一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)及其控制方法,包括集熱場、熱罐、冷罐和換熱裝置，所述集熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述熱罐的入口；所述熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口通過第三管道連接至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱場的入口，本發(fā)明儲熱系統(tǒng)與控制方法主要針對太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中包含存儲熔融鹽的冷、熱罐裝置，在熱罐入口處新增一條通往冷罐的旁路；通過控制熔融鹽流動方向，實現(xiàn)在光照強度過剩情況下，最大限度地存儲及利用過剩太陽能，同時有效控制熱罐存儲液位。
【專利說明】-種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲 熱系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能集熱發(fā)電是一種可集中進行規(guī)?；l(fā)電的清潔能源方式。槽式系統(tǒng)是目前 太陽能集熱發(fā)電方式當中，技術(shù)成熟度和商業(yè)化驗證度最高的。太陽能熱發(fā)電所需要的熱 源全部來自于太陽光照，而太陽光照在一天內(nèi)各個時間點的光照強度存在很大差異，當系 統(tǒng)所吸收的太陽能不能滿足太陽能熱發(fā)電所需要的熱量，導(dǎo)致汽輪機發(fā)電量不穩(wěn)定，對電 網(wǎng)造成巨大沖擊。如何保證太陽能熱發(fā)電持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電是當前能源世界的中大難題，為 了解決系統(tǒng)不穩(wěn)定問題，一般情況下將蓄熱系統(tǒng)引入到發(fā)電系統(tǒng)中。由于發(fā)電工況隨時改 變，因此為保持輸出功率的穩(wěn)定，太陽能光熱電站的儲熱系統(tǒng)的設(shè)計和控制方法就顯得尤 為重要。
[0003] 在利用太陽能這種間歇性資源的光熱發(fā)電技術(shù)中，如何有效存儲太陽能以滿足全 天持續(xù)發(fā)電需求是一個重要的問題。目前光熱發(fā)電系統(tǒng)中對于過剩太陽輻射造成熱罐儲熱 容積到達上限之后的控制策略，一般都采用控制集熱場散焦棄光的控制策略。如專利申請 號為CN201010568311.X，申請日為2010-12-01，名稱為"大規(guī)模全釩液流儲能電池系統(tǒng)及 其控制方法和應(yīng)用"的發(fā)明專利，其技術(shù)方案為：本發(fā)明涉及全釩液流儲能電池系統(tǒng)集成領(lǐng) 域，特別是大規(guī)模全釩液流儲能電池系統(tǒng)設(shè)計及其相應(yīng)的運行控制方法。大規(guī)模全釩液流 儲能電池系統(tǒng)由若干個不同或者相同功率規(guī)模的電池單元系統(tǒng)組成，單元系統(tǒng)之間通過液 體管路連接，通過調(diào)節(jié)液體連接管路上閥門以及電池模塊的進出口閥門，實現(xiàn)電池系統(tǒng)不 同功率規(guī)模、不同容量需求的運行模式，以及全釩液流儲能電池單元系統(tǒng)的獨立運行。上述 方法和現(xiàn)有的方向類似，均無法最大限度的利用太陽能資源，導(dǎo)致在太陽能光照資源最豐 富的時段光熱發(fā)電系統(tǒng)沒有以最大能力捕獲太陽能，使得光熱發(fā)電的效率下降，經(jīng)濟性降 低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述問題，現(xiàn)提出一種能最大效率地合理利用太陽能資源，在過剩太陽 輻射造成熱罐儲熱容積到達上限之后，避免采用光場散焦棄光方法達到控制熱罐內(nèi)儲熱熔 融鹽質(zhì)量目的的一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)及其控制方法。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)，其特征在于：包括集熱場、熱罐、冷罐和換 熱裝置，所述集熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述熱 罐的入口；所述熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口通 過第三管道連接至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱場 的入口，所述集熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道連 接至管道閥門B，再由管道閥門B通過第六管道連接至所述冷罐的第二入口。
[0006] 儲熱系統(tǒng)的熱罐和冷罐中的導(dǎo)熱介質(zhì)與集熱場的導(dǎo)熱流體均為熔融鹽。
[0007] -種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法，其特征在于： 第一步，熱罐內(nèi)當前時刻存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上限為L，存儲熔融鹽下限為Mmin，并且0 <Mmin <M_ ;當太陽能光照加熱集熱場且所述熱罐內(nèi)存 儲熔融鹽已達到上限，即m彡M_時，關(guān)閉熱罐的入口處的管道閥門A，同時打開冷罐的第二 入口處配置的管道閥門B，使加熱后的熔融鹽匯入至冷罐中； 第二步，熔融鹽匯入至冷罐后，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之 間，即lin〈m〈M_時，控制系統(tǒng)保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 第三步，熔融鹽繼續(xù)匯入至冷罐，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，熱罐內(nèi)存儲熔 融鹽隨發(fā)電系統(tǒng)的運行下降至下限，即m<Mmin時，打開熱罐入口處的管道閥門A，同時關(guān)閉 冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱； 第四步，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間時，即Mmin〈m〈M_時， 保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 當即m>M_后，再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
