一种槽式光热电站回路性能检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种槽式光热电站回路性能检测系统，通过管道与单条测试回路连接，单条测试回路与其它回路隔离，检测系统均安装在箱体(14)内，并且为可移动的，包括：HTF系统(1)；控制系统(2)；以及传感器系统(3)；控制系统(2)通过控制接线向HTF系统(1)发送控制信号，以控制HTF系统(1)完成检测系统内及单条测试回路中HTF的循环；传感器系统(3)的测量装置设置在系统内的管道上，用于测量单条测试回路(16)的流量及进出口温度，分析槽式光热电站单条回路的性能，同时对检测系统内各设备进行监控。

A performance test system for the loop of a trough type photo thermal power station

【技术实现步骤摘要】
一种槽式光热电站回路性能检测系统
本技术涉及太阳能光热发电性能检测技术，且特别涉及一种槽式光热电站回路性能检测系统。
技术介绍
太阳能光热发电(ConcentratedSolarPower，简称为“CSP”)是一种太阳能聚光热发电技术，依靠各种聚光镜面将太阳的直接辐射(DNI)聚集，通过加热流体工质(heattransferfluid，下称“HTF”)收集热量，再经过热交换产生高温蒸汽，推动汽轮机发电。CSP目前主流的技术路线都是按照太阳能采集方式来划分的，主要分为塔式、槽式、菲涅尔式和碟式四类，目前全球范围内已建成或在建的项目，以槽式技术为最多。槽式太阳能热发电将众多槽式抛物面聚光集热器经过串并联的方式排列，通过流体工质收集热量达到较高温度，然后通过进一步换热产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。槽式太阳能热发电主要由聚光集热装置(或称“镜场”)、换热系统、蓄热装置和汽轮发电装置四部分组成。其系统示意图如图1所示。虽然槽式技术经过多年的发展，技术成熟度较高，也基本实现了商业化，但在电站性能检测手段和方法尚有欠缺，目前槽式光热电站的镜场性能检测以分部件性能认证为主，而对组成槽式镜场的最小独立单元——单条回路尚无相应的性能检测手段和检测方法，更不用说通用的单回路性能检测标准。目前国内的光热电站建设方式以分岛分包与电站总承包相结合为主，有别于国外单一的电站总承包模式，当镜场分包商与项目业主或电站总包商进行交接时，需要对槽式镜场的单条回路进行单独的、完整的性能检测验收，从而确定交接前后的性能指标，做到权责划分清晰，防止后续发生法律纠纷和潜在的技术风险。由于国际上的光热项目以电站总承包模式为主，往往忽略对单条回路的性能检测步骤或者采用其他替代参数(如整个电站的年发电量)作为性能替代指标，因此目前也缺少专业的检测设备，所以会严重影响对槽式镜场性能的客观评价，并可能导致电站调试周期长，性能检测及验收困难，分包商与总包商互相推诿责任和产生一系列相关的利益纠纷等问题。目前已有的一些针对槽式回路的小型试验台和检测设备，但都是固定式而非移动式的，如需要检测，都必须将待测光热部件拆卸后运往试验台、检测设备所在地进行检测，而检测工作通常需要数天至数周，再加上中间运输，整个检测周期耗时会比较长。另外，由于送检的仅仅是部分光热部件，往往会出现无法准确、完整地衡量实际电站中各条回路运行指标的情况，因此对于槽式电站的回路性能检测，这种检测方式是不足的。总之，现有技术存在如下缺点：1、项目建设中缺乏对已安装至项目现场的单个槽式回路的总体光热转换效率进行检测的可靠方法；2、项目建成后可以对全场整体进行调试，但缺乏对具体每个分系统的性能进行测试的手段；3、在回路发生故障时，缺乏对单个回路进行系统隔离后的排空、注入传热工质手段；4、集热场占地大，固定设备无法灵活测量集热场中任意位置的集热器回路性能；5、在系统性能验收方面因契约条款界限不明确带来相互推诿，时间延误，严重拖慢建设时间点。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺陷，本技术提供一种槽式光热电站回路性能检测系统，用于测试每个槽式回路的热学性能，整个系统配备了相应的设备和管道，同时还考虑了可移动性和容纳设备管道的容器，获得了便捷灵活的检测特性。