所述支架101上，所述支架101的第二部分1012用于支撑所述跟踪驱动装置104，所述跟踪驱动装置104用于跟踪太阳入射角度，并根据所述入射角度调整所述反射镜的角度。

所述保温管路105与所述集热管103相连，所述保温管路105用于将所述集热管103采集的热量传递至发电设备。

所述集热器聚焦精度检测装置106的设置可分为两种情况：

第一种情况：集热器聚焦精度检测装置106可设置在所述集热管103的外壁。

第二种情况：在所述集热管103的一端设有延伸段1031。所述述集热器聚焦精度检测装置106设置在所述延伸段1031的外壁。

由于集热器一般为南北向布置，由于余弦效应，将有一部分太阳光反射出集热器，因此可在集热管103与旋转接头的过渡段或者在集热管的延伸段1031设置集热器聚焦精度检测装置106，利用这一部分反射出的太阳光，在集热器正常运行过程中对其进行聚焦精度的检测。

具体来说，集热器聚焦精度检测装置106为矩阵式温度传感器。矩阵式温度传感器包括多个温度传感器，每个温度传感器之间通过隔热材料隔离。

在本申请的一个实施例中，温度传感器可以M*N的矩形布置。其中M和N为大于1的整数。也就是说，集热管103展开的形状为矩形，而多个温度传感器在该矩形中的并排排列形成M*N的矩阵。

当然，上述方式需要设置的温度传感器的数量较多，成本会相应提高。因此，为降低成本，可采用间隔布置的方式，减少设置温度传感器的数量。具体地，如图2所示，温度传感器在水平方向的中线位置间隔布置，并在竖直方向的两端间隔布置。每个温度传感器之间不相邻。图中标记为1061的方格代表一个贴片式温度传感器，其底部使用隔热材料将其包裹于集热管103的外壁。

所述温度传感器的安装形式为以贴片形式包裹在所述集热管103的外壁或所述延伸段1031的外壁。

所述矩阵式温度传感器106与所述跟踪驱动装置104相连，矩阵式温度传感器106用于将采集到的温度信号传输至所述跟踪驱动装置104。所述跟踪驱动装置104在接收到温度信号之后，可根据接收到的温度信号判断所述集热管的聚焦精度是否有偏差。如果所述集热管的聚焦精度有偏差，则调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度。如果集热管的聚焦精度无偏差，则无需进行调整。

具体地判断方法如下：判断位于同一水平线的温度传感器的温度信号是否一致。如果不一致，则所述集热管的聚焦精度有偏差；如果一致，则所述集热管的聚焦精度无偏差。

应当理解的是，上述布置方式仅为示例，实际应用过程中，只要是能够检测出位于同一水平线的温度传感器的温度信号不一致的布置方式都可适用本申请，此处不再列举。

具体地调整方法如下，可获取温度相同的温度传感器的位置信息，通过温度传感器的位置信息可形成一条线段，可计算出该线段与水平线之间的夹角大小，基于计算出的夹角对应调整反射镜反射太阳光的角度或调整集热管接收太阳光的角度，使得集热管的中轴线与所述最高温度信号一致行平行，从而保证集热管的聚焦精度无偏差。其中，最高温度信号一致行为相同温度信号的温度传感器的位置集合。

本申请实施例的槽式光热电站集热系统，无需停止集热器就可以对集热管的聚焦精度进行检测，降低维护成本，检测准确率高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种槽式光热电站集热系统，其特征在于，包括：支架、反射镜、集热管、跟踪驱动装置、保温管路以及集热器聚焦精度检测装置，

所述反射镜设置在所述支架上，所述支架的第一部分用于支撑所述反射镜；

所述集热管通过连接件与所述反射镜相连，所述集热管用于接收所述反射镜反射的太阳光；

所述跟踪驱动装置设置在所述支架上，所述支架的第二部分用于支撑所述跟踪驱动装置，所述跟踪驱动装置用于跟踪太阳入射角度，并根据所述入射角度调整所述反射镜的角度；

所述跟踪驱动装置用于根据接收到的温度信号判断所述集热管的聚焦精度是否有偏差，如果所述集热管的聚焦精度有偏差，则调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度；

所述保温管路与所述集热管相连，所述保温管路用于将所述集热管采集的热量传递至发电设备；

所述集热器聚焦精度检测装置设置在所述集热管的外壁，或者在所述集热管的一端设有延伸段，所述集热器聚焦精度检测装置设置在所述集热管与旋转接头的过渡段或者在所述集热管的延伸段的外壁，所述集热器聚焦精度检测装置用于检测所述集热管的聚焦精度。

2.如权利要求1所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述集热器聚焦精度检测装置为矩阵式温度传感器。

3.如权利要求2所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述矩阵式温度传感器包括多个温度传感器，每个温度传感器之间通过隔热材料隔离。

4.如权利要求3所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述温度传感器以M*N形式布置，其中M和N为大于1的整数。

5.如权利要求3所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述温度传感器在水平方向的中线位置间隔布置，并在竖直方向的两端间隔布置。

6.如权利要求5所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，每个温度传感器之间不相邻。

7.如权利要求3所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述温度传感器以贴片形式包裹在所述集热管的外壁或所述延伸段的外壁。

8.如权利要求3所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，所述矩阵式温度传感器与所述跟踪驱动装置相连，用于将采集到的温度信号传输至所述跟踪驱动装置。

9.如权利要求1所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，根据接收到的温度信号判断所述集热管的聚焦精度是否有偏差，包括：

判断位于同一水平线的温度传感器的温度信号是否一致；

如果不一致，则所述集热管的聚焦精度有偏差；

如果一致，则所述集热管的聚焦精度无偏差。

10.如权利要求1所述的槽式光热电站集热系统，其特征在于，调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度，包括：

根据接收到的温度信号确定最高温度信号一致行与水平线的夹角，根据所述夹角调整所述反射镜反射太阳光的角度或调整所述集热管接收太阳光的角度，使得所述集热管的中轴线与所述最高温度信号一致行平行，其中，所述最高温度信号一致行为相同温度信号的温度传感器的位置集合。