一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法技术

本发明专利技术涉及一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，包括如下步骤：在第一时间段内，稳定运行太阳能吸热器；在以规定比例N升高或者降低入射功率后的第二时间段内，稳定运行太阳能吸热器，其中，在第一时间段内和第二时间段内，太阳能吸热器的进出口传热工质状态一致；根据太阳能吸热器在第一时间段内和在第二时间段内的输出功率PoutpA、PoutpB以及规定比例N，确定热效率。确定热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法


[0001]本专利技术涉及塔式太阳能光热发电
，尤其涉及一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法。

技术介绍

[0002]太阳能热发电技术具有可储能、可调峰、可实现连续稳定发电的优点，是理想的可再生能源发电形式。近年来，我国太阳能热发电产业发展迅速，在商业化的光热发电站中，塔式太阳能光热发电站是极其重要的一种类型。塔式光热电站利用优化排布的定日镜将太阳辐射聚集到吸收塔顶部的吸热器进行点聚焦，加热吸热器内的传热流体。传热流体被加热至一定温度后再通过蒸汽发生器将热量传递给水工质，从而提供蒸汽驱动汽轮发电机组做功发电。同时一部分传热流体的热量通过储热系统储存起来，以满足夜间或光资源不足条件下的正常发电的需求。
[0003]由于我国的大规模太阳能热发电技术起步较晚，尤其对于塔式光热发电站，目前已投运的商业电站极少，国内还未形成完整的技术体系，对其中作为核心的集热系统，都缺乏调试及性能试验的技术经验，而目前国际国内均未有明确的性能试验标准可依照执行，塔式太阳能光热发电站集热系统的性能试验方法尚存在空白需要填补。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，包括如下步骤：在第一时间段内，稳定运行太阳能吸热器；在以规定比例N升高或者降低入射功率后的第二时间段内，稳定运行太阳能吸热器，其中，在第一时间段内和第二时间段内，太阳能吸热器的进出口传热工质状态一致；根据太阳能吸热器在第一时间段内和在第二时间段内的输出功率PoutpA、PoutpB以及规定比例N，确定热效率。
[0007]进一步的，输出功率Poutp的计算公式为：
[0008]P
outp
＝m(h
out
‑
h
in
)
[0009]其中，为吸热器的质量流量，单位为t/h；hin表示吸热器进口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；hout表示吸热器出口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；
[0010]太阳能吸热器在第一时间段内和第二时间段内的热效率ηA、ηB的计算公式为：
[0011][0012][0013]其中，αrcv为吸热器的吸收率；PoutpA和PoutpB分别为吸热器在第一时间段内和第二时间段内的输出功率，单位为W。
[0014]根据多次测试的结果，通过插值的方式获得吸热器在额定工况下的热效率。
[0015]进一步的，通过改变太阳能聚光镜场中向太阳能吸热器照射的太阳能聚光镜数目来改变N的值。
[0016]进一步的，第一时间段和第二时间段为同一天的关于当地真太阳时间正午12:00对称的时间段。
[0017]进一步的，还包括将太阳能聚光镜场中的太阳能聚光镜分组的步骤，其中，不同组别的定日镜布局关于太阳能吸热器交错排列。
[0018]进一步的，还包括根据第一时间段内的DNI值和第二时间段内的DNI值之间的比例，确定规定比例N的步骤。
[0019]进一步的，采用改变太阳能聚光镜的清洁率的方法，升高或者降低入射功率，规定比例N根据清洁率改变前后的比值确定。
[0020]进一步的，第一时间段和第二时间段为太阳能聚光镜姿态角变化不超过3％的两天中对应的时间段。
[0021]进一步的，对应于传热工质为液态和颗粒的吸热器，进出口传热工质状态一致是指在第一时间段内和第二时间段内，吸热器进口和出口处传热工质的温度差在
±
5℃以内；对应于传热工质为气态的吸热器，进出口传热工质状态一致是指在第一时间段内和第二时间段内，吸热器进口和出口处传热工质的温度差在
±
5℃以内以及吸热器出口处传热工质的压力差在
±
5kPa以内。
[0022]进一步的，对应于传热工质为液态和颗粒的吸热器，稳定运行太阳能吸热器是指在第一时间段内和第二时间段内的任意2分钟内，吸热器进口和出口处传热工质的温度波动范围在
±
2℃以内；对应于传热工质为气态的吸热器，稳定运行太阳能吸热器是指在第一时间段内和第二时间段内的任意2分钟内，吸热器进口和出口处传热工质的温度波动范围在
±