本技术的目的在于提供一种槽式光热电站回路性能检测系统，所述检测系统通过管道与单条测试回路(16)连接，单条测试回路(16)与其它回路隔离，所述检测系统均安装在箱体(14)内，并且为可移动的，包括：HTF系统(1)；控制系统(2)；以及传感器系统(3)；其中所述控制系统(2)通过控制接线向所述HTF系统(1)发送控制信号，以控制所述HTF系统(1)完成所述检测系统内及所述单条测试回路(16)中HTF的循环；所述传感器系统(3)的测量装置设置在系统内的管道上，用于测量单条测试回路(16)的流量及进出口温度，用于分析所述槽式光热电站单条回路的性能，同时对检测系统内各设备进行监控，从而使检测系统安全可靠运行。优选的，还包括：压缩空气或惰性气体系统(4)，所述压缩空气或惰性气体系统(4)连接到膨胀罐(7)、冷却系统(6)以及检测系统管道，用于密封HTF系统(1)，维持所连接膨胀罐(7)、冷却系统(6)、回路预热系统、循环泵(5)、管道系统(15)以及单条测试回路(16)的压力以及向单条测试回路(16)注入或排空HTF。优选的，所述压缩空气或惰性气体系统(4)包括一个或多个气瓶，每个所述气瓶配备一个单独的阀门，气瓶在所述性能检测系统上竖直向上放置，并放置于箱体(14)之中或箱体(14)之外靠近箱体(14)处，每个气瓶还设有单独的压力调节器，并且配有止回阀。优选的，所述箱体(14)内设置气瓶隔热保温柜，并在所述气瓶隔热保温柜外侧设置第一电加热器(10-1)以加热气瓶隔热保温柜，从而保证气瓶表面温度达到最低要求，所述箱体(14)上方具有水平横梁，所述水平横梁上设置滑轮，滑轮上安装手动链式提升机，将气瓶从地面提升到所述性能检测系统上。优选的，所述HTF系统(1)包括通过管路连接的循环泵(5)、膨胀罐(7)、冷却系统(6)以及第二电加热器(10-2)；其中：循环泵(5)用于驱动槽式光热电站回路性能检测系统及单条测试回路(16)中HTF的循环，所述循环泵(5)实时提供所需的流量和压差；所述膨胀罐(7)用于存储测试用的HTF以及在HTF受热膨胀时吸收体积膨胀量，膨胀罐(7)水平安装，并与压缩空气或惰性气体系统(4)相连以保持系统的压力范围；所述冷却系统(6)为空冷器或水冷器，用于耗散单条测试回路(16)所收集的热量，通过调整所述空冷器的风扇转速或所述水冷器的冷水流量达到调整散热量的目的以使出口温度达到设定要求；所述第二电加热器(10-2)，设置在所述HTF系统(1)的管道上，所述第二电加热器(10-2)采用热电阻形式，所述热电阻的电阻值与HTF特性和管道散热特性相关，第二电加热器(10-2)用于将HTF的温度保持在一个合适区间，所述第二电加热器(10-2)包含仪表以保证其在相应数据表中所示的运行范围内正确运行，所述仪表包括温度探头作为安全元件，所述第二电加热器(10-2)还包括具有控制板的加热组，所述控制板允许接收来自温度探头的信号，所述温度探头用于测量所述HTF系统(1)内测量点的温度，所述温度探头控制热电阻在正常运行下的启停。优选的，所述传感器系统(3)包括温度传感器、流量计、压力传感器及液位计，所述温度传感器至少包括两个，分别设置在所述单条测试回路(16)进出口，用于测量单条测试回路(16)进出口温度；所述流量计设置在所述循环泵下游设置的控制阀出口处，控制系统通过调节循环泵和控制阀控制在HTF系统和单条测试回路(16)内循环的HTF的流量，控制检测速度并确保检测过程与实际的槽式太阳能发电系统的工作过程符合，根据单条测试回路(16)的进出口温度以及回路内的HTF流量，计算得出回路的热学功率；所述最主要的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于：所述检测系统通过管道与单条测试回路(16)连接，单条测试回路(16)与其它回路隔离，所述检测系统均安装在箱体(14)内，并且为可移动的，包括：/nHTF系统(1)；/n控制系统(2)；以及/n传感器系统(3)；/n其中所述控制系统(2)通过控制接线向所述HTF系统(1)发送控制信号，以控制所述HTF系统(1)完成所述检测系统内及所述单条测试回路(16)中HTF的循环；/n所述传感器系统(3)的测量装置设置在系统内的管道上，用于测量单条测试回路(16)的流量及进出口温度，用于分析所述槽式光热电站单条回路的性能，同时对检测系统内各设备进行监控。/n

