
技术摘要:
本发明涉及一种槽式太阳能集热系统性能测试方法,属于槽式太阳能发电的技术领域;其包括步骤:(1)流量设置到稳定状态后开始测试,连续测量进出口温度、流量、压力、法向直接辐照量、温度、湿度、风力参数;(2)计算导热介质热物性;(3)计算集热功率;(4)计算效 全部
背景技术:
槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽 式抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发 电;槽式太阳能热发电系统一般采用导热油作为导热介质,采用熔融盐作为蓄热介质,采用 水蒸汽作为发电介质;槽式集热器是一种在野外恶劣环境中工作的精密光学设备。 由于光热发电在国内处于发展初期,国内对于槽式太阳能热发电集热器施工建设 及电站性能测试都缺乏经验,故对于槽式太阳能集热系统性能的测试存在空白。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种槽式太阳能集热系统性能测 试方法。 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种槽式太阳能集热系统性能测试方法,包括以下步骤: (1)流量设置到稳定状态后开始测试,连续测量进出口温度、流量、压力、法向直接辐照 量、温度、湿度、风力参数; (2)计算导热介质热物性; (3)计算集热功率; (4)计算效率; (5)分析集热功率不确定度; (6)分析集热效率不确定度; (7)数据汇总整理得出结果。 通过采用上述技术方案,通过以上步骤的配合,能够对集热系统中的各个数据进 行测量,然后对各个数据进行计算,最后对测量、计算出的数据进行整理,从而能够对集热 系统的性能进行测试,得到集热系统能否适应恶劣的环境稳定运行的结果,进而对槽式光 热电站是否满足设计要求进行判断,保证槽式光热电站高效稳定的运行。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(1)之前还设有步骤(0)实验 前准备,实验前准备包括在开始实验之前确认实验前置条件,实验前置条件包括以下三方 面; ①确定槽式太阳能光热发电站集热系统相关试验需在电站正常运行后进行; ②确保试验期间法向直接辐照度最大值大于600W/m2; ③设置集热器的导热介质流量、温度进行限定,确定导热介质流量、温度集热器安全运 行允许范围。 4 CN 111609572 A 说 明 书 2/5 页 通过采用上述技术方案,通过三个方面的实验前期准备,能够使集热系统处于假 想工作状态下,进而能够对集热系统性能进行更好的测试,使测试的结果更加准确,减少意 外因素对性能测试造成的影响。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(0)实验前准备还包括开始 测试前保证集热系统运行时间大于4倍系统时间常数Ts,且大于15分钟,其中系统时间常数 Ts定义为出口温度达到总温升的63.2%所需的时间。 通过采用上述技术方案,使集热系统处于负荷的工作状态中,能够使集热系统的 测试结果更加准确。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步步骤(0)实验前准备还包括试 验时间选在真太阳时上午9点与下午3点之间,每次试验时间大于10分钟。 通过采用上述技术方案,天空中太阳没有遮挡时,9点到3点的太阳光照强度为一 天中最强的时间段,进而能够在接近极限的情况下对集热系统进行测试,试验时间大于10 分钟,能够使测试的结果更加准确。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:设定所述步骤(1)中各个参数的采集 时间间隔参为: 导热介质质量流量、压力、温度≤10s; 环境风速、风向、温度、湿度≤1min; 太阳光法向直接辐照量≤10s。 通过采用上述技术方案,能够尽量使测得的数据更加客观,进而减少特殊情况的 发生,进而提高对集热性能测试的准确性。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(2)中导热介质热物性计算 包括以下两个方面的计算: 导热介质密度计算: ρ=a bT cT2 dT3·······················(1) 导热介质比热计算: c 2p=e fT gT ·······················(2)。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(3)集热功率计算采用下列 公式; 其中:P——集热场热功率,kW; —导热介质(HTF)质量流量,kg/s; cp,out——导热介质出口定压比热容,kJ/(kg·K); cp,in——导热介质入口定压比热容,kJ/(kg·K); Tout——导热介质出口温度,K; Tin——导热介质入口温度,K。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(4)中效率计算采用下列公 式: 5 CN 111609572 A 说 明 书 3/5 页 其中: η——热效率,%; θ——试验过程中的平均太阳入射角,单位:°; A——试验过程中跟踪模式下的集热场采光口面积,m2,由集热器采光口长度和宽度乘 积获得; ANI——采光口垂直辐照; DNI——法向直接辐照; 其中ANI=DNI*cosθ。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(5)中集热功率不确定度分 析采用下列公式计算; 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤(6)集热效率不确定度分析 采用下列公式计算; 综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果: 1.通过步骤1-7能够对集热系统中的各个参数进行测量,最后对测量的结果进行汇总 整理计算,能够得出当前集热系统的性能,达到对集热系统性能进行测试的目的,有助于槽 式光热电站集热系统性能验收及电站稳定的运行; 2.通过计算公式1-6能够对侧得的各个数据进行计算,进而能够得出导热介质密度、导 热介质比热、集热场功率、效率、集热功率不确定、集热效率不确定的数值,进而能够对集热 系统的性能进行判定,得出最终的测试结果。 附图说明 图1是实施例中进出口温度以及流量测量点的示意图。