一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法与流程

本发明涉及一种集热器控制领域，尤其涉及一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法。

背景技术：

光热发电系统包括集热器及用于将太阳光反射聚集于集热器上的反射镜镜场。输送至集热器的换热介质在集热器中吸收热量，进而为汽轮机的发电提供足够的能量。

由于不同天气、不同时刻下，太阳辐射强度不同，而太阳辐射强度直接影响到集热器输出的高温蒸汽的品质，因此，为保证集热器出口的换热介质品质，需调节集热器的换热介质供给量。

目前，多根据太阳辐射强度的变化实时调节集热器的换热介质供给量，该种调节方式适用于反射镜镜场正常接收太阳光照及集热器正常运行的条件，但当集热器出现异常或部分反射镜镜场被云层遮挡时，该种调节方式无法做出正确调节，导致集热器出口的换热介质的温度无法满足实际需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，其可对不同环境条件下的集热器的换热介质供给量进行合理调节，从而获得所需温度的换热介质。

本发明的目的还在于提供一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，其可对不同环境条件下的集热器的换热介质供给量进行合理调节，从而获得所需温度的换热介质。

为实现上述目的，本发明提供的一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，包括：

步骤S1、测量起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁和起始时刻所述集热器出口的换热介质温度T₁；

步骤S2、经过一个预设周期后，测量当前时刻所述集热器出口的换热介质温度T₂，并与一个预设周期前的所述集热器出口的换热介质温度T_前做差得到所述集热器出口的换热介质的温度变化值ΔT；

步骤S3、判断所述集热器出口的换热介质温度变化值ΔT，当ΔT≥0时，则保持一个预设周期前的换热介质供给量Q_前，当ΔT＜0时，则进行步骤S4；

步骤S4、将一个预设周期前的换热介质供给量Q_前减少预设值；

步骤S5、返回步骤S2。

进一步地，所述步骤S1之前还包括：步骤A、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合启动调节条件，当判定是，则进行步骤S1。

进一步地，所述步骤A包括：

步骤A1、测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀；

步骤A2、实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；

步骤A3、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值小于或等于a，且0.4≤a≤0.68时，则判定是，并进行步骤S1。

进一步地，所述步骤A包括：

步骤B1、测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀和实时测量所述集热器出口的换热介质温度T_实，并实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；

步骤B2、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值为b，当0.7≤b≤1.3，同时实时测量的所述集热器出口的换热介质温度T_实的下降速度大于第一预设温度下降速率时，则判定是，并进行步骤S1。

进一步地，所述第一预设温度下降速率为F℃/min，F的取值范围为2～5。

进一步地，所述步骤S4和所述步骤S5之间还包括：

步骤C、测量当前换热介质供给量Q_变；

当Q_变未达到预设换热介质供给量的下限值时，则进行步骤S5；

当Q_变达到预设换热介质供给量的下限值及其以下时，则经过预订时间后，关闭所述集热器的出口阀。

进一步地，所述预设换热介质供给量的下限值为起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁的K％，K的取值范围为5～20。

进一步地，所述预订时间的取值范围为2min～5min。

进一步地，还包括：步骤D、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合关闭调节条件，当判定否时，则进行所述步骤S1至步骤S5，当判定是时，则停止执行所述步骤S1至步骤S5，进行步骤E；

步骤E、根据当前时刻实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_实，调节换热介质供给量。

进一步地，所述步骤D具体为：

测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，实时测量所述集热器出口的换热介质温度T_实；

当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值大于或等于0.7，同时T_实的变化速率小于第二预设温度下降速率时，则停止执行所述步骤S1至所述步骤S5，进行所述步骤E；

当任一条件不满足时，则进行所述步骤S1至步骤S5。

进一步地，所述换热介质为水，所述步骤E具体为：

根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

测量该时刻所述集热器的给水温度以及给水压力，并计算出当前的给水焓值；

测量该时刻所述集热器的出口蒸汽的蒸汽压力，并得到该蒸汽压力下的干饱和蒸汽温度值；

通过该蒸汽压力和该干饱和蒸汽温度值计算出干饱和蒸汽的理论焓值；

利用所述给水焓值、所述干饱和蒸汽的理论焓值以及所述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻所述集热器的理论给水量。

