行业应用: | 能源 太阳能/风能 |
北京西北75公里,延庆县八达岭长城脚下。站在长城上向南远眺,一个白色柱状的“大家伙”耸立在蓝天之下;一侧,上百片硕大的玻璃面板,把太阳光反射到它上面。这个不久前建成的大家伙就是我国、也是亚洲shou个太阳能热发电站的吸热塔。
塔式太阳能热发电系统是光热发电系统四种形式其中之一,它采用多个平面反射镜来汇聚太阳光,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。
吸热器是把太阳光能转换成热能的装置,作为塔式光热发电系统的主要设备,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。
如上图所示的吸热器由众多的管道组成,管道中是流动的熔盐,通过定日镜的照射将千倍的太阳光聚集在吸热器上对熔盐进行加热,然后通过热能驱动汽轮机发电,实现清洁、可再生的发电目的。
吸热器在熔盐发电塔的塔身上部且占用位置并不是很大,塔外远距离测温需要选用长焦的镜头,这样会导致镜头的视场角比较小,在设备安装位置的选取以及准确的聚集成像上不好把握。另外,由于发电场恶劣的环境,长期的高温高热的工作环境对热像仪的工作适应条件要求比价严苛。
为了保证200m开外的测温精度,红外热像仪选用200mm的电动镜头,同时使用可见光摄像头辅助观测,解决长焦镜头视场角小,难以寻找测温目标的问题。设备参数如下:
红外热成像参数 | |
分辨率 | 384×288 |
热灵敏度 | ≤50mk@300K,f1.0 |
帧频 | 50Hz |
响应波段 | 8~14μm |
测温范围 | 120℃~1200℃ |
镜头 | 200mm |
测温方式 | 点测温、区域测温 |
温度显示 | 支持全局高低温追踪,全局平均温度,点/线/矩形/圆/椭圆等多种测温模式,Z多可添加100个测温对象。所有测温对象可独立设报警阈值范围,采样周期,绘制历史温度曲线图 |
调焦 | 电动调焦 |
调色板 | 白热,黑热,铁红,彩虹等 |
视频输出 | 100M以太网+PAL模拟视频,带测温区域显示 |
数字变焦 | x2,x4 |
可见光参数 | |
图像分辨率 | 1920×1080 |
分辨率 | 200万像素 |
传感器类型 | 1/2.8" Progressive Scan CMOS |
镜头 | 30倍光学变焦,f=4.3~129mm |
水平视角 | 65.1°~2.34°(广角-望远) |
近摄距 | 10mm~1500mm(广角-望远) |
Z低照度 | 0.01Lux |
热像仪安装在定日镜所在的区域周边,在寻找安装点位的时候要避免热像仪的成像视线不受定日镜随太阳移动的转动的遮挡,还好保证电动调焦有合适的余量,能够准确、清晰地成像,在现场调试过程中需要不断的移动、测试寻找合适的安装位。
安装调试
在日常发电过程中,通过红外热像仪非接触式的测温方式可以实时的得到吸热器的温度,从而可以有依据的调节吸热器管内的熔盐流速以及有效的查看吸热器的工作状态。对于保证发电效率和维护设备工作安全具有十分巨大的意义。
吸热器的热成像图
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