无码日韩精品一区二区免费暖暖,久久精品国产精品亚洲,开心播播网,女人床技48动态图,国产精品无码免费专区午夜

摘要：光(guang)熱(re)發(fa)電作為(wei)一種新興的(de)(de)清潔能(neng)源，在降(jiang)低能(neng)源消耗、改善(shan)環境(jing)污染方面有著重要的(de)(de)意義。本(ben)文針對導熱(re)油槽式(shi)光(guang)熱(re)發(fa)電機(ji)組傳(chuan)儲熱(re)系(xi)統(tong)(tong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)控(kong)(kong)制問(wen)題，分析了傳(chuan)儲熱(re)系(xi)統(tong)(tong)工作特性和運(yun)行(xing)(xing)(xing)控(kong)(kong)制方式(shi)，提出了控(kong)(kong)制模式(shi)的(de)(de)優化，并對系(xi)統(tong)(tong)常用(yong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)模式(shi)的(de)(de)自動控(kong)(kong)制提出了建模方向和方式(shi)，有效(xiao)提高了系(xi)統(tong)(tong)運(yun)行(xing)(xing)(xing)效(xiao)率和穩(wen)定性，實現了太陽能(neng)光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)(de)高效(xiao)利用(yong)。

0引言

太(tai)陽能(neng)光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)的(de)研究(jiu)及(ji)應(ying)用始于上世紀70、80年代歐美國家，現在(zai)在(zai)許多(duo)國家得(de)到大(da)力發展和推廣(guang)，已(yi)成(cheng)為重要的(de)可再生能(neng)源，太(tai)陽能(neng)光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)文獻[1]中(zhong)有詳(xiang)細的(de)介紹。熱(re)油槽式(shi)光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)核心部(bu)件包括太(tai)陽島(dao)集(ji)熱(re)器(qi)(qi)和傳(chuan)(chuan)(chuan)熱(re)儲能(neng)系統，目前在(zai)我國已(yi)實現工程應(ying)用，但研究(jiu)主要集(ji)中(zhong)在(zai)定日鏡、反射鏡場及(ji)集(ji)熱(re)器(qi)(qi)方面，傳(chuan)(chuan)(chuan)儲熱(re)系統的(de)控制(zhi)研究(jiu)較少，可借(jie)鑒經驗不多(duo)，傳(chuan)(chuan)(chuan)儲熱(re)的(de)控制(zhi)大(da)部(bu)分操作處(chu)于手動控制(zhi)。

1傳儲熱系統運行控制方式

導熱油槽(cao)式光熱發(fa)電作為(wei)新型的(de)電力技(ji)術，其傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱系統(tong)的(de)控制可視為(wei)火電機組鍋(guo)爐風(feng)煤配比(bi)、燃燒調整，控制核心就是(shi)用(yong)傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱介質串聯(lian)太陽島(dao)集熱系統(tong)、儲(chu)熱系統(tong)和蒸汽(qi)發(fa)生系統(tong)完(wan)成換熱速率調節及協調控制。

對于導熱(re)油槽式(shi)光熱(re)發(fa)電技(ji)術的(de)運行(xing)模(mo)式(shi)，文(wen)獻(xian)[2]和(he)文(wen)獻(xian)[3]均有描(miao)述。按照(zhao)傳儲熱(re)系統傳儲熱(re)介質的(de)循環路徑和(he)運行(xing)方(fang)(fang)式(shi)，將其控制(zhi)方(fang)(fang)式(shi)分為常用運行(xing)模(mo)式(shi)和(he)特(te)殊運行(xing)模(mo)式(shi)，特(te)殊運行(xing)模(mo)式(shi)發(fa)生幾率(lv)較低或實用意(yi)義不大。以(yi)下介紹(shao)了(le)幾種控制(zhi)模(mo)式(shi)，并對控制(zhi)模(mo)式(shi)切換操作的(de)便(bian)利性提出了(le)優化。