测量该时刻所述集热器的实际给水量，并调节所述集热器的给水量。

进一步地，所述根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算所述集热器吸收的理论热功率；

计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算所述集热器的有效吸收的热功效率；

利用所述集热器吸收的理论热功率、所述经过反射镜后的可利用的热功效率和所述集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率；

进一步地，所述换热介质为导热油或熔融盐，所述步骤E具体为：

根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率；

测量该时刻所述集热器入口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输入的换热介质的焓值；

测量该时刻所述集热器出口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输出的换热介质的焓值；

利用所述输入的换热介质的焓值、所述输出的换热介质的焓值以及所述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻所述集热器的换热介质的理论供给量；

测量该时刻所述集热器的换热介质的实际供给量，并调节所述集热器的换热介质的供给量。

进一步地，所述根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算所述集热器吸收的理论热功率；

计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算所述集热器的有效吸收的热功效率；

利用所述集热器吸收的理论热功率、所述经过反射镜后的可利用的热功效率和所述集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率。

进一步地，所述第二预设温度下降速率为G℃/min，G的取值范围为2～5。

进一步地，所述预设周期为Hmin，H的取值范围为2～5。

进一步地，所述预设值为起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁的J％，J的取值范围为5～15。

本发明还提供的一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，包括：

步骤S1、测量起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁和起始时刻所述集热器出口的换热介质温度T₁；

步骤S2、经过一个预设周期后，测量当前时刻所述集热器出口的换热介质温度T₂，并与一个预设周期前的所述集热器出口的换热介质温度T_前做差得到所述集热器出口的换热介质的温度变化值ΔT；

步骤S3、判断所述集热器出口的换热介质温度变化值ΔT，当ΔT≤0时，则保持一个预设周期前的换热介质供给量Q_前，当ΔT＞0时，则进行步骤S4；

步骤S4、将一个预设周期前的换热介质供给量Q_前增加预设值；

步骤S5、返回步骤S2。

进一步地，所述步骤S1之前还包括：

步骤A、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合启动调节条件，当判定是，则进行步骤S1。

进一步地，所述步骤A包括：

步骤A1、测量原始时刻太阳法向直射辐射值DNI₀；

步骤A2、实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，并实时测量所述集热器出口的换热介质温度T_变；

步骤A3、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值小于或等于a，且0.4≤a≤0.68，同时实时测量的所述集热器出口的换热介质温度T_变的上升速度大于第一预设温度上升速率时，则判定是，并进行步骤S1。

进一步地，所述第一预设温度上升速率为F℃/min，F的取值范围为2～5。

进一步地，所述步骤S4和所述步骤S5之间还包括：

步骤B、测量当前换热介质供给量Q_变；

当Q_变未达到预设换热介质供给量的上限值时，则进行步骤S5；

当Q_变达到预设换热介质供给量的上限值及其以上时，则经过预订时间后，启动减温程序。

进一步地，所述换热介质为水，所述减温程序包括：

对所述集热器中的蒸汽实施喷水减温处理；

实时测量所述集热器出口的蒸汽温度；

当所述集热器出口的蒸汽温度达到蒸汽的温度临界值时，调整所述集热器对应的反射镜的位置，使得所述反射镜聚集的光线偏离所述集热器。

进一步地，所述换热介质为导热油或熔融盐，所述减温程序包括：

实时测量所述集热器出口的换热介质温度；

当所述集热器出口的换热介质温度达到换热介质的温度临界值时，调整所述集热器对应的反射镜的位置，使得所述反射镜聚集的光线偏离所述集热器。

进一步地，所述预设换热介质供给量的上限值为所述集热器换热介质供给量的最大流量值。

进一步地，所述预订时间的取值范围为2min～5min。

进一步地，所述蒸汽的温度临界值的取值范围为490℃～510℃。

进一步地，所述换热介质的温度临界值的取值范围为390℃～400℃。

进一步地，还包括：

步骤C、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合关闭调节条件，当判定否时，则进行步骤所述S1至步骤S5，当判定是时，则停止执行所述步骤S1至步骤S5，进行步骤D；

