[发明专利]一种槽式集热场升压混合喷油调节系统及油温调节方法

说明书

本发明公开了的一种槽式集热场升压混合喷油调节系统及调节方法，属于槽式太阳能聚光集热领域。该系统包括主油箱、主油泵、调节油箱、调节油泵、流量调节阀、喷油器以及相应的管路和附属设备。该系统根据集热场支路出口的油温，利用来自调节油箱的低温导热油，通过流量调节阀调节进入喷油器的流量，与来自上游集热器的导热油混合，实现调节集热场出口导热油温度的目的。本发明在现有支路流量和集热器散焦调节方式的基础上，增加了喷油调节手段，使集热场出口导热油温度调节更灵活、更有效，避免局部过热导致的油质恶化，大幅度降低集热器散焦调节造成的能量损失，提高槽式集热场的热效率，增加太阳能利用率，减少碳排放。

技术领域

本发明属于槽式聚光集热场领域，特别涉及一种槽式集热场升压混合喷油调节系统及调节方法。

背景技术

槽式太阳能集热场是利用抛物线槽式聚光器将太阳光聚在自身的焦线上，在焦线上安装真空吸热管，用来吸收太阳能，并对传热工质进行加热；后续可再借助蒸汽的动力循环来发电或应用于其它用热领域。槽式太阳能热发电系统中集热场的工作介质是导热油，集热场导热油温度的调节在集热场运行中是一项关键调节任务。

目前集热场出口导热油温度的调节方式主要是根据太阳能辐照强度，通过导热油流量调节，并且辅助集热器散焦来实现集热场出口导热油温度的稳定。

集热场由多个支路组成，每个支路串联若干集热器。由于设备的制造和安装差异，导致每个支路的流动阻力不同；集热场中多个支路的并联结构互相影响，导致流量调节耦合性严重，各支路流量难以均衡，导致导热油出口温度调节困难，个别支路出现局部超温，使得油质迅速恶化，甚至导致设备损坏；而且，当各支路出口油温不一致时，为保证较高温度支路的安全，使得个别支路出口油温偏低，集热场总油温偏低；同时，在太阳能尖峰时刻，过剩的太阳能导致集热场油温过高，不得不采用散焦调节，损失部分太阳能，不能全部有效利用。而且由于集热回路长达600米，具有大惯性、长延时特性，加上太阳能的快速、随机波动，通过传统控制方法，很难实现集热回路出口温度的精准控制，导致回路出口油温超温，油质恶化，给电站安全经济运行带来不可估量的损失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种槽式集热场升压混合喷油调节系统及油温调节方法。本发明，在集热回路末级集热器前加装喷油调节系统，可以快速调节集热回路出口油温，克服现有油温调节响应不及时问题，同时减少了散焦带来的能量损失。本发明增加了集热场支路出口导热油温度调节手段，能够更加有效的控制集热场支路出口导热油温度，保证集热场总出口油温的稳定，同时，避免局部过热，减缓导热油油质恶化速率；通过喷油调节温度，能够大幅度减少集热器散焦调节造成的太阳能热量损失，提高槽式集热场的热效率，增加新能源利用率，减少碳排放。

本发明的技术方案为：一种槽式集热场升压混合喷油调节系统，系统包括主油箱、主油泵、液位调节阀、调节油箱、调节油泵、流量调节阀、喷油器以及相应的管路和附属设备；所述主油箱与主油泵通过管道相连接，多个串联的集热器形成一个支路，导热油顺次流过支路内的所有集热器，集热场有多个支路并联，主油泵通过管道连接多个并联的支路；多个并联支路的导热油经过各支路集热器加热后汇集于管道流出集热场；

液位调节阀一端由管道连接主油泵出口，另一端由管道连接调节油箱；调节油箱底部由管道连接至调节油泵，调节油泵由管道连接至流量调节阀；流量调节阀通过管道与喷油器连接；喷油器安装在支路中末级集热器与前一级集热器之间的连接处，每个支路安装喷油器。

进一步的，所述槽式集热场升压混合喷油调节系统中，设置液位调节阀、调节油箱和调节油泵；每个支路设置多个流量调节阀和多个喷油器，并分别由管道连接到调节油泵，形成多级调节机构；通过来自流量调节阀的导热油，在喷油器中与集热支路的导热油进行混合，从而降低支路中的导热油温。

进一步的，所述槽式集热场升压混合喷油调节系统中有多个支路，所有或部分支路均设置至少一个流量调节阀和至少一个喷油器，并分别由管道连接至调节油泵；