【技术特征摘要】
1.一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于：所述检测系统通过管道与单条测试回路(16)连接，单条测试回路(16)与其它回路隔离，所述检测系统均安装在箱体(14)内，并且为可移动的，包括：
HTF系统(1)；
控制系统(2)；以及
传感器系统(3)；
其中所述控制系统(2)通过控制接线向所述HTF系统(1)发送控制信号，以控制所述HTF系统(1)完成所述检测系统内及所述单条测试回路(16)中HTF的循环；
所述传感器系统(3)的测量装置设置在系统内的管道上，用于测量单条测试回路(16)的流量及进出口温度，用于分析所述槽式光热电站单条回路的性能，同时对检测系统内各设备进行监控。


2.根据权利要求1所述的一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于还包括：压缩空气或惰性气体系统(4)，所述压缩空气或惰性气体系统(4)连接到膨胀罐(7)、冷却系统(6)、回路预热系统以及检测系统管道，用于密封HTF系统(1)，维持所连接膨胀罐(7)、冷却系统(6)、回路预热系统、循环泵(5)、管道系统(15)以及单条测试回路(16)的压力以及向单条测试回路(16)注入或排空HTF。


3.根据权利要求2所述的一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于：所述压缩空气或惰性气体系统(4)包括一个或多个气瓶，每个所述气瓶配备一个单独的阀门，气瓶在所述性能检测系统上竖直向上放置，并放置于箱体(14)之中或箱体(14)之外靠近箱体(14)处，每个气瓶还设有单独的压力调节器，并且配有止回阀。


4.根据权利要求3所述的一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于：所述箱体(14)内设置气瓶隔热保温柜，并在所述气瓶隔热保温柜外侧设置第一电加热器(10-1)以加热气瓶隔热保温柜，所述箱体(14)上方具有水平横梁，所述水平横梁上设置滑轮，滑轮上安装手动链式提升机，将气瓶从地面提升到所述性能检测系统上。


5.根据权利要求1所述的一种槽式光热电站回路性能检测系统，其特征在于：所述HTF系统(1)包括通过管路连接的循环泵(5)、膨胀罐(7)、冷却系统(6)以及第二电加热器(10-2)；其中：
循环泵(5)用于驱动槽式光热电站回路性能检测系统及单条测试回路(16)中HTF的循环，所述循环泵(5)实时提供所需的流量和压差；
所述膨胀罐(7)用于存储测试用的HTF以及在HTF受热膨胀时吸收体积膨胀量，膨胀罐(7)水平安装，并与压缩空气或惰性气体系统(4)相连以保持系统的压力范围；
所述冷却系统(6)为空冷器或水冷器，用于耗散单条测试回路(16)所收集的热量，通过调整所述空冷器的风扇转速或所述水冷器的冷水流量调整散热量，使出口温度达到设定要求；
所述第二电加热器(10-2)，设置在所述HTF系统(1)的管道上，所述第二电加热器(10-2)采用热电阻形式，所述热电阻的电阻值与HTF特性和管道散热特性相关，第二电加热器(10-2)用于将HTF的温度保持在一个合适区间，所述第二电加热器(10-2)包含仪表以保证其在相应数据表中所示的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢智恒，徐海卫，朱斌，
申请(专利权)人：双良龙腾光热技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11