塔式太阳能热电站故障诊断系统研究

根据塔式太阳能热电站的系统结构和运行特点,开发了塔式太阳能热发电站的故障诊断系统,采用模糊综合评价方法建立了故障等级评价体系。故障诊断系统采用以专家系统为主、径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络为辅的故障诊断结构。专家系统综合运行专家知识、模糊数学和小概率识别法量化表示故障征兆,建立故障评价体系。进行故障实例验证分析,结果表明:该故障诊断系统结构设计合理、诊断方法可行、故障诊断准确以及故障等级评价结果可信,具有较大的实用价值。

塔式太阳能热电站接收器的建模仿真

以常见的圆柱式接收器为研究对象,整体上建立集总参数模型,用BP神经网络预测方法辨识得到聚焦在接收器上的太阳辐射、接收器内工质流速与工质出口温度之间映射关系,并进行验证。研究结果表明,集总参数模型、BP神经网络预测方法的预测效果良好,BP神经网络预测方法的预测精度更高。

塔式太阳能光热电站发电区总平面布置及优化

文章选取国外13个、国内8个已建成的塔式太阳能光热电站和近两年正在前期阶段或正在实施的6个国内项目,利用跨平台地图浏览软件进行塔式光热电站发电区总平面布置及优化研究。针对发电区呈圆形布置造成的局部空地较多的问题,采用“切一刀”的方式进行初步优化,采用“切几刀”的方式进行深度优化,使得塔式太阳能光热电站发电区平面布置更为合理、紧凑,功能分区明确,工艺流程更加顺畅,土石方量和工艺管线短截,从而达到节约用地、节省项目投资的效果。

塔式太阳能热发电站故障诊断专家系统的研究

为了确保塔式太阳能热发电系统的稳定运行,减少电站事故的发生,缩短故障后的处理时间,使用VisualC++和CLIPS开发了塔式太阳能热发电站故障诊断专家系统。结合塔式太阳能热发电系统征兆和故障的特点,提出了采用基于规则的模糊专家系统对其进行诊断。该专家系统通过检测现场数据及参数库,得出故障初始征兆,然后结合规则库中的知识,通过模糊推理机制,诊断出可能出现的故障。诊断结论用故障的可信度和趋势图来表示。利用ACESS数据库对故障情况进行了模拟,诊断实例验证了该系统的可行性和正确性。

1MW塔式太阳能电站换热网络的动态模拟

以1 MW塔式太阳能热电站蓄热系统的换热器网络为研究对象,通过理论分析,建立了管壳式换热器的动态数学模型,并验证了该模型及计算方法的合理性.在此基础上,采用模块化仿真方法分析了充、放热过程中受到入口温度、流量以及流量和温度同时扰动时,换热器A和C的动态特性.结果表明:换热器A和C都具有较大的热惯性,其动态响应时间分别约为30 min和20 min;在蒸汽进口温度的扰动下,换热器A和C导热油与蒸汽出口温度均无响应时滞;在导热油入口温度的扰动下,换热器C导热油出口温度存在响应时滞.

基于超临界CO_2布雷顿循环的塔式电站热性能分析

超临界CO_2(S-CO_2)作为传热流体具有无毒、廉价、无上限温度限制等优点,近年来受到国内外学者青睐。使用S-CO_2作为传热和工作流体直接用于S-CO_2布雷顿循环发电,既能消除昂贵的中间换热器,减少使用硝酸熔盐带来繁重的防冻保护,降低电站初投资,又能提高电站效率。使用MATLAB编程软件建立塔式太阳能热发电系统的能量和火用分析模型,分析不同直接太阳辐射能(DNI)、吸热器出口温度、循环压比及部件效率等对电站性能的影响。并将其分析结果与常规再热蒸汽朗肯循环和熔盐为传热流体的S-CO_2布雷顿循环塔式电站进行对比。结果表明:电站效率主要受当地的DNI影响较大;为了获得更高效率,需要增加吸热器出口流体温度;在动力循环设备中,相比于压缩机,膨胀机效率对动力循环以及电站效率影响较大;使用S-CO_2作为传热和工作流体的塔式电站具有更高的电站效率,较常规再热蒸汽朗肯循环及熔盐为传热流体的布雷顿循环电站热效率分别高3.42%和1.04%。