步骤D、根据当前时刻实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_实，调节换热介质供给量。

进一步地，所述步骤C具体为：

测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；

当实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值为b，当0.7≤b≤1.3时，则停止执行所述步骤S1至步骤S5，进行所述步骤D；

当这一条件不满足时，则进行步骤S1至步骤S5。

进一步地，所述换热介质为水，步骤D具体为：

根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率；

测量该时刻所述集热器的给水温度以及给水压力，并计算出当前的给水焓值；

测量该时刻所述集热器的出口蒸汽的蒸汽压力，并得到该蒸汽压力下的干饱和蒸汽温度值；

通过该蒸汽压力和该干饱和蒸汽温度值计算出干饱和蒸汽的理论焓值；

利用所述给水焓值、所述干饱和蒸汽的理论焓值以及所述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻所述集热器的理论给水量；

测量该时刻所述集热器的实际给水量，并调节所述集热器的给水量。

进一步地，所述根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算所述集热器吸收的理论热功率；

计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算所述集热器的有效吸收的热功效率；

利用所述集热器吸收的理论热功率、所述经过反射镜后的可利用的热功效率和所述集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率。

进一步地，所述换热介质为导热油或熔融盐，所述步骤D具体为：

根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

测量该时刻所述集热器入口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输入的换热介质的焓值；

测量该时刻所述集热器出口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输出的换热介质的焓值；

利用所述输入的换热介质的焓值、所述输出的换热介质的焓值以及所述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻所述集热器的换热介质的理论供给量；

测量该时刻所述集热器的换热介质的实际供给量，并调节所述集热器的换热介质的供给量。

进一步地，所述根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算所述集热器吸收的理论热功率；

计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算所述集热器的有效吸收的热功效率；

利用所述集热器吸收的理论热功率、所述经过反射镜后的可利用的热功效率和所述集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻所述集热器吸收的有效热功率。

进一步地，所述预设周期为Hmin，H的取值范围为2～5。

进一步地，所述预设值为起始时刻集热器的给水量Q1的J％，J的取值范围为5～15。

与现有技术相比，本发明提供的一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，根据集热器出口的换热介质温度的变化值，及时调节集热器的换热介质供给量，保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。并可根据集热器出口的换热介质温度的变化值判断影响集热器的异常工况，并据此作出合适调整，从而避免集热器出口的换热介质温度过低或过高，进而可获得所需温度的集热器出口的换热介质。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明实施例一提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

图2至图5为本发明实施例二提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

图6至图10为本发明实施例三提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

图11为本发明实施例四提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

图12至图14为本发明实施例五提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

图15至图19为本发明实施例六提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，包括：

步骤S1、测量起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁和起始时刻该集热器出口的换热介质温度T₁；

步骤S2、经过一个预设周期后，测量当前时刻集热器出口的换热介质温度T₂，并与一个预设周期前的集热器出口的换热介质温度T_前做差得到该集热器出口的换热介质的温度变化值ΔT；

步骤S3、判断集热器出口的换热介质温度变化值ΔT，当ΔT≥0时，则保持一个预设周期前的换热介质供给量Q_前，当ΔT＜0时，则进行步骤S4；

步骤S4、将一个预设周期前的换热介质供给量Q_前减少预设值；

步骤S5、返回步骤S2。

其中的预设周期为Hmin，H的取值范围可为2～5，预设值为起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁的J％，J的取值范围可为5～15。

本实施例提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，根据集热器出口的换热介质温度的变化值，逐步调节集热器的换热介质供给量，从而保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。

实施例二

上述实施例一给出了换热介质供给量的控制方法的具体过程，为进一步明确该控制方法的启动条件，本实施例中的其中一个实施方式将阐述该换热介质供给量的控制方法的具体启动条件。

为明确实施例一中换热介质供给量的控制方法的启动条件，在上述步骤S1之前还包括：步骤A、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合启动调节条件，当判定是，则进行步骤S1。其中，在步骤 S1之前的启动条件包括两种情况，即步骤A包括两种具体形式。

其中一种形式，如图2所示，步骤A包括：

步骤A1、测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀；

步骤A2、实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；

步骤A3、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值小于或等于a，且0.4≤a≤0.68时，则判定是，并进行步骤S1。

