系统描述

太阳能塔吸热器红外热像监测系统

太阳能塔吸热器红外热像监测系统(SPTC)使用红外热像技术 来监测中央吸热器,温度测量完全自动化,无需任何手动交互。 温度测量完全自动化,无需任何手动交互。一旦超过温度阈 值,SPTC会自动发出警告和警报,并将信号传输到主系统以控 制定日镜的偏转。这样可以监控和优化吸热器的热量分布。

对吸热器面板表面实行热成像分析,使得任何异常都可以在早 期阶段被发现,这降低了维护成本,并防止由于过热而导致的成 本密集型停机。交钥匙解决方案具有高度可靠的组件,结构灵 活,因此可以轻松适应塔式太阳能光热电站的不同情况和运行 模式。

红外热像仪在太阳能塔周围的位置 – 测量距离 330 m 1 – 太阳能塔; 2 – 红外热像仪; 3 – 定日镜

系统特点

  • 多机系统确保监测吸热器的全部表面

  • 吸热器面板温度的高度精细的测量

  • 通过自动对焦跟踪、尺寸校正和图像稳定对实时图像进行广 泛调节

  • 为整个系统提供冗余设计的硬件和软件

  • SPTC软件具备参数设置、监控、操作、显示、评估和回放等 选项

  • 清晰的图表包含整个集热器表面的温度值、警告或报警值

  • 连续快速地将所有温度和系统数据传输到电站中央控制系 统

  • 校正和调整以优化系统

SPTC系统的优势

  • 全天候对吸热器进行自动和全面的监控

  • 高清热像仪和专门优化的长焦镜头可确保远距离对吸热器 进行不间断的精确可靠的温度测量

  • 减少维护成本和停机时间

  • 连续实时测量和温度分析

  • 全系统冗余设计,确保安全运行

  • 专门测温算法以及与主操作系统接口软件

  • 优化系统用于CSP塔式太阳能光热电站试运行和正常运行

Solar Power Tower Check - System structure

软硬件组件的系统结构

  • 主系统

  • A1 ... A3 – 红外热像仪 (置于防护罩内, 带接线盒)

  • A4 – PC 1

  • A5 – 温度校准软件

  • A6 – SPTC软件

  • 从系统

  • B1 ... B3 – 红外热像仪 (置于防护罩内, 带接线盒)

  • B4 – PC 2

  • B5 – 温度校准软件

  • B6 – SPTC软件

  • C – 网络通讯协议

  • D – 中控系统

组件

  • 高清级1024×768像素热像仪

  • 坚固耐用的 19英寸工业标准主柜

  • 专门设计的用于承受极端环境条件的防护罩

  • 分散式可安装组件(红外热像仪、电脑、报警装置)、光纤 电缆(实现无干扰数据传输)

  • 基于 TCP/IP 的灵活架构

  • 基于不同测量方法对高的多余传导进行调节

  • 冗余电源、数据传输、通过主从电脑完成数据交换

  • 易于使用的SPTC软件允许灵活定制

Solar Power Tower Check - Software Master Main Display
Solar Power Tower Check - Software Master Main Display

吸热器表面的合成热图和温度值的显示

Solar Power Tower Check - Software Master Main Display

热传导数据比较分析以及相关组件状态的评估

Solar Power Tower Check - Software Master Main Display

红外热像仪的实时视图,带有冗余系统组件的状态概览

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China
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经验- 德国于利希 、青海海西

十余年研发经验

Jülich, Germany

  • 台热像仪监测集热器

  • 塔高: 60 m

  • 从热像仪到集热器距离: 130 m

  • 探测器分辨率: 384 x 288 IR pixels

  • 镜头: 75 mm

  • 红外像元解析度:60 mm / pixel像元

Solar Power Tower Check - Aerial view Jülich
Solar Power Tower Check - Mirror arrays

Haixi, China

  • 六台热像仪监测24面环形集热器

  • 塔高: 180 m

  • 从热像仪到集热器距离: 230 m

  • 探测器分辨率: 1024 x 768 IR pixels

  • 镜头: 265 mm, 特殊标定

  • 红外像元解析度:15 mm / pixel像元

下载单页

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为什么用热像仪来监测

使用专业热成像系统方案

  • 加热均匀性

  • 集热器最高效率

  • 最高效益

  • 集热器故障早期探查

  • 最低风险运行(无损坏,无停机,无维修

什么是热成像监测

使用专业热成像系统方案

  • 集热器面板的外部温度的不间断测量

  • 热像仪监控的优势

    • 完整的面板区域

    • 外部温度测量的唯一方案

    • 可以发现:

      • 管路问题

      • 快速温度变化

      • 管路/面板缺陷

      • 区域的均匀性

    • 高分辨率1024x768像素热像仪

    • 特制长焦镜头

  • 适用于沙漠地区的特制保护罩

    • 无热化热成像系统

    • 防止测量误差

太阳能集热塔操作线程

热监控

  • 试运转/预热阶段

    • 支持水流测试

    • 帮助定日镜对位

      • 目标:接收器加热的均匀性

      • 易用的图形工具

      • 336个测量区域的温度数据

    • 在预热阶段,预防管路和面板出现过热和应力集中

    • 在盐流入阶段探查错误

    • 支持对子系统的错误的探查

      • 试运转阶段子系统的设置和测试

      • 例如:错误的聚焦

太阳能集热塔操作线程

热监控

  • 运行阶段

    • 以每毫秒2000个温度值的速率连续输出测量数据

    • 温度值即时显示

    • 超过温度阈值的信号(预警、报警)

    • 面板甚至单一管路的探查

    • 定日镜群故障导致的局部过热

    • 不均匀的聚焦导致效率降低

    • 可以在允许的最高温度水平下进行,以达到最高效率

热监控-运行的风险

如何设计冗余系统降低风险

  • 每一个面板都由相邻的热像仪做冗余测量

  • 所有热像仪的电源和数据线都为双路

  • 数据连接以毫秒为单位自动切换

  • 主机柜内置冗余PC系统和供电组件

  • 每一台PC都配有相同的SPTC软件

    • 软件相互作用(主 /从)

    • 自动探查失效的系统并切换

  • 不同的透过率补偿算法

  • 系统的所有组件都得以监控

集热器监控

功能

  • 提供集热器360°全景热图和每一个像元的测量数据

  • 所有热像仪的红外热图自动融合

  • 参考因素计算

  • 畸变校正、发射率校正、透过率补偿

  • 流数据的实施

  • 自动图像稳定,图像和聚焦校正

  • 对面板的每个区域提供自动预警和 报警,具备对定日镜器精细控制可能性

  • 气象数据(温度、湿度和风速)的应用

  • 太阳影响的连续校正

  • 温度变化趋势及系统数据记录与分析