1)常用運行模式

(1)太陽島發電+儲熱模式

該模(mo)式通(tong)(tong)常是在(zai)太(tai)陽(yang)輻照(zhao)較強，太(tai)陽(yang)島(dao)集熱(re)(re)(re)器(SoIar Concentrator Array，SCA)產生的(de)熱(re)(re)(re)能既(ji)能維持機組發電又(you)有(you)多余熱(re)(re)(re)能儲(chu)存(cun)時(shi)的(de)—種模(mo)式。該模(mo)式的(de)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)循(xun)環(huan)(huan)泵無須分區(qu)運(yun)(yun)行(xing)，兩臺導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)循(xun)環(huan)(huan)泵泵出的(de)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)經太(tai)陽(yang)島(dao)集熱(re)(re)(re)器吸熱(re)(re)(re)升溫(最高溫度至393℃)，再通(tong)(tong)過(guo)熱(re)(re)(re)油(you)集管(guan)分別進入(ru)蒸汽發生系(xi)統(Steam Generation System，SGS)放熱(re)(re)(re)發電和熔鹽儲(chu)熱(re)(re)(re)系(xi)統(ThermaI Energy StorageSystem，TES)完成(cheng)熱(re)(re)(re)能儲(chu)存(cun)，最后在(zai)冷油(you)集管(guan)混合后通(tong)(tong)過(guo)膨脹罐進入(ru)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)循(xun)環(huan)(huan)泵入(ru)口(kou)集管(guan)，此時(shi)TES系(xi)統的(de)冷熔鹽泵運(yun)(yun)行(xing)。流程示(shi)意(yi)圖見(jian)圖1，棕色(se)粗線(xian)條為(wei)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)的(de)循(xun)環(huan)(huan)路徑，紅色(se)標(biao)注設備為(wei)運(yun)(yun)行(xing)設備或開啟的(de)閥門。

圖1太陽(yang)島(dao)發電+儲(chu)熱模(mo)式(shi)下的傳儲(chu)熱介質流程(cheng)示(shi)意圖

(2)太陽島單獨發電模式

該(gai)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)—般發生在每天(tian)的(de)(de)清晨、傍晚，或天(tian)氣變化引(yin)起日照強度改變、儲熱(re)放熱(re)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)相(xiang)互切(qie)換(huan)期間、單(dan)獨防凝模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)退出后(hou)(hou)汽輪(lun)機組(zu)剛啟(qi)動(dong)的(de)(de)—段時間。此(ci)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)是—種(zhong)過渡(du)控制模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)，是—種(zhong)短(duan)暫的(de)(de)運行方(fang)式(shi)(shi)。此(ci)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)的(de)(de)導(dao)熱(re)油路徑(jing)為：任—或兩臺(tai)導(dao)熱(re)油循環泵(beng)泵(beng)出的(de)(de)導(dao)熱(re)油經SCA吸(xi)熱(re)升溫后(hou)(hou)(最(zui)高溫度至393℃)，再通過熱(re)油集(ji)(ji)管進入SGS放熱(re)發電，最(zui)后(hou)(hou)通過冷油集(ji)(ji)管和膨脹罐進入導(dao)熱(re)油循環泵(beng)入口集(ji)(ji)管，此(ci)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)的(de)(de)導(dao)熱(re)油泵(beng)無須分區運行。

(3)TES放熱發電+太陽島防凝模式

該(gai)模(mo)式(shi)—般發(fa)生(sheng)在(zai)夜間(jian)或陰雨天SCA無法產(chan)生(sheng)熱(re)(re)(re)(re)能情(qing)況(kuang)下，將熔鹽熱(re)(re)(re)(re)能釋放(fang)(fang)進行(xing)(xing)發(fa)電和防凝循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)—種(zhong)模(mo)式(shi)。此模(mo)式(shi)下兩臺(tai)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)泵(beng)分(fen)區運(yun)行(xing)(xing)，導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)路徑分(fen)兩部分(fen)：①用#1導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)泵(beng)進行(xing)(xing)防凝循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)，其(qi)泵(beng)出的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)在(zai)SCA、熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)集(ji)管(guan)鏡場側和#1導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)泵(beng)間(jian)保持低(di)流(liu)量循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)，當加熱(re)(re)(re)(re)爐(lu)或SCA的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)溫度低(di)于50℃時可(ke)通過加熱(re)(re)(re)(re)爐(lu)管(guan)道對(dui)其(qi)補油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)升溫。②#2導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)泵(beng)作為放(fang)(fang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)電的(de)(de)(de)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)動(dong)力，其(qi)泵(beng)出的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)在(zai)TES吸熱(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)，—部分(fen)經(jing)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)集(ji)管(guan)儲熱(re)(re)(re)(re)側進入(ru)SGS放(fang)(fang)熱(re)(re)(re)(re)降(jiang)溫，另—部分(fen)通過冷油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)集(ji)管(guan)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)在(zai)SGS出口與降(jiang)溫后(hou)(hou)的(de)(de)(de)冷油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)混合，最后(hou)(hou)進入(ru)#2導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)循(xun)(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)泵(beng)入(ru)口形成(cheng)閉環(huan)(huan)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)回路，該(gai)運(yun)行(xing)(xing)模(mo)式(shi)TES系統的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)熔鹽泵(beng)運(yun)行(xing)(xing)。流(liu)程示意圖見圖2，棕(zong)色粗線(xian)條(tiao)為TES放(fang)(fang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)電導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)回路，藍(lan)色粗線(xian)條(tiao)為太陽(yang)島防凝導(dao)熱(re)(re)(re)(re)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)(you)回路。