该步骤A包括的启动调节条件，首先测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，并实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，通过比较实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的大小，当该两个值的大小满足一定关系时，才可启动步骤S1，即可启动实施例一中的换热介质供给量的调节过程。当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值a，且a满足0.4≤a≤0.68这一条件时，表明太阳辐照监测装置显示的此时集热器所处环境的太阳法向直射辐射值DNI_变相对于原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀出现大幅降低。根据该太阳辐照监测装置的显示数据，可以判断集热器所处的环境有两种情况，第一种情况为：太阳辐照监测装置的显示数据与此时环境的实际太阳法向直射辐射值一致，表明集热器对应的反射镜接收到的太阳光大幅降低，从而导致集热器接收的反射镜反射的太阳光能量也较弱，进而导致集热器出口的换热介质的温度降低。此时，需要开启步骤S1至步骤S5的调节，即通过测量集热器出口的换热介质温度的变化值及时调节集热器的换热介质供给量。第二种情况为：太阳辐照监测装置的显示数据与此时环境的实际太阳法向直射辐射值不一致，表明太阳辐照监测装置出现异常或该太阳辐照监测装置被云层遮挡，而集热器对应的反射镜尚未被云层遮挡，集热器仍可接收反射镜聚集的较多太阳光能量，从而导致集热器出口的换热介质的温度升高，此时，也需要开启步骤S1至步骤S5的调节步骤，即通过测量集热器出口的换热介质温度的变化值及时调节集热器的换热介质供给量。因此，综合上述分析，通过步骤A1至步骤A3可及时判断集热器及其对应的反射镜所处环境的动态变化，并根据该种变化确定是否开启集热器的换热介质供给量的调节过程，进而可以保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。

另一种形式，如图3所示，步骤A包括：

步骤B1、测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀和实时测量集热器出口的换热介质温度T_实， 并实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；

步骤B2、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值为b，当0.7≤b≤1.3，同时实时测量的集热器出口的换热介质温度T_实的下降速度大于第一预设温度下降速率时，则判定是，并进行步骤S1。

该步骤A包括的启动调节条件，首先测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，并实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，并实时测量集热器出口的换热介质温度T_实。通过比较实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的大小，并同时判断集热器出口的换热介质温度T_实的变化，当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的大小满足一定关系，同时，集热器出口的换热介质温度T_实的变化满足一定条件时才可启动步骤S1，即可启动实施例一中的换热介质供给量的调节过程。当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值b，且b满足0.7≤b≤1.3这一条件，同时，集热器出口的换热介质温度T_实的下降速度大于第一预设温度下降速率时，该第一预设温度下降速率为F℃/min，F的取值范围可为2～5。表明太阳辐照监测装置显示的此时集热器所处环境的太阳法向直射辐射值DNI_变相对于原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的变化幅度较小。根据该太阳辐照监测装置的显示数据，表明集热器对应的反射镜接收到的太阳光能量相对于原始时刻是集热器对应的反射镜接收到的太阳光能量变化较小，理论上，集热器出口的换热介质温度的变化应该较小，但是实际测得的集热器出口的换热介质温度T_实的下降速度却大于第一预设温度下降速率，表明，此时该太阳辐照监测装置显示的太阳法向直射辐射值与集热器对应的反射镜实际接收的太阳法向直射辐射值不一致，表明此时该太阳辐照监测装置处于正常光照下，但该集热器对应的反射镜却被云层遮挡，从而导致了集热器接收的太阳光照能量较小，进而导致集热器出口的换热介质温度大幅降低。此时，需要开启步骤S1至步骤S5的调节步骤，即通过测量集热器出口的换热介质温度的变化值及时调节集热器的换热介质供给量。因此，综合上述分析，通过步骤B1至步骤B2可及时判断集热器及其对应的反射镜所处环境的动态变化，并根据该种变化确定是否开启集热器的换热介质供给量的调节过程，进而可以保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。

结合上述描述的换热介质供给量的控制方法的具体启动条件，本实施例提供的换热介质供给量的控制方法的流程具体如图4所示，针对图4中显示的各项控制流程在上述内容中已有描述，在此 不再赘述。

