對(duì)出口氣流溫度進(jìn)行改進(jìn)控制的菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直接產(chǎn)生蒸汽的菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站，其提供了對(duì)出口溫度的改進(jìn)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站包括設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)管道的接收器，流體在管道中循環(huán)，接收器被懸掛在平面反射鏡上方，平面反射鏡將光線反射到接收器上，從而對(duì)流體產(chǎn)生加熱作用。
[0003]菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站可與例如為蒸汽渦輪機(jī)的熱力轉(zhuǎn)換裝置相關(guān)聯(lián)。為此，從接收器排出的流體處于過熱蒸汽或飽和蒸汽的形式。
[0004]為了確保渦輪機(jī)的最佳運(yùn)行，從接收器排出的流體的溫度必須對(duì)應(yīng)于該渦輪機(jī)的最佳運(yùn)行溫度。這因而意味著對(duì)蒸汽溫度的控制。
[0005]如上所述，接收器包括一個(gè)或更多個(gè)其中有流體循環(huán)的導(dǎo)管。在接收器的進(jìn)口處，流體為液態(tài)形式，隨著在導(dǎo)管中的循環(huán)，流體汽化并以過熱蒸汽或飽和蒸汽的形式從接收器中排出。反射鏡被活動(dòng)安裝在支架上，并且被裝置移動(dòng)以使得反射鏡能夠跟隨一天當(dāng)中太陽的移動(dòng)。在過熱蒸汽的情況下，每個(gè)導(dǎo)管包括汽化區(qū)段或流體在其中被汽化的區(qū)段，以及位于汽化區(qū)段下游的過熱區(qū)段，在該過熱區(qū)段中汽化流體被過度加熱。
[0006]文獻(xiàn)US 6 131 565描述了一種菲涅爾型太陽能發(fā)電站，其包括被彼此平行布置并懸掛在反射鏡上方的多個(gè)接收器。一部分反射鏡被定向?yàn)閮H照所述射接收器中的一個(gè)并且另一部分反射鏡可被定向?yàn)檎丈渌鼋邮掌髦械囊粋€(gè)或其他，以使影子最小化。
[0007]對(duì)接收器的效率(其表示入射通量中被熱交換流體所有效吸收的部分)的監(jiān)測(cè)使得能夠?qū)Πl(fā)電站的正常運(yùn)行加以檢測(cè)。這一輸出主要為以下各項(xiàng)的函數(shù):入射通量的值、運(yùn)行溫度、材料的特性以及構(gòu)成反射鏡的表面和受到輻射的所有表面上的污垢。
[0008]例如由于一個(gè)接收器的性能較另一接收器逐漸惡化，從中長(zhǎng)期來看，效率隨時(shí)間變化。這樣的惡化可引起過熱區(qū)中傳送的能量降低，從而導(dǎo)致蒸汽的溫度低于渦輪機(jī)的標(biāo)稱溫度。
[0009]然而，在處于回流模式的直接產(chǎn)生蒸汽的菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站中，按所需的尺寸形成太陽能發(fā)電場(chǎng)(solar field)以得到汽化區(qū)段或汽化部分的長(zhǎng)度以及過熱區(qū)段或部分的長(zhǎng)度，從而可達(dá)到溫度、氣壓和蒸汽流量的標(biāo)稱設(shè)定點(diǎn)。汽化區(qū)段的長(zhǎng)度決定了所產(chǎn)生的蒸汽的流量，過熱區(qū)段的長(zhǎng)度確定了接收器的出口處的蒸汽溫度。形成所需的尺寸是針對(duì)給定的條件來實(shí)現(xiàn)的。在標(biāo)稱點(diǎn)之外，例如，如果接收器上的太陽光通量不同于標(biāo)稱通量，則所產(chǎn)生的蒸汽的流量或蒸汽排出處的溫度會(huì)存在差異。例如，如果接收器上的通量與標(biāo)稱通量相比下降了，則由于過熱部分上相對(duì)較高的所需溫度水平該過熱部分的效率將比汽化部分的輸出受到更大的影響。在這一情況下，過熱部分小于所需尺寸(under-dimens1ned)并且將不能再達(dá)到接收器的出口處的蒸汽的設(shè)定點(diǎn)溫度。所述接收器中的一個(gè)或其他接收器的性能惡化可能歸因于老化和/或污損。
[0010]然而，為了確保使用發(fā)電站所產(chǎn)生的蒸汽的系統(tǒng)(例如，渦輪機(jī))的最佳運(yùn)行，重要的是將發(fā)電站的出口處的蒸汽溫度保持為接近標(biāo)稱溫度。
[0011]克服這一問題的解決方案為通過在額外的區(qū)段和反射鏡中的一個(gè)和/或另一個(gè)上增加一段接收器來使汽化部分和過熱部分大于所需尺寸(over-dimens1n)。在需要的情況下，額外的反射鏡隨后被聚焦在所關(guān)注的區(qū)段上，否則，額外的反射鏡隨后例如通過向下指向而被散焦。大于所需尺寸可補(bǔ)償不平衡。然而，其具有相對(duì)高的成本并且由于反射鏡的散焦原本可被回收的部分能量卻被損失掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明旨在一種菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站，該發(fā)電站的運(yùn)行可通過使反射鏡表面的利用率最大化來遞送溫度受控的蒸汽。