(4)單獨防凝模式

在連續(xu)多云或(huo)陰(yin)雨(yu)天氣，SCA長時間(jian)無法(fa)產生(sheng)熱(re)(re)能且(qie)熔鹽(yan)儲熱(re)(re)不足(zu)、汽輪發電機(ji)組停止的情(qing)況下，將導(dao)(dao)熱(re)(re)油溫(wen)度控制在非(fei)凝溫(wen)度以上，使導(dao)(dao)熱(re)(re)油在導(dao)(dao)熱(re)(re)油泵(beng)間(jian)、導(dao)(dao)熱(re)(re)油加熱(re)(re)爐、SCA、SGS及(ji)各導(dao)(dao)熱(re)(re)油連接管(guan)道(dao)間(jian)進(jin)行低流(liu)量(liang)油循(xun)環的—種(zhong)模式(shi)(shi)。此模式(shi)(shi)的導(dao)(dao)熱(re)(re)油泵(beng)也無須分(fen)區運行，當SCA入口導(dao)(dao)熱(re)(re)油溫(wen)度低于70℃，或(huo)其它任—設備(bei)或(huo)管(guan)道(dao)的導(dao)(dao)熱(re)(re)油溫(wen)度低于50℃時，啟動導(dao)(dao)熱(re)(re)油加熱(re)(re)爐進(jin)行升溫(wen)。

2)特殊運行模式

(1)單獨儲熱模式

此(ci)模(mo)式(shi)(shi)(shi)—般發生在連(lian)續(xu)幾天(tian)(tian)多云或陰天(tian)(tian)天(tian)(tian)氣(qi)，且汽輪發電機(ji)組已經停止，短(duan)暫的(de)日照強度無法(fa)維持機(ji)組的(de)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)。該模(mo)式(shi)(shi)(shi)的(de)導熱(re)油(you)(you)路徑為：任—或兩臺導熱(re)油(you)(you)循環(huan)泵泵出(chu)的(de)導熱(re)油(you)(you)經SCA吸(xi)熱(re)，再(zai)通過(guo)熱(re)油(you)(you)集管進入(ru)TES完(wan)成(cheng)熱(re)能儲存，最后(hou)通過(guo)冷油(you)(you)集管和膨脹(zhang)罐進入(ru)導熱(re)油(you)(you)循環(huan)泵入(ru)口集管。此(ci)模(mo)式(shi)(shi)(shi)的(de)導熱(re)油(you)(you)泵無須分區運(yun)行(xing)。

(2)導熱油加熱爐發電模式

通常是在間歇性陰雨天，熔鹽熱(re)(re)能(neng)儲量(liang)無法(fa)維(wei)(wei)持(chi)繼續(xu)放(fang)熱(re)(re)發電，為了汽輪發電機(ji)組不停(ting)機(ji)而在等待(dai)日出這段時間內(nei)的(de)—種短(duan)時間的(de)控(kong)制模式。此模式只要維(wei)(wei)持(chi)汽輪發電機(ji)組的(de)最低負荷即可，導(dao)熱(re)(re)油(you)(you)泵分區運行，2區導(dao)熱(re)(re)油(you)(you)在加熱(re)(re)爐升(sheng)溫后經SGS放(fang)熱(re)(re)發電，1區導(dao)熱(re)(re)油(you)(you)泵維(wei)(wei)持(chi)SCA防凝(ning)循(xun)環(huan)。

