太阳能光热发电控制技术研究.docx

太阳能光热发电控制技术研究摘要随着环境污染和资源浪费问题的日益突出新能源的重要性已越来越明显。太阳能作为新能源家族中的代表能源已广泛成为人们所利用的对象。本文介绍了太阳能光热发电的现状、特点及说明太阳能光热发电具有良好的应用前景。关键词太阳能；新能源；光热发电中图分类号X3文献标识码A文章编号1674-6708（2014）122-0119-03AbstractAsenvironmentalpollutionandresourcewastebecomingincreasinglyobvioustheimportanceofthenewenergyhasbeenmoreandmoreapparent.Asarepresentativeofthenewenergysolarenergyhasbeenwidelyused.Thispaperintroducedthecurrentsituationandcharacteristicsofsolar-thermalpowergenerationwhichmeanssolar-thermalpowergenerationhasagoodapplicationprospect.Keywordsolarenergy；newenergy；solar-thermalpowergeneration1太阳能发电系统1.1太阳能简介太阳能（Solar）（图1）是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量是各种可再生能源中最重要的基本能源也是人类可利用的最丰富的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×1018千瓦时相当于1.3×106亿吨标准煤大约为全世界目前一年能耗的一万多倍。按目前太阳的质量消耗速率计可维持6×1010年可以说它是“取之不尽用之不竭”的能源[1]。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能所以广义的太阳能所包括的范围非常大狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。太阳能既是一次能源又是可再生能源[2]。它资源丰富既可免费使用又无需运输对环境无任何污染。1.2太阳能光热发电现代的太阳能科技可以将阳光聚合并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。集热式太阳能（SolarThermal）。原理是将镜子反射的太阳光聚焦在一条叫接收器的玻璃管上（图2）而该中空的玻璃管可以让油流过。从镜子反射的太阳光（图3）会令管子内的油升温产生蒸气再由蒸气推动轮机发电。除了运用适当的科技来收集太阳能外建筑物亦可利用太阳的光和热能方法是在设计时加入合适的装备例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。在适当地点太阳能的长期使用成本已经接近甚至低于传统的化石燃料[2]。2太阳能光热发电控制技术2.1太阳能光热发电控制系统的现状及特点对于太阳能热发电控制系统来说发电控制系统的特点类似或者等同常规火力发电机组的控制系统以下就常规火电机组分散控制系统叙述太阳能热发电发电岛控制系统的发展现状和特点[3]。基于系统结构及控制模型设计合理的控制系统给出参数整定方法在机组稳定运行及按电网负荷要求变负荷运行时使机组参数运行在合理范围之内不发生超温超压、跳机等故障是火电机组自动化控制系统的主要目标之一。火力发电机组热力系统复杂设置了较多的热工保护项目。在非正常情况下实现机组的安全停机以避免因操作失误而造成重大设备损坏。另外为了实现机组及设备的有序启停还设置了若干顺序控制回路。典型的火电机组控制系统有：机炉SOE、锅炉保护、炉前油系统、密封风、火检冷却风系统、微油点火系统、制粉系统及其火检、燃油及其火检系统、协调系统、给水主控系统、燃烧主控、送分、引风、一次风系统、过热汽温、再热汽温系统、风烟系统、锅炉启动系统、吹灰系统、脱硫系统、脱硝系统、汽轮机本体系统、旁路系统、回热加热系统、发电机冷却系统、润滑系统、发变组、励磁系统、厂用电系统、小汽机系统、辅助车间系统等。火电机组自动化装置主要为分散控制系统DCS编程逻辑控制器PLC。DCS一般用于主机控制PLC一般用于辅助车间控制如输煤控制、化学水处理控制等。集散控制系统虽然种类众多但最基本的集散控制系统一般具有如图所示的结构。其中控制器（或称现场控制站、过程控制站、分布处理单元等）属于分散控制部分与现场仪表