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红外热像仪在熔盐塔式光热发电的应用

2019.06.20 来自:巨哥电子

国内光伏行业在经历了一段时间的粗暴式增长后,一些产业人士开始把目光转向另一种太阳能——光热发电。


光热发电不仅是国家大力支持的清洁能源产业,而且更重要的是它的电力品质更高,电力输出稳定。光热发电利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,达到发电的目的,在未来有替代部分传统火电站作为基荷或者调峰电站的潜力。



敦煌首航节能光热发电项目作为全球第三个可以24小时发电的塔式熔盐电站,也是亚洲和中国首座,建成后可实现年发电时长5000小时以上,带15小时熔盐储热,昼夜连续运行。两座熔盐塔式光热电站像两个硕大的向日葵生长在茫茫戈壁滩上,首航节能敦煌一期10MW光热发电项目于2017年投产,已经实现24小时连续发电。正在进行设备调试的二期100MW项目被列为第一批国家光热发电示范项目,12000多面定日镜分布在800公顷的场地内,将太阳光聚焦到260多米高的吸热塔上,良好的储热技术使光热电站在晚上或者阴雨天都能平稳发电。


1.项目概述


塔式太阳能热发电系统是光热发电系统的4种形式之一,它采用多个平面反射镜汇聚太阳光,通过定日镜将太阳光反射至集热塔顶的吸热器上,加热吸热器内保持流动的传热流体到500℃~1000℃,高温传热流体通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽,推动汽轮发电机组发电。


吸热器作为塔式光热发电系统的主要设备,是把太阳光能转换成热能的装置,对其运行状态的监测至关重要。加热器运行的稳定与否,对整个塔式太阳能发电系统的运行都带来诸多方面的影响,吸热器温度异常及产生污垢后易造成设备损伤,影响寿命及生产效率,而采用红外热像仪监测系统对吸热器进行实时监测,及时了解吸热器的运行状况,具有极其重要的意义。



2.项目难点


敦煌是中国太阳辐射量较高的地区之一,发展光电产业潜力巨大。但昼夜温差大,最高气温41.7℃,最低气温-30.5℃,四季多风,市境西面是沙漠,与塔克拉玛干相连,北面是戈壁,与天山余脉相接,气候干燥,降雨量少,蒸发量大,导致风沙极大,气候环境十分恶劣。在如此严苛的环境下,不仅需要热像仪稳定运行,而且要保证对所需监测目标(吸热器)进行24h连续不间断的温度监测。


3.热像仪方案


热像仪是通过探测物体本身发出的红外热辐射来进行成像,不依赖于可见光,被广泛应用于无接触全景测温和夜视领域。上海巨哥电子科技有限公司开发的熔盐塔式光热发电监测系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统,通过前端DT32-HT双波段红外监测系统采集吸热器运行状态数据,后端集群软件ThermoGroup实时监控记录,实现多级联网监控,在调控中心即可对站端系统集中监控、统一管理,为光热发电系统保驾护航。



DT32-HT后端双波段检测系统


熔盐塔式光热发电监测系统主要由前端监控采集系统、网络传输系统和后端服务器平台系统构成,承载于电力综合数据网,组成一个完整的多级联网系统。



红外监测系统架构示意图


4.产品特点优势


  • 采用低功耗无TEC无Heater操作,开机更迅速,测温更准确;

  • 采用以太网输出50Hz纯温度数据和H.264可见光视频,带宽占用低,可大规模布控并同时集群监测;

  • 一根网线即可完成红外/可见光双流数据传输和远程控制功能;

  • 具有网络故障检测和自恢复功能;

  • 定制无热化镜头不受环境温差影响清晰成像,并准确测温;

  • 超温自动报警,自动抓图、录像,可保存温度流数据并回放;

  • 支持图像组播和广播,可多点同时采集带温度数据的数字图像;

  • 配备专业版在线监控软件和离线分析软件,支持历史数据分析;

  • 可自动生成每天的巡检日志,包括每个监控预置位的最高温度及图片;

  • 监控计算机可对监控画面进行实时点、线、区域的温度分析和计算;

  • 云台采用高精度、高强度齿轮传动,外壳采用高强度铝合金压铸材料;

  • IP66高防护等级,采用加热防护罩及户外抗风云台,适用于现场恶劣环境。


5.项目总结


DT32-HT安装现场


光热发电在中国太阳能发电政策规划中的地位显著提升,其自带储能系统,相比较光伏、风电等间歇性能源,能够在一定范围内可控地输出稳定、高品质的清洁能源,与光伏发电形成很好的互补,加上我国有丰富的太阳能光热资源,光热发电在我国有很大的发展前景。


伴随光热发电在中国能源结构中的战略地位的提升,随之而来的是光热发电产业化进程加快,也同样要求项目配套的软硬件设施更加完善,为整个项目的落地发展提供坚实的基础。巨哥电子研发生产的红外热像仪凭借其测量精度高、可靠性强的特性,为光热发电项目的稳定运行提供专业的测温保障,不仅在新能源行业有着不俗的表现,还覆盖了包括电力行业、轨道交通、石油石化、设备制造等,为数十个行业提供完善的解决方案。




相关线下活动:


第四届CSP Focus光热发电中东北非聚焦大会(2019.6.27-28,迪拜)

第三届光热发电创新大会(2019.10.24-25,中国)


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