(3)TES放熱防凝模式

該(gai)模(mo)(mo)式(shi)是(shi)在系統防(fang)凝(ning)(ning)模(mo)(mo)式(shi)下(xia)不用導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)加熱(re)(re)(re)爐的前提下(xia)提高導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)溫(wen)(wen)，從而節省加熱(re)(re)(re)爐燃料。該(gai)模(mo)(mo)式(shi)需導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)泵分(fen)區運行(xing)，1區導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)維持(chi)SCA防(fang)凝(ning)(ning)循環，2區導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)在TES升溫(wen)(wen)并維持(chi)2區泵出(chu)口(kou)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)溫(wen)(wen)度(du)在270℃以(yi)上，通過(guo)加熱(re)(re)(re)爐導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)閥門和冷油(you)集管調節閥完成兩個區的導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)混(hun)油(you)，使1區各測(ce)點導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)溫(wen)(wen)度(du)維持(chi)在70℃以(yi)上。相對于單獨防(fang)凝(ning)(ning)模(mo)(mo)式(shi)，此模(mo)(mo)式(shi)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)維持(chi)溫(wen)(wen)度(du)較(jiao)高、啟(qi)動(dong)設備數量較(jiao)多，熱(re)(re)(re)損和廠用電量相對較(jiao)高，故(gu)該(gai)模(mo)(mo)式(shi)的實際意義(yi)不大。

圖(tu)2 TES放熱發電(dian)+太陽(yang)島防(fang)凝模式下的傳儲熱介質流程示意圖(tu)

3)運行模式切換方式的優化

文獻[2]對運行模式(shi)(shi)切換條(tiao)件及影響因素作(zuo)(zuo)(zuo)了詳(xiang)細的闡述(shu)。由于前期(qi)國內示范(fan)項目在設計及運行控制(zhi)方面無(wu)可借鑒的經驗，項目投(tou)產后基(ji)本上(shang)(shang)(shang)是在摸索中成長(chang)，目前運行模式(shi)(shi)切換操作(zuo)(zuo)(zuo)基(ji)本上(shang)(shang)(shang)還處于手動控制(zhi)，且設計上(shang)(shang)(shang)未考慮(lv)低負(fu)荷運行工況(kuang)對TES入口(kou)導(dao)熱油溫度的影響、運行模式(shi)(shi)切換時混油操作(zuo)(zuo)(zuo)的便利(li)性(xing)。

傳(chuan)(chuan)儲熱系(xi)統(tong)運(yun)行模(mo)式(shi)切(qie)換(huan)本質就(jiu)是(shi)改變(bian)傳(chuan)(chuan)儲熱介(jie)質的循環路(lu)徑。為實現各(ge)模(mo)式(shi)的自動(dong)切(qie)換(huan)或(huo)(huo)—鍵順控啟停，完(wan)善了邏輯組(zu)態設計：根(gen)據(ju)系(xi)統(tong)設備(bei)及(ji)閥(fa)門(men)狀態、流量參數等作為運(yun)行模(mo)式(shi)的判據(ju)條(tiao)件，通(tong)過SCA及(ji)TES導熱油壓(ya)力、流量、熔(rong)鹽(yan)罐液位(wei)、熔(rong)鹽(yan)溫度等作為模(mo)式(shi)切(qie)換(huan)預警(jing)或(huo)(huo)觸發條(tiao)件，根(gen)據(ju)常規操作流程制定設備(bei)及(ji)閥(fa)門(men)的啟停或(huo)(huo)開關順序。