[0008] 所述管道閥門A和管道閥門B均為通過電信號控制其開和關(guān)的電動閥門。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、本發(fā)明儲熱系統(tǒng)與控制方法主要針對太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中包含存儲熔融鹽的冷、 熱罐裝置，在熱罐入口處新增一條通往冷罐的旁路；通過控制熔融鹽流動方向，實現(xiàn)在光照 強度過剩情況下，最大限度地存儲及利用過剩太陽能，同時有效控制熱罐存儲液位。
[0010] 2、常規(guī)散焦控制策略雖然能夠完成對熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量的控制，但是通過散焦 控制損失了對日間豐富光照資源的利用率，本發(fā)明在達到控制熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量的同 時，不通過將集熱場散焦來減少光熱發(fā)電系統(tǒng)對光照資源吸收效率，而是通過在熱罐存儲 熔融鹽到達上限時改變?nèi)廴邴}流向，將經(jīng)集熱場加熱后的熱熔融鹽導(dǎo)入冷罐中，提升冷罐 熔融鹽溫度，到達合理利用過剩光照資源的目的。
[0011] 3、通過該控制方法能夠有效控制在日間熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量維持在設(shè)定的熱罐 存儲熔融鹽上限與下限之間，并且由于槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)除去熔融鹽損耗，熔融鹽常規(guī) 存儲介質(zhì)僅冷罐與熱罐，當熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量得到有效控制的同時，也保證冷罐在日間 系統(tǒng)運行中，不會出現(xiàn)熔融鹽耗盡的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明儲熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明儲熱系統(tǒng)控制方法的控制流程圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明中的熔融鹽流向互補關(guān)系曲線圖。
[0015] 圖4為本發(fā)明中的熱罐內(nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量變化曲線圖。
[0016] 圖5為本發(fā)明中的冷罐內(nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量變化曲線圖。
[0017] 圖6為本發(fā)明中的冷罐內(nèi)存儲熔融鹽溫度變化曲線圖。

【具體實施方式】
[0018] 實施例1 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)包括集熱場、熱罐、冷罐和換熱裝置，所述集 熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述熱罐的入口；所述 熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口通過第三管道連接 至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱場的入口，所述集 熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道連接至管道閥門B， 再由管道閥門B通過第六管道連接至所述冷罐的第二入口。
[0019] 實施例2 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)包括集熱場、熱罐、冷罐和換熱裝置，所述集 熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述熱罐的入口；所述 熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口通過第三管道連接 至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱場的入口，所述集 熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道連接至管道閥門B， 再由管道閥門B通過第六管道連接至所述冷罐的第二入口。儲熱系統(tǒng)的熱罐和冷罐中的導(dǎo) 熱介質(zhì)與集熱場的導(dǎo)熱流體均為熔融鹽。