综合上述分析，本实施例提供的两种启动调节集热器的换热介质供给量的条件，可及时判断集热器及其对应的反射镜所处环境的动态变化，根据该种变化可确定集热器实际接收的光照能量较小，将会导致集热器出口的换热介质温度的降低，据此开启集热器的换热介质供给量的调整。

在逐步调节集热器的换热介质供给量的过程中，当换热介质供给量减少到最小时，若集热器出口的换热介质温度仍在降低，则表明集热器出口的换热介质温度仍然不能满足实际需求，此时，则需要关闭集热器的出口阀，集热器出口的该部分换热介质不作后续利用。针对该种情况，本实施例又给出了另一种具体的控制方法，如图5所示，具体为：

在步骤S4和步骤S5之间还包括步骤C，该步骤C具体包括：

测量当前换热介质供给量Q_变；

当Q_变未达到预设换热介质供给量的下限值时，则进行步骤S5；

当Q_变达到预设换热介质供给量的下限值及其以下时，则经过预订时间后，关闭集热器的出口阀。

其中的预设换热介质供给量的下限值为起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁的K％，K的取值范围为5～20。其中的预定时间的取值范围为2min～5min。

实施例三

综合实施例一或实施例二描述的内容，根据集热器出口的换热介质的温度变化，逐步调节集热器的换热介质供给量。值得注意的是，在逐步调节换热介质供给量的过程中，集热器及其对应的反射镜所处的环境条件也有可能发生变化，即当集热器及其对应的反射镜所处环境的实际太阳法向直射辐射值处于合理浮动范围内，且集热器出口的换热介质温度的变化处于合理范围内时，则需停止该集热器的换热介质供给量的调节，并开启正常工况下的调节模式。

本实施例给出了正常工况下的具体调节方法，如图6所示，该光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，还包括：

步骤D、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合关闭调节条件，当判定否时，则进行上述步骤S1至步骤S5，当判定是时，则停止执行上述步骤S1至步骤S5，进行步骤E；

步骤E、根据当前时刻实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_实，调节换热介质供给量。

其中的步骤D具体为：

测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，实时测量集热器出口的换热介质温度T_实；

当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值大于或等于0.7，同时T_实的变化速率小于第二预设温度下降速率时，则停止执行上述步骤S1至步骤S5，进行步骤E；

当任一条件不满足时，则进行上述步骤S1至步骤S5。

其中的第二预设温度下降速率为G℃/min，G的取值范围可为2～5。

如图7所示，当换热介质为水，其中的步骤E具体为：

步骤R1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

步骤R2、测量该时刻集热器的给水温度以及给水压力，并计算出当前的给水焓值；

步骤R3、测量该时刻集热器的出口蒸汽的蒸汽压力，并得到该蒸汽压力下的干饱和蒸汽温度值；

步骤R4、通过该蒸汽压力和该干饱和蒸汽温度值计算出干饱和蒸汽的理论焓值；

步骤R5、利用上述给水焓值、上述干饱和蒸汽的理论焓值以及上述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻集热器的理论给水量；

步骤R6、测量该时刻集热器的实际给水量，并调节集热器的给水量。

如图8所示，其中的步骤R1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

步骤R11、根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算集热器吸收的理论热功率；

步骤R12、计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算集热器的有效吸收的热功效率；

步骤R13、利用集热器吸收的理论热功率、经过反射镜后的可利用的热功效率和集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻集热器吸收的有效热功率。

如图9所示，当换热介质为导热油或熔融盐，其中的步骤E具体为：

步骤Y1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

步骤Y2、测量该时刻集热器入口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输入的换热介质的焓值；

步骤Y3、测量该时刻集热器出口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输出的换 热介质的焓值；

步骤Y4、利用上述输入的换热介质的焓值、上述输出的换热介质的焓值以及上述集热器吸收的有效热功率计算出该时刻集热器的换热介质的理论供给量；

步骤Y5、测量该时刻集热器的换热介质的实际供给量，并调节集热器的换热介质的供给量。

如图10所示，其中的步骤Y1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

步骤Y11、根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算集热器吸收的理论热功率；

步骤Y12、计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算集热器的有效吸收的热功效率；

步骤Y13、利用集热器吸收的理论热功率、经过反射镜后的可利用的热功效率和集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻集热器吸收的有效热功率。