以“太(tai)(tai)陽(yang)島發電(dian)+儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”向(xiang)“TES放熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發電(dian)+太(tai)(tai)陽(yang)島防凝模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”轉換控制舉(ju)例(見圖1和圖2)：首先，DCS邏輯根據(ju)(ju)閥(fa)(fa)(fa)門狀(zhuang)態和流(liu)量等參數判(pan)(pan)斷傳(chuan)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)系統處于“太(tai)(tai)陽(yang)島發電(dian)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”和“儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”，如“太(tai)(tai)陽(yang)島發電(dian)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”的(de)(de)(de)基本(ben)判(pan)(pan)據(ju)(ju)為(wei)SCA總(zong)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量≮額定(ding)流(liu)量的(de)(de)(de)50%、SCA出(chu)口(kou)平均溫(wen)度(du)(du)(du)≮360℃、SGS導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)形成通(tong)路(lu)且(qie)(qie)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量≮額定(ding)流(liu)量的(de)(de)(de)30%;“儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)”的(de)(de)(de)基本(ben)判(pan)(pan)據(ju)(ju)為(wei)TES導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)形成正(zheng)向(xiang)通(tong)路(lu)且(qie)(qie)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量為(wei)正(zheng)值等。其(qi)次，跟蹤其(qi)觸發切換或(huo)預警條(tiao)件(jian)，如：SCA總(zong)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量<額定(ding)流(liu)量的(de)(de)(de)55%且(qie)(qie)SGS導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量≮額定(ding)流(liu)量的(de)(de)(de)30%，或(huo)SCA出(chu)口(kou)平均溫(wen)度(du)(du)(du)<370℃，或(huo)TES導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量調(diao)(diao)節閥(fa)(fa)(fa)開(kai)度(du)(du)(du)長時(shi)間(jian)低(di)于5%等，滿足上述任—條(tiao)件(jian)將(jiang)執行(xing)(xing)(xing)(xing)TES儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)退出(chu)程序(xu)，并通(tong)過冷熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)集(ji)管混油(you)(you)閥(fa)(fa)(fa)1調(diao)(diao)節預暖TES冷端(duan)(duan)進油(you)(you)管道(dao)直至(zhi)溫(wen)度(du)(du)(du)≥270℃，然后依(yi)據(ju)(ju)TES冷端(duan)(duan)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)溫(wen)度(du)(du)(du)、熔鹽罐液位、溫(wen)度(du)(du)(du)等條(tiao)件(jian)或(huo)人工二次確認的(de)(de)(de)方式(shi)(shi)執行(xing)(xing)(xing)(xing)TES放熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發電(dian)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)投(tou)入程序(xu)，最后冷熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)集(ji)管混油(you)(you)閥(fa)(fa)(fa)2接替冷熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)集(ji)管混油(you)(you)閥(fa)(fa)(fa)1的(de)(de)(de)調(diao)(diao)節功能，確認TES放熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發電(dian)模(mo)(mo)(mo)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)判(pan)(pan)據(ju)(ju)條(tiao)件(jian)，#1導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)油(you)(you)泵自動減頻進行(xing)(xing)(xing)(xing)防凝循環。上述條(tiao)件(jian)中的(de)(de)(de)定(ding)值可根據(ju)(ju)實際運行(xing)(xing)(xing)(xing)進行(xing)(xing)(xing)(xing)調(diao)(diao)整(zheng)。

為實現幾(ji)種(zhong)常用模式的自動(dong)(dong)切換，將原設計中的兩個混油關斷閥改為調節閥，對(dui)直徑較(jiao)大的導熱油電(dian)動(dong)(dong)閥建(jian)議在管(guan)道設計中加裝混油預暖旁路(lu)或采用帶有預啟(qi)功能的隔離閥。

2常用模式自動控制功能的實現及優化

1)太陽島發電模式

太(tai)陽(yang)島(dao)集熱(re)(re)(re)器(qi)(SCA)作為(wei)槽式(shi)光熱(re)(re)(re)發電廠(chang)的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)來源，為(wei)SGS提(ti)供(gong)足夠溫度和流(liu)量(liang)的(de)傳熱(re)(re)(re)介質(zhi)，因此系統在(zai)太(tai)陽(yang)島(dao)發電模(mo)式(shi)下，控(kong)制(zhi)各(ge)SCA回路出(chu)(chu)(chu)口(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)溫度是關鍵，同時(shi)在(zai)系統不超壓(ya)(ya)的(de)情況下，維持(chi)各(ge)SCA回路的(de)進出(chu)(chu)(chu)口(kou)差壓(ya)(ya)基本—致。該(gai)模(mo)式(shi)下系統的(de)關鍵控(kong)制(zhi)參數(shu)有(you)：各(ge)SCA回路出(chu)(chu)(chu)口(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)溫度、太(tai)陽(yang)島(dao)入口(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)壓(ya)(ya)力(li)、太(tai)陽(yang)島(dao)出(chu)(chu)(chu)口(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)壓(ya)(ya)力(li)、太(tai)陽(yang)島(dao)各(ge)區(qu)域的(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量(liang)、流(liu)經SGS與TES的(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)量(liang)分配值。為(wei)了方便(bian)維護(hu)和控(kong)制(zhi)，整個(ge)太(tai)陽(yang)島(dao)分多(duo)區(qu)平行(xing)布置，每(mei)個(ge)區(qu)各(ge)集熱(re)(re)(re)器(qi)回路也采用平行(xing)分布式(shi)設(she)計，每(mei)區(qu)的(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)管道設(she)置—個(ge)控(kong)制(zhi)閥(fa)。

理(li)想情況(全天日照，無云層(ceng)遮擋)下，太陽(yang)島各(ge)集熱器的輻照強度只跟太陽(yang)直射角度有(you)關，各(ge)集熱器的輻照強度變化(hua)緩慢。現(xian)實情況會出現(xian)多(duo)云天氣，由于云層(ceng)在(zai)不同區域(yu)形成遮擋，各(ge)個(ge)區的輻照強度會有(you)所不同。目(mu)前的運行操作方式為：根據輻照強度的變化(hua)，手(shou)動(dong)將導(dao)熱油(you)控(kong)制閥(fa)維持在(zai)適當開度，通過調整導(dao)熱油(you)循(xun)環泵頻率改變各(ge)SCA導(dao)熱油(you)流量，從(cong)而控(kong)制SCA出口導(dao)熱油(you)溫度。