[0020] 實施例3 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法， 第一步，熱罐內(nèi)當前時刻存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上限為lax，存儲熔融鹽下限為Mmin，并且0彡Mmin彡Mmax ; 當太陽能光照加熱集熱場且所述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限，即m>M_時，關(guān)閉熱 罐的入口處的管道閥門A，同時打開冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使加熱后的熔融 鹽匯入至冷罐中； 第二步，熔融鹽匯入至冷罐后，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之 間，即lin〈m〈M_時，控制系統(tǒng)保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 第三步，熔融鹽繼續(xù)匯入至冷罐，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，熱罐內(nèi)存儲熔 融鹽隨發(fā)電系統(tǒng)的運行下降至下限，即m<Mmin時，打開熱罐入口處的管道閥門A，同時關(guān)閉 冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱； 第四步，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間時，即Mmin〈m〈M_時， 保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 當即m>M_后，再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
[0021] 實施例4 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法， 第一步，熱罐內(nèi)當前時刻存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上限為lax，存儲熔融鹽下限為Mmin，并且0彡Mmin彡Mmax ; 當太陽能光照加熱集熱場且所述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限，即m>M_時，關(guān)閉熱 罐的入口處的管道閥門A，同時打開冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使加熱后的熔融 鹽匯入至冷罐中； 第二步，熔融鹽匯入至冷罐后，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之 間，即Mmin〈m〈M_時，控制系統(tǒng)保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 第三步，熔融鹽繼續(xù)匯入至冷罐，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，熱罐內(nèi)存儲熔 融鹽隨發(fā)電系統(tǒng)的運行下降至下限，即m<Mmin時，打開熱罐入口處的管道閥門A，同時關(guān)閉 冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱； 第四步，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間時，即Mmin〈m〈M_時， 保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 當即m>M_后，再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
[0022] 所述管道閥門A和管道閥門B均為通過電信號控制其開和關(guān)的電動閥門。
[0023] 實施例5 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)，其特征在于：包括集熱場、熱罐、冷罐和換 熱裝置，所述集熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述熱 罐的入口；所述熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口通 過第三管道連接至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱場 的入口，所述集熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道連 接至管道閥門B，再由管道閥門B通過第六管道連接至所述冷罐的第二入口。
[0024] 儲熱系統(tǒng)的熱罐和冷罐中的導(dǎo)熱介質(zhì)與集熱場的導(dǎo)熱流體均為熔融鹽。
[0025] -種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法，其特征在于： 第一步，熱罐內(nèi)當前時刻存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上限為lax，存儲熔融鹽下限為Mmin，并且0彡Mmin彡Mmax ; 當太陽能光照加熱集熱場且所述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限，即m>M_時，關(guān)閉熱 罐的入口處的管道閥門A，同時打開冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使加熱后的熔融 鹽匯入至冷罐中； 第二步，熔融鹽匯入至冷罐后，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之 間，即lin〈m〈M_時，控制系統(tǒng)保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 第三步，熔融鹽繼續(xù)匯入至冷罐，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，熱罐內(nèi)存儲熔 融鹽隨發(fā)電系統(tǒng)的運行下降至下限，即m<Mmin時，打開熱罐入口處的管道閥門A，同時關(guān)閉 冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱； 第四步，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間時，即Mmin〈m〈M_時， 保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 當即m>M_后，再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