其中，步骤R11、步骤Y11中的集热器吸收的理论热功率是指在当前太阳法向直射辐射值下，在无任何损失的情况下全部反射至集热器并被其全部吸收的太阳光照的热功率。

但在实际情况中，太阳光在传输过程中因受到各种因素的影响而损失辐照能量，大体可分为两个方面。

其一为计算经过反射镜后的可利用的热功效率。经过反射镜后的可利用的热功效率是指在当前太阳法向直射辐射值下，太阳光从入射到反射镜并经过反射镜将太阳光反射至集热器蒸发段的这一过程中，太阳光经损失后实际能够利用的热功效率。具体的影响因素与反射镜的安装结构及其自身性能具有极大的关系。

其二为计算集热器的有效吸收的热功效率。计算集热器的有效吸收的热功效率是指经过反射镜反射后的太阳光照射至集热器后，集热器能够将太阳光转化为实际能够吸收并利用的热能的热功效率值。具体的影响因素与集热器的结构及其自身性能具有极大的关系。

上述步骤E给出的集热器的换热介质供给量的控制方法是当集热器及其对应的反射镜处于正常工况下的调节方式，其根据太阳法向直射辐射值，及时、有效地调节集热器的换热介质供给量，从而提升集热器出口处的换热介质的稳定性，进而保证集热器出口处的换热介质的品质。

实施例四

如图11所示，本实施例提供了另一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，包括：

步骤S1、测量起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁和起始时刻集热器出口的换热介质温度T₁；

步骤S2、经过一个预设周期后，测量当前时刻集热器出口的换热介质温度T₂，并与一个预设周期前的集热器出口的换热介质温度T_前做差得到集热器出口的换热介质的温度变化值ΔT；

步骤S3、判断集热器出口的换热介质温度变化值ΔT，当ΔT≤0时，则保持一个预设周期前的换热介质供给量Q_前，当ΔT＞0时，则进行步骤S4；

步骤S4、将一个预设周期前的换热介质供给量Q_前增加预设值；

步骤S5、返回步骤S2。

其中的预设周期为Hmin，H的取值范围可为2～5，预设值为起始时刻集热器的换热介质供给量Q₁的J％，J的取值范围可为5～15。

本实施例提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，根据集热器出口的换热介质温度的变化值，逐步调节集热器的换热介质供给量，从而保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。

实施例五

上述实施例四给出了换热介质供给量的控制方法的具体过程，为进一步明确该控制方法的启动条件，本实施例中的其中一个实施方式将阐述该换热介质供给量的控制方法的具体启动条件。

如图12、13所示，为明确实施例四中换热介质供给量的控制方法的启动条件，在实施例四中的步骤S1之前还包括：步骤A、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合启动调节条件，当判定是，则进行步骤S1。该步骤A具体包括：

步骤A1、测量原始时刻太阳法向直射辐射值DNI₀；

步骤A2、实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变，并实时测量集热器出口的换热介质温度T_变；

步骤A3、当实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值小于或等于a，且0.4≤a≤0.68，同时实时测量的集热器出口的换热介质温度T_变的上升速度大于第一预设温度上升速率时，则判定是，并进行步骤S1。

该步骤A包括的启动调节条件，首先测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，并实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变及实时测量集热器出口的换热介质温度T_变。通过比较实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的大小，当该两个值的大小满足一定关系， 同时集热器出口的换热介质温度T变的上升速度大于第一预设温度上升速率时，其中的第一预设温度上升速率为F℃/min，F的取值范围为2～5，才可启动步骤S1，即可启动实施例四中的换热介质供给量的调节过程。当出现实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值a，a满足0.4≤a≤0.68，且集热器出口的换热介质温度T_变的上升速度大于第一预设温度上升速率这一条件时，表明太阳辐照监测装置显示的此时集热器所处环境的太阳法向直射辐射值DNI_变相对于原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀出现大幅降低，但集热器出口的换热介质温度却在大幅升高。据此可以判断，太阳辐照监测装置的显示数据与此时集热器实际接收的反射镜反射的太阳光能量不一致，表明太阳辐照监测装置出现异常或该太阳辐照监测装置被云层遮挡，而集热器对应的反射镜尚未被云层遮挡，集热器仍可接收反射镜聚集的较多太阳光能量，从而导致集热器出口的换热介质的温度升高，此时，也需要开启步骤S1至步骤S5的调节，即通过测量集热器出口的换热介质温度的变化值及时调节集热器的换热介质供给量。因此，综合上述分析，通过本实施例的步骤A1至步骤A3可及时判断集热器及其对应的反射镜实际上所处环境的动态变化，并根据该种变化确定是否开启集热器的换热介质供给量的调节过程，进而可以保证集热器出口的换热介质温度满足实际需要。