該(gai)模(mo)式下的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)油自動控(kong)制基(ji)礎(chu)模(mo)型：將每個區(qu)的(de)(de)SCA回路(lu)出(chu)(chu)口(kou)(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)油溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)平(ping)均(jun)值(zhi)作(zuo)被控(kong)量，且(qie)各SCA回路(lu)出(chu)(chu)口(kou)(kou)油溫(wen)(wen)作(zuo)條(tiao)件判斷，溫(wen)(wen)度(du)(du)值(zhi)在(zai)(zai)正常范圍(wei)之外的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)點不參與平(ping)均(jun)值(zhi)計算，通(tong)過(guo)對(dui)(dui)應區(qu)域的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)油流(liu)量控(kong)制閥(fa)調節(jie)其溫(wen)(wen)度(du)(du)在(zai)(zai)設(she)定(ding)范圍(wei)內(nei)。導(dao)(dao)熱(re)(re)油循環泵頻(pin)率用于控(kong)制太陽島(dao)(dao)入口(kou)(kou)集管壓(ya)力(li)并使其維持在(zai)(zai)—個期望值(zhi)。太陽島(dao)(dao)出(chu)(chu)口(kou)(kou)集管壓(ya)力(li)的(de)(de)控(kong)制方式則是(shi)先判斷TES是(shi)否在(zai)(zai)儲熱(re)(re)模(mo)式，當太陽島(dao)(dao)單獨發(fa)電時該(gai)壓(ya)力(li)通(tong)過(guo)SGS導(dao)(dao)熱(re)(re)油流(liu)量控(kong)制閥(fa)進行調整，儲熱(re)(re)模(mo)式時通(tong)過(guo)TES導(dao)(dao)熱(re)(re)油流(liu)量控(kong)制閥(fa)調節(jie)，SGS導(dao)(dao)熱(re)(re)油流(liu)量控(kong)制閥(fa)只參與機組(zu)負荷調整。太陽島(dao)(dao)出(chu)(chu)入口(kou)(kou)壓(ya)力(li)設(she)定(ding)值(zhi)為(wei)設(she)計給出(chu)(chu)的(de)(de)導(dao)(dao)熱(re)(re)油流(liu)量與該(gai)位置壓(ya)力(li)的(de)(de)折(zhe)線(xian)函數(shu)，另為(wei)確保系統的(de)(de)穩定(ding)運行和(he)安全，應對(dui)(dui)流(liu)量和(he)壓(ya)力(li)的(de)(de)設(she)定(ding)值(zhi)作(zuo)最大、最小限(xian)制。

為(wei)消(xiao)除天氣變化(hua)(hua)對自(zi)動控制的(de)(de)(de)影響，最好的(de)(de)(de)辦法就是(shi)建立太(tai)陽(yang)島傳熱(re)(re)系統的(de)(de)(de)動態(tai)模型(xing)：根據天氣預報和地面氣象雷達實時數據，預測(ce)未(wei)來1～2 h內光照(zhao)強度、導(dao)熱(re)(re)油流量和溫度的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)趨勢，基于預測(ce)結果計算出(chu)最優(you)的(de)(de)(de)導(dao)熱(re)(re)油流量和壓力控制輸入序列(lie)，實現預測(ce)值與(yu)導(dao)熱(re)(re)油調整的(de)(de)(de)自(zi)動銜(xian)接。

2)TES儲熱模式

為減少熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)熱(re)(re)(re)傳導(dao)時的(de)散熱(re)(re)(re)損失及熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)換(huan)熱(re)(re)(re)設備運維成本，通(tong)常熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的(de)儲(chu)能和釋(shi)能共用—套油(you)(you)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)換(huan)熱(re)(re)(re)器，換(huan)熱(re)(re)(re)器內(nei)的(de)介質在儲(chu)熱(re)(re)(re)和放熱(re)(re)(re)時反向流(liu)(liu)動。儲(chu)熱(re)(re)(re)模(mo)式投入(ru)的(de)必要條件(jian)就是太(tai)陽(yang)島SCA回路(lu)已投入(ru)運行。該模(mo)式下系統的(de)導(dao)熱(re)(re)(re)油(you)(you)流(liu)(liu)量會跟隨(sui)SCA負(fu)荷(he)變化而(er)變化，其關(guan)鍵(jian)控制參數為熱(re)(re)(re)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)罐的(de)入(ru)口熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)溫(wen)度(即(ji)油(you)(you)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)換(huan)熱(re)(re)(re)器出口熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)溫(wen)度)，其次是熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)壓力和油(you)(you)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)換(huan)熱(re)(re)(re)器的(de)流(liu)(liu)量。