[0026] 所述管道閥門A和管道閥門B均為通過電信號控制其開和關(guān)的電動閥門。
[0027] 實施例6 在光照強度過剩情況下，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限時，傳統(tǒng)控制策略在此時通 常采用控制集熱場的集熱器進行散焦控制，降低經(jīng)集熱場熔融鹽流入熱罐的流量，由此防 止熱罐發(fā)生溢罐。但這樣會損失對日間豐富光照資源的利用率，降低太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng) 的發(fā)電效率以及經(jīng)濟性。本發(fā)明提出了一種新的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其 控制方法。
[0028] 如圖1所示該種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)，包括集熱場(裝置1)、熱罐 (裝置2)、換熱裝置(裝置3)和冷罐(裝置4)。在太陽能光熱發(fā)電站設(shè)計上進行了改進，上 述集熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至上述熱罐的入口； 上述集熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道連接至管道 閥門B，再由管道閥門B通過第六管道連接至上述冷罐的第二入口。通過控制管道閥門A與 管道閥門B開合，控制熔融鹽流動方向。
[0029] 在光照強度過剩情況下，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限時，常規(guī)控制策略在此 時通常采用控制集熱場的集熱器進行散焦控制，降低集熱場輸出的熱熔融鹽流入熱罐的流 量，同時由于熱罐輸出流入換熱發(fā)電系統(tǒng)用于換熱發(fā)電的熱熔融鹽流量恒定情況下，達到 控制熱罐內(nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量低于上限值的目的。本發(fā)明中太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱控制 方法為，通過關(guān)閉熱罐的入口處配置的管道閥門A，打開上述冷罐的第二入口處配置的管道 閥門B，將加熱后的熔融鹽匯入冷罐，使冷罐作為過剩太陽能存儲裝置。當熱罐內(nèi)存儲熔融 鹽下降至下限時，打開熱罐的入口處配置的管道閥門A，關(guān)閉上述冷罐的第二入口處配置的 管道閥門B，恢復(fù)熱罐儲熱狀態(tài)。
[0030] 具體控制方法如圖2所示： 第一步，以上述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定上述熱罐存儲熔融鹽上限 (U，以及存儲熔融鹽下限（U并且〇 M"x。
[0031] 第二步，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，且上述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到 上限，即m彡M_時，控制系統(tǒng)關(guān)閉上述熱罐的入口處配置的上述管道閥門A，同時打開上述 冷罐的第二入口處配置的上述管道閥門B，使加熱后的熔融鹽匯入冷罐。當上述熱罐內(nèi)存儲 熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間，即時，控制系統(tǒng)保持上述管道閥門A 和上述管道閥門B狀態(tài)不變。
[0032] 第三步，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，當上述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽隨發(fā)電 系統(tǒng)的運行下降至下限，即m<Mmin時，控制系統(tǒng)打開上述熱罐的入口處配置的管道閥門A， 同時關(guān)閉上述冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱。
[0033] 第四步，當上述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間，即 Mmin〈m〈M_時，控制系統(tǒng)保持上述管道閥門A和上述管道閥門B狀態(tài)不變。當即m彡M_后， 再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
[0034] 如圖3所示，1號坐標系為熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量，2號坐標系為流向熱罐熔融鹽流 量，3號坐標系為流向冷罐熔融鹽流量?？梢钥吹揭詿峁迌?nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量為參考輸入，以 熱罐內(nèi)存儲熔融鹽總?cè)萘康?5%作為滯環(huán)控制上限，存儲熔融鹽總?cè)萘康?5%作為滯環(huán)控 制下限。熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限，即m> 95%時，流向熱罐熔融鹽流量降低至零，集 熱場輸出熔融鹽流向冷罐。反之，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽下降至下限，即m< 85%時，流向冷 罐熔融鹽流量降低至零，集熱場輸出熔融鹽流向熱罐。當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存 儲熔融鹽上下限之間，即85%〈m〈95%時，熔融鹽流向控制保持當前狀態(tài)。由此可得，運用本 發(fā)明的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制方法，太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)能夠有效 地控制熔融鹽流動方向。