值得注意的是，在逐步增加换热介质供给量的过程中，当换热介质供给量增加到上限值时，该集热器出口的换热介质温度仍在上升，则表明集热器出口的换热介质温度仍然不能满足实际需求，此时，可启动减温程序，利用具体的减温程序试图将集热器出口的换热介质温度降低到所需的温度。针对该种情况，本实施例又给出了另一种具体的控制方法，如图14所示，具体为：

在步骤S4和步骤S5之间还包括步骤B，该步骤B具体包括：

测量当前换热介质供给量Q变；

当Q变未达到预设换热介质供给量的上限值时，则进行步骤S5；

当Q变达到预设换热介质供给量的上限值及其以上时，则经过预订时间后，启动减温程序。

其中的预定时间的取值范围可为2min～5min。其中的预设换热介质供给量的上限值为集热器换热介质供给量的最大流量值。

当换热介质为水时，该减温程序具体包括：对集热器中的蒸汽实施喷水减温处理；实时测量集热器出口的蒸汽温度；当集热器出口的蒸汽温度达到蒸汽的温度临界值时，调整集热器对应的反射 镜的位置，使得反射镜聚集的光线偏离集热器。启动该减温程序的目的是为了避免集热器出口的蒸汽温度过高，无法进行后续利用，当通过该减温程序处理后能够产生所需温度的蒸汽，则进行后续利用，例如，经过蒸汽轮机进行蒸汽发电。若通过该减温程序处理后，集热器出口的蒸汽温度仍然过高，即达到了蒸汽的温度临界值时，则为了避免集热器中的蒸汽温度进一步升高，则需要调整集热器对应的反射镜的位置，使得反射镜聚集的光线不再汇聚至集热器上，从而可以避免集热器接收太阳光能量，进而使得集热器中的蒸汽温度逐渐冷却。

其中的蒸汽的温度临界值的取值范围为490℃～510℃，优选地，蒸汽的温度临界值为500℃.

当换热介质为导热油或熔融盐时，该减温程序具体包括：实时测量集热器出口的换热介质温度；当集热器出口的换热介质温度达到换热介质的温度临界值时，调整集热器对应的反射镜的位置，使得反射镜聚集的光线偏离集热器。其中的换热介质的温度临界值的取值范围为390℃～400℃，优选地，换热介质的温度临界值为395℃。当换热介质为导热油或熔融盐时启动的减温程序与上述当换热介质为水时的减温程序不同，当换热介质为导热油或熔融盐时，若集热器出口的换热介质温度达到换热介质的温度临界值时，为了避免集热器中的蒸汽温度进一步升高，则需要调整集热器对应的反射镜的位置，使得反射镜聚集的光线不再汇聚至集热器上，从而可以避免集热器接收太阳光能量，进而使得集热器中的换热介质温度逐渐冷却。

实施例六

根据实施例四或实施例五描述的内容，根据集热器出口的换热介质的温度变化，逐步调节集热器的换热介质供给量，值得注意的是，在逐步调节换热介质供给量的过程中，集热器及其对应的反射镜所处的环境条件有可能发生变化，即当集热器及其对应的反射镜所处环境的实际太阳法向直射辐射值处于合理浮动范围内，则需停止该集热器的换热介质供给量的调节，并开启正常工况下的调节模式。

本实施例给出了正常工况下的具体调节方法，如图15所示，本实施例提供的光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法，还包括：