儲熱(re)(re)模(mo)式(shi)自動(dong)控制(zhi)模(mo)型：油鹽換熱(re)(re)器(qi)出口熔鹽溫度作為被控量，通過冷熔鹽泵的(de)頻率(lv)調(diao)整改變經過油鹽換熱(re)(re)器(qi)的(de)熔鹽流量，使(shi)之與通過油鹽換熱(re)(re)器(qi)的(de)導(dao)熱(re)(re)油量相(xiang)匹配(pei)，從而得(de)到預(yu)期的(de)熱(re)(re)熔鹽溫度。控制(zhi)熱(re)(re)熔鹽罐入口調(diao)節閥的(de)開度，使(shi)熔鹽集(ji)管壓(ya)力在合理范圍內。

3)TES放熱發電模式

該模式(shi)下熔(rong)鹽(yan)放熱速(su)率是(shi)根據機組負荷(he)進行調(diao)整的(de)，另防止熔(rong)鹽(yan)凝結必須保持(chi)油鹽(yan)換熱器出口(kou)(kou)熔(rong)鹽(yan)溫(wen)度(du)高于熔(rong)鹽(yan)凝凍點，故該模式(shi)下系統的(de)關鍵控制參數(shu)為：流(liu)(liu)通TES和SGS導(dao)(dao)熱油流(liu)(liu)量、TES出口(kou)(kou)導(dao)(dao)熱油溫(wen)度(du)、TES入口(kou)(kou)導(dao)(dao)熱油溫(wen)度(du)、熔(rong)鹽(yan)壓(ya)力、熔(rong)鹽(yan)流(liu)(liu)量。

TES放熱(re)(re)發電模式自動控(kong)(kong)制(zhi)模型：由(you)于該模式下(xia)兩臺導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)泵(beng)分(fen)區(qu)運行，為減(jian)少(shao)閥(fa)(fa)門節(jie)流損失(shi)，因此(ci)保持(chi)TES導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)流量(liang)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)全開，使(shi)用#2導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)泵(beng)的(de)頻率(lv)控(kong)(kong)制(zhi)TES和SGS導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)量(liang)。調(diao)節(jie)熱(re)(re)熔鹽(yan)泵(beng)的(de)頻率(lv)，使(shi)經過油(you)鹽(yan)換(huan)熱(re)(re)器的(de)熔鹽(yan)流量(liang)與TES導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)量(liang)相匹配(pei)，從而達到TES出(chu)口(kou)導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)溫度控(kong)(kong)制(zhi)目(mu)的(de)。通(tong)過冷熔鹽(yan)罐(guan)入(ru)口(kou)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)的(de)開度，使(shi)熔鹽(yan)集管壓(ya)力(li)(li)控(kong)(kong)制(zhi)在合理范圍內。無論是導(dao)(dao)熱(re)(re)油(you)流量(liang)還是熔鹽(yan)流量(liang)調(diao)節(jie)，為確保系統的(de)安全穩(wen)定(ding)運行，均(jun)應對泵(beng)的(de)頻率(lv)和系統壓(ya)力(li)(li)的(de)設定(ding)值作最(zui)大、最(zui)小限(xian)制(zhi)。

由于天氣等(deng)原因熔(rong)(rong)鹽(yan)儲熱量較低，為(wei)了減少(shao)啟(qi)停機(ji)，必須維持機(ji)組在較低負(fu)(fu)荷(he)下(xia)運行(xing)。然而低負(fu)(fu)荷(he)工(gong)況又會造(zao)成進入SGS預熱器(qi)的(de)(de)給水溫度(du)(du)過(guo)低，使(shi)SGS出口導熱油(you)(you)(you)(you)溫度(du)(du)低于設計冷熔(rong)(rong)鹽(yan)罐溫度(du)(du)，甚至低于熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)(de)凝凍點(dian)，故為(wei)了提高TES入口導熱油(you)(you)(you)(you)溫度(du)(du)，需(xu)采(cai)(cai)用TES出口的(de)(de)熱導熱油(you)(you)(you)(you)對(dui)其進行(xing)混油(you)(you)(you)(you)中(zhong)和來提升溫度(du)(du)。為(wei)此(ci)在TES放熱發電模(mo)式自動控制(zhi)模(mo)型中(zhong)，將冷熱油(you)(you)(you)(you)集管的(de)(de)混油(you)(you)(you)(you)隔離閥2改成調(diao)節(jie)(jie)閥，使(shi)TES入口導熱油(you)(you)(you)(you)溫度(du)(du)保持在熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)(de)凝凍點(dian)溫度(du)(du)以上。為(wei)保證調(diao)節(jie)(jie)靈敏性和準確度(du)(du)，將TES入口導熱油(you)(you)(you)(you)溫度(du)(du)的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)點(dian)前移(yi)，采(cai)(cai)用#2導熱油(you)(you)(you)(you)泵入口集管溫度(du)(du)。