[0013]本發(fā)明的目的可通過菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站來實(shí)現(xiàn)，該菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站包括被彼此平行布置的至少兩個(gè)接收器以及將光線反射到接收器的反射鏡。第一接收器用于流體的汽化而第二接收器用于對(duì)第一接收器所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行過度加熱，因此，第二接收器被連接至第一接收器的出口。發(fā)電站包括用于對(duì)所述反射鏡的至少一部分的移動(dòng)進(jìn)行控制的裝置從而根據(jù)該發(fā)電站的運(yùn)行狀態(tài)來定向所述反射鏡的至少一部分為朝向接收器中的一個(gè)或其他。
[0014]因此，通過將反射鏡的聚焦修正為朝向接收器中的一個(gè)或其他，可對(duì)接收器的輸出隨時(shí)間的差分演進(jìn)(differential evolut1n)進(jìn)行補(bǔ)償以及可使整個(gè)發(fā)電站重新平衡。
[0015]換言之，在包括至少一個(gè)汽化接收器和至少一個(gè)過熱接收器的菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站中，接收器的反射鏡中發(fā)現(xiàn)自身具有過剩能量的至少一部分反射鏡被用來傳送該能量到相鄰的接收器上。因此，可在不降低反射鏡表面的利用率的情況下，使汽化接收器和過熱接收器重新平衡。
[0016]因此，得益于本發(fā)明，在發(fā)電站的運(yùn)行過程中，該發(fā)電站所采用的所有反射鏡的利用率被優(yōu)化，而不像現(xiàn)有技術(shù)的太陽能發(fā)電站那樣，一部分反射鏡被散焦因而不被使用。
[0017]例如，在過熱接收器的性能下降的情況下，即在蒸汽的溫度在標(biāo)稱溫度以下時(shí)，可將起初專門用于照射汽化接收器的反射鏡定向?yàn)槌蜻^熱接收器。因此，所產(chǎn)生的蒸汽的數(shù)量減少，從而可使用較少的能量對(duì)其進(jìn)行過度加熱。實(shí)際上，由于反射鏡的聚焦。更多的能量被供給到過熱接收器上從而可對(duì)過熱接收器的性能下降進(jìn)行補(bǔ)償。
[0018]有利地，也可通過將起初專用于過熱接收器的全部或部分反射鏡定向?yàn)檎丈淦邮掌鱽砑涌彀l(fā)電站的啟動(dòng)階段。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電站，可較快地實(shí)現(xiàn)流體溫度的上升。也可減輕從渦輪機(jī)排出的流體的溫度變化。
[0019]在發(fā)電站包括多個(gè)汽化接收器的情況下，反射鏡可被控制用于改變汽化接收器。
[0020]因此，本發(fā)明的主題為一種菲涅爾型太陽能集中器發(fā)電站，該發(fā)電站包括:至少一個(gè)基本模塊，該基本模塊包括被彼此平行布置且直接相鄰的至少一個(gè)第一接收器和至少一個(gè)第二接收器；反射鏡，其用于將所集中的太陽光通量反射到所述第一接收器和所述第二接收器上，所述第一接收器和所述第二接收器被懸掛在反射鏡上方，所述第一接收器和所述第二接收器中的每一個(gè)包括至少一個(gè)供流體在其中循環(huán)的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管用于接收經(jīng)反射集中的太陽光通量，所述反射鏡包括在標(biāo)稱運(yùn)行過程中被聚焦在第一接收器上的第一反射鏡和在標(biāo)稱運(yùn)行過程中被聚焦在第二接收器上的第二反射鏡；反射鏡移動(dòng)裝置；以及所述移動(dòng)裝置的第一控制裝置，用于根據(jù)一天當(dāng)中的時(shí)間來起動(dòng)所述反射鏡移動(dòng)裝置；其中，被稱為汽化接收器的第一接收器被連接至液相流體供應(yīng)器，以及被稱為過熱接收器的第二接收器由第一接收器來供給蒸汽形式的流體，所述第二接收器用于遞送過熱蒸汽；所述發(fā)電站還包括用于測(cè)量該發(fā)電站的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的裝置以及所述移動(dòng)裝置的第二控制裝置，所述第二控制裝置根據(jù)所述發(fā)電站的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來起動(dòng)所述移動(dòng)裝置以使得至少一個(gè)反射鏡被聚焦在與其在標(biāo)