2℃以内以及吸热器出口处传热工质的压力波动范围在
±
1kPa以内。
具体实施方式
[0023]一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，包括如下步骤：在第一时间段内，稳定运行太阳能吸热器；在以规定比例N升高或者降低入射功率后的第二时间段内，稳定运行太阳能吸热器，其中，在第一时间段内和第二时间段内，太阳能吸热器的进出口传热工质状态一致；根据太阳能吸热器在第一时间段内和在第二时间段内的输出功率PoutpA、PoutpB以及规定比例N，确定热效率。
[0024]进一步的，输出功率Poutp的计算公式为：
[0025]P
outp
＝m(h
out
‑
h
in
)
[0026]其中，为吸热器的质量流量，单位为t/h；hin表示吸热器进口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；hout表示吸热器出口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；
[0027]太阳能吸热器在第一时间段内和第二时间段内的热效率ηA、ηB的计算公式为：
[0028][0029][0030]其中，αrcv为吸热器的吸收率；PoutpA和PoutpB分别为吸热器在第一时间段内和第二时间段内的输出功率，单位为W。
[0031]根据多次测试的结果，通过插值的方式获得吸热器在额定工况下的热效率。
[0032]进一步的，通过改变太阳能聚光镜场中向太阳能吸热器照射的太阳能聚光镜数目来改变N的值。
[0033]进一步的，第一时间段和第二时间段为同一天的关于当地真太阳时间正午12:00对称的时间段。
[0034]进一步的，还包括将太阳能聚光镜场中的太阳能聚光镜分组的步骤，其中，不同组别的定日镜布局关于太阳能吸热器交错排列。
[0035]进一步的，还包括根据第一时间段内的DNI值和第二时间段内的DNI值之间的比例，确定规定比例N的步骤。
[0036]进一步的，采用改变太阳能聚光镜的清洁率的方法，升高或者降低入射功率，规定比例N根据清洁率改变前后的比值确定。
[0037]进一步的，第一时间段和第二时间段为太阳能聚光镜姿态角变化不超过3％的两天中对应的时间段。
[0038]进一步的，对应于传热工质为液态和颗粒的吸热器，进出口传热工质状态一致是指在第一时间段内和第二时间段内，吸热器进口和出口处传热工质的温度差在
±
5℃以内；对应于传热工质为气态的吸热器，进出口传热工质状态一致是指在第一时间段内和第二时间段内，吸热器进口和出口处传热工质的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，其特征在于：包括如下步骤：在第一时间段内，稳定运行太阳能吸热器；在以规定比例N升高或者降低入射功率后的第二时间段内，稳定运行太阳能吸热器，其中，在第一时间段内和第二时间段内，太阳能吸热器的进出口传热工质状态一致；根据太阳能吸热器在第一时间段内和在第二时间段内的输出功率PoutpA、PoutpB以及规定比例N，确定热效率。2.根据权利要求1所述的塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，其特征在于：输出功率Poutp的计算公式为：P
outp
＝m(h
out
‑
h
in
)其中，为吸热器的质量流量，单位为t/h；hin表示吸热器进口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；hout表示吸热器出口处传热工质的焓值，单位为kJ/kg；太阳能吸热器在第一时间段内和第二时间段内的热效率ηA、ηB的计算公式为：太阳能吸热器在第一时间段内和第二时间段内的热效率ηA、ηB的计算公式为：其中，αrcv为吸热器的吸收率；PoutpA和PoutpB分别为吸热器在第一时间段内和第二时间段内的输出功率，单位为W。根据多次测试的结果，通过插值的方式获得吸热器在额定工况下的热效率。3.根据权利要求1所述的塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，其特征在于：通过改变太阳能聚光镜场中向太阳能吸热器照射的太阳能聚光镜数目来改变N的值。4.根据权利要求3所述的塔式太阳能集热器的热效率的实验方法，其特征在于：第一时间段和第二时间段为同一天的关于当地真太阳时间正午12:00对称的时间段。5.根据权利要求3所述的太阳能吸热器热效率的测试方法，其特征在于，还包括将太阳能聚光镜场中的太阳能聚光镜分组的步骤，其中，不同组别的定日镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏伟，
申请(专利权)人：扬州市鸿之雁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：