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光热电站的“眼睛”?传感器为何如此重要

日期:2019-09-10    来源:CSPFOCUS

国际太阳能光伏网

2019
09/10
16:35

关键词: 光热电站 传感器 光热发电

  在光热发电领域,无论是承担追踪阳光的核心装备——跟踪系统,还是对自动化精度要求较高的各种辅助装备的执行机构,都需要高可靠性和安全性的传感技术解决方案。
  塔式太阳能热发电系统原理图
  在光热电站运行时,主要负责测量项目过程参数(例如熔盐或导热油的压力与温度等)的传感器需要准确、实时地将所测参数反馈给DCS系统或者过程控制仪表,为光热电站各项操作提供决策依据。
  可以说,传感器的运行效果和稳定性将对光热发电项目的发电效率、安全防护和故障诊断等产生重要影响。因此,选择一款性能可靠,运行稳定的传感器产品对于项目方来说至关重要。传感器(sensor)也被称之为光热电站的“眼睛”。传感器为光热电站中镜场电控系统(追日系统)的一部分,应用于太阳追踪系统中反射镜的位置检测并反馈被测部件的实际位置,之后将信号反馈给控制器,控制器通过程序算法来调节反射镜的位置,从而实现反射镜的角度调节,帮助最大限度地反射太阳光。传感器的定位是程序追踪的基础和前提。
  针对不同技术路线的CSP电站(槽式、菲涅尔、塔式等),传感器所起的作用是相同的,都是进行反射镜的位置检测和极限定位,但不同的是根据每种不用的类型,安装方式和安装位置会有不同。
  传感器在进入光热发电领域之前,就有较为成熟的发展。因此针对角度与温度传感器在光热发电项目的运用,无需在原有设计上做过多的调整,主要是在传感器外形上做一些微调。
  工业应用领域传感器种类繁多,CSP光热电站中比较常用的传感器包括倾角传感器、压力传感器、温度传感器等。
  与动辄上万支需求量的集热管相比,传感器在光热发电项目中的存在感似乎较为微弱。以一个50MW光热项目为例,对压力传感器的需求大概在几十至几百不等。然而,传感器对光热发电项目的意义绝不是仅凭需求量即可界定的。
  在我国已投运的光热发电示范项目中,倍加福(P+F)、上海洛丁森工业自动化设备有限公司、无锡北微传感科技有限公司等传感器产品均已得到应用。
  光热发电行业所用的压力变送器与其他工业应用最显著的不同之处是其工况环境恶劣,使用温度高。特别是在以熔盐为传热介质的发电系统中,高达560℃的熔盐温度、熔盐的腐蚀性都对压力变送器提出了更高的要求。为此,必须对其进行特殊的耐高温、耐腐蚀设计。但对导热油介质的管道压力测量的要求要低一些。
  通过对高温熔盐传储热系统的熔盐压力测量,高温压力变送器可以在光热发电系统中间接“监控”熔盐传储热系统的安全运行,对光热电站的安全防护、故障诊断等方面都具有非常重要的指示作用。
  选择一款稳定可靠的传感器,可以简化部分机械设计,并提高反射镜的定位精度,同时帮助降低CSP电站现场维护成本。
  安装有太阳能跟踪系统的太阳能板能自动追踪太阳的方位,这样便可以根据一年的光照时间长短和昼长的变化而获取最大的能量。因此,对于光热发电项目方和EPC来说,最迫切的需求就是可以从单个供应商处获得契合实际应用的整套产品组合方案。

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