由于混油后的SGS導熱油量(liang)低于TES導熱油量(liang)，為防止導熱油泵頻率自動控(kong)制超調量(liang)過大，其(qi)(qi)控(kong)制采樣點使(shi)用TES導熱油量(liang)測量(liang)值，其(qi)(qi)設定(ding)值采用公式(1)修正。

式中：qSGS——通過SGS的導熱油(you)量;

qTES——通過TES的(de)導(dao)熱(re)油量;

CSGS——SGS出(chu)口導熱油(you)平均(jun)比熱;

C補(bu)——TES出口導熱(re)油平均比(bi)熱(re);

△t升(sheng)——TES入口(kou)溫度(du)-SGS出(chu)口(kou)溫度(du);

△t降——TES出(chu)口溫(wen)度(du)-SGS出(chu)口溫(wen)度(du)。

3結語

傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱(re)系統是(shi)導熱(re)油(you)槽式(shi)光熱(re)發電(dian)機(ji)組中非常重要的(de)組成部分，在傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱(re)過程中，能(neng)(neng)量(liang)的(de)傳(chuan)(chuan)輸、儲(chu)存和釋(shi)放需(xu)要進(jin)行高精度、自動化的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，以(yi)(yi)提高系統能(neng)(neng)量(liang)利(li)用(yong)(yong)率(lv)和運行穩(wen)定性。本文研究了(le)傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱(re)系統的(de)運行控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)和優化方法，提出的(de)自動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)功能(neng)(neng)可以(yi)(yi)應用(yong)(yong)于—般的(de)導熱(re)油(you)槽式(shi)光熱(re)發電(dian)機(ji)組，實現對傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱(re)系統的(de)高效控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，提高系統的(de)效率(lv)和穩(wen)定性，減少運行人(ren)員的(de)工作量(liang)，為(wei)建立系統能(neng)(neng)量(liang)傳(chuan)(chuan)、儲(chu)、釋(shi)的(de)智能(neng)(neng)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)算法和先進(jin)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器提供了(le)有(you)益的(de)啟示和綱(gang)領性幫助，也為(wei)后期(qi)的(de)設計提供了(le)有(you)益思路和實踐經驗，以(yi)(yi)幫助更(geng)好地設計傳(chuan)(chuan)儲(chu)熱(re)系統。

總之，本(ben)文的(de)研究(jiu)成果為導熱油槽式光熱發電機組傳儲熱系統的(de)運行控制(zhi)提(ti)供(gong)了有效的(de)方(fang)法(fa)和(he)思路，可為相關研究(jiu)和(he)實踐提(ti)供(gong)幫(bang)助，促進這—領域的(de)不斷進步和(he)發展。

參考文獻

[1]張耀明(ming)，王(wang)軍，張文進，等.太(tai)陽能(neng)(neng)熱發(fa)電(dian)系列(lie)文章(1)聚光(guang)類太(tai)陽能(neng)(neng)熱發(fa)電(dian)概述(shu)[J].太(tai)陽能(neng)(neng)，2006(1)：39-41.

[2]孫庫，于海(hai)洋.槽(cao)式光(guang)熱電站發電模(mo)式運行切換(huan)分析[J].機電信息，2020(2)：95-96.

[3]孫仁龍，劉亞(ya)琪.導熱(re)油(you)槽式光熱(re)發電系(xi)統多操作(zuo)模式設計(ji)[J].化(hua)工設計(ji)通訊，2022，48(10)：103-104，136.

本文作者：蘇州熱(re)工研究院有限公司(si)：朱成葉(xie)，劉強，任(ren)天翔(xiang)；中廣核(he)太陽能(neng)德令(ling)哈有限公司(si)：段明浩。