[0035] 如圖4所示，通過該控制方法能夠有效控制在日間熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量占總?cè)莘e 的85~95%之間，并且由于槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)除去熔融鹽損耗，熔融鹽常規(guī)存儲介質(zhì)僅冷 罐與熱罐，當熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量得到有效控制的同時，也保證冷罐在日間系統(tǒng)運行中，不 會出現(xiàn)熔融鹽耗盡的情況，如圖5所示，冷罐內(nèi)存儲熔融鹽質(zhì)量維持在5~15%。
[0036] 如圖6所示，通過利用冷罐對過剩太陽能進行存儲，在正常狀態(tài)下冷罐內(nèi)以及從 換熱發(fā)電系統(tǒng)流回冷罐的熔融鹽溫度均為290°C左右。而當太陽能光照強度過剩情況下，例 如在夏季光照資源比較豐富時段，采用本發(fā)明的控制方法時，通過冷罐儲熱控制算法可將 冷罐內(nèi)存儲熔融鹽溫度從290°C提升至370°C。這意味著光熱發(fā)電的儲熱系統(tǒng)存儲了更多 的熱量可用于發(fā)電。
[0037] 由此可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點在于：常規(guī)散焦控制策略雖然能夠完成對熱罐存儲 熔融鹽質(zhì)量的控制，但是通過散焦控制損失了對日間豐富光照資源的利用率，本發(fā)明在達 到控制熱罐存儲熔融鹽質(zhì)量的同時，不通過將集熱場散焦來減少光熱發(fā)電系統(tǒng)對光照資源 吸收效率，而是在熱罐入口處新增一條通往冷罐的旁路，在熱罐存儲熔融鹽到達上限時改 變?nèi)廴邴}流向，實現(xiàn)了控制熱罐熔融鹽液位的功能；同時將過剩太陽能存儲于冷罐相比散 焦控制對太陽能光熱資源有著更高的利用率，能夠延長光熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電時間；最后在太 陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)工程設(shè)計中，冷罐與熱罐間隔距離通常較近，新增旁路所帶來的工程成 本代價很小。
[0038] Mmin和Mmax的設(shè)定跟光熱電站的額定設(shè)計值有關(guān)，m為當前時刻熱罐內(nèi)實際存儲的 熔融鹽質(zhì)量，M_是我們設(shè)定的控制邏輯內(nèi)，啟動冷罐儲熱控制策略的熱罐內(nèi)存儲的熔融鹽 質(zhì)量上限值，Mmin是我們設(shè)定的控制邏輯內(nèi)，停止冷罐儲熱控制策略的熱罐內(nèi)存儲的熔融鹽 質(zhì)量下限值，正常情況下應(yīng)滿足關(guān)系Mmin <m<M_。M_和Mmin的選取可以根據(jù)實際運行 經(jīng)驗,并滿足0 < <M_即可，例如熱罐能夠存儲熔融鹽的最大質(zhì)量（即熱罐 容積)，Mmax=85%*熱罐能夠存儲熔融鹽的最大質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)，其特征在于：包括集熱場、熱罐、冷罐和 換熱裝置，所述集熱場的出口通過第一管道連接至管道閥門A，再由管道閥門A連接至所述 熱罐的入口；所述熱罐的出口通過第二管道連接至換熱裝置的入口；所述換熱裝置的出口 通過第三管道連接至所述冷罐的第一入口；所述冷罐的出口通過第四管道連接至所述集熱 場的入口，所述集熱場的出口處通過第一管道連接至旁路第七管道，再通過旁路第七管道 連接至管道閥門B，再由管道閥門B通過第六管道連接至所述冷罐的第二入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)，其特征在于：儲 熱系統(tǒng)的熱罐和冷罐中的導(dǎo)熱介質(zhì)與集熱場的導(dǎo)熱流體均為熔融鹽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法， 其特征在于： 第一步，熱罐內(nèi)當前時刻存儲熔融鹽質(zhì)量m為參考輸入，設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上限為 lax，存儲熔融鹽下限為Mmin，并且0彡Mmin彡Mmax ; 當太陽能光照加熱集熱場且所述熱罐內(nèi)存儲熔融鹽已達到上限，即m > Mmax時，關(guān)閉熱 罐的入口處的管道閥門A，同時打開冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使加熱后的熔融 鹽匯入至冷罐中； 第二步，熔融鹽匯入至冷罐后，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之 間，即lin <m〈Mmax時，控制系統(tǒng)保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 第三步，熔融鹽繼續(xù)匯入至冷罐，在有太陽能光照加熱集熱場的情況下，熱罐內(nèi)存儲熔 融鹽隨發(fā)電系統(tǒng)的運行下降至下限，即m < Mmin時，打開熱罐入口處的管道閥門A，同時關(guān)閉 冷罐的第二入口處配置的管道閥門B，使熱罐能夠繼續(xù)儲熱； 第四步，當熱罐內(nèi)存儲熔融鹽在設(shè)定熱罐存儲熔融鹽上下限之間時，即Mmin <m〈Mmax時， 保持管道閥門A和管道閥門B狀態(tài)不變； 當即m > Mmax后，再繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行第一步。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲熱系統(tǒng)的控制方法，其特 征在于：所述管道閥門A和管道閥門B均為通過電信號控制其開和關(guān)的電動閥門。
【文檔編號】F24J2/34GK104236130SQ201410375633
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】吳建東, 劉征宇, 周宏林, 馮玲 申請人:中國東方電氣集團有限公司