步骤C、判断太阳法向直射辐射值的变化是否符合关闭调节条件，当判定否时，则进行步骤S1至步骤S5，当判定是时，则停止执行步骤S1至步骤S5，进行步骤D；

步骤D、根据当前时刻实时测量的太阳法向直射辐射值DNI_实，调节换热介质供给量。

其中的步骤C具体为：测量原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀，实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变；当实时测量太阳法向直射辐射值DNI_变与原始时刻的太阳法向直射辐射值DNI₀的比值为b，当0.7≤b≤1.3时，则停止执行步骤S1至步骤S5，进行步骤D；当这一条件不满足时，则进行步骤S1至步骤S5。

如图16所示，当换热介质为水时，其中的步骤D具体包括：

步骤R1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

步骤R2、测量该时刻集热器的给水温度以及给水压力，并计算出当前的给水焓值；

步骤R3、测量该时刻集热器的出口蒸汽的蒸汽压力，并得到该蒸汽压力下的干饱和蒸汽温度值；

步骤R4、通过该蒸汽压力和该干饱和蒸汽温度值计算出干饱和蒸汽的理论焓值；

步骤R5、利用给水焓值、干饱和蒸汽的理论焓值以及集热器吸收的有效热功率计算出该时刻集热器的理论给水量；

步骤R6、测量该时刻所述集热器的实际给水量，并调节所述集热器的给水量。

如图17所示，其中的步骤R1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

步骤R11、根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算集热器吸收的理论热功率；

步骤R12、计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算集热器的有效吸收的热功效率；

步骤R13、利用集热器吸收的理论热功率、经过反射镜后的可利用的热功效率和集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻集热器吸收的有效热功率。

如图18所示，当换热介质为导热油或熔融盐时，该步骤D具体为：

步骤Y1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率；

步骤Y2、测量该时刻集热器入口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输入的换热介质的焓值；

步骤Y3、测量该时刻集热器出口处的换热介质的温度以及换热介质的压力，并计算出输出的换热介质的焓值；

步骤Y4、利用输入的换热介质的焓值、输出的换热介质的焓值以及集热器吸收的有效热功率计算出该时刻集热器的换热介质的理论供给量；

步骤Y5、测量该时刻集热器的换热介质的实际供给量，并调节集热器的换热介质的供给量。

如图19所示，其中的步骤Y1、根据当前时刻太阳法向直射辐射值DNI_实计算出该时刻集热器吸收的有效热功率，具体为：

步骤Y11、根据该时刻太阳法向直射辐射值DNI_实，计算集热器吸收的理论热功率；

步骤Y12、计算经过反射镜后的可利用的热功效率和计算集热器的有效吸收的热功效率；

步骤Y13、利用集热器吸收的理论热功率、经过反射镜后的可利用的热功效率和集热器的有效吸收的热功效率计算出该时刻集热器吸收的有效热功率。

其中，步骤R11、步骤Y11中的集热器吸收的理论热功率是指在当前太阳法向直射辐射值下，在无任何损失的情况下全部反射至集热器并被其全部吸收的太阳光照的热功率。

但在实际情况中，太阳光在传输过程中因受到各种因素的影响而损失辐照能量，大体可分为两个方面。

其一为计算经过反射镜后的可利用的热功效率。经过反射镜后的可利用的热功效率是指在当前太阳法向直射辐射值下，太阳光从入射到反射镜并经过反射镜将太阳光反射至集热器蒸发段的这一过程中，太阳光经损失后实际能够利用的热功效率。具体的影响因素与反射镜的安装结构及其自身性能具有极大的关系。

其二为计算集热器的有效吸收的热功效率。计算集热器的有效吸收的热功效率是指经过反射镜反射后的太阳光照射至集热器后，集热器能够将太阳光转化为实际能够吸收并利用的热能的热功效率值。具体的影响因素与集热器的结构及其自身性能具有极大的关系。

上述步骤D给出的集热器的换热介质供给量的控制方法是当集热器及其对应的反射镜处于正常工况下的调节方式，其根据太阳法向直射辐射值，及时、有效地调节集热器的换热介质供给量，从而提升集热器出口处的换热介质的稳定性，进而保证集热器出口处的换热介质的品质。

最后需要说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的精神和范围。