槽式光热电厂集热管弯曲和破损分析

程兴利

（中国电建集团核电工程公司，山东济南 250100）

0 引言

槽式光热发电虽然是光热形式中较为成熟的技术，但积累的经验和技术仍有欠缺，目前可以借鉴和参考的实例不多。国内第一个槽式光热项目——中广核德令哈50 MW 槽式光热太阳岛建设实践中，国外公司技术相对成熟，为太阳岛提供了技术支持，但仍遇到一些常规火电厂建设过程中未曾出现的问题。其中很多问题是槽式光热的独有特点决定的，例如，集热管的损坏。

槽式光热电厂中集热管约占整个电厂投资成本的7%，是电厂的关键部件，对整体效率有着决定性影响。集热管脆弱和敏感，承受着温度变化和机械应力，极易导致弯曲或破损，因此有必要分析其弯曲和破损的原因。

1 集热管弯曲和破损对集热器性能的影响

在槽式光热中，集热器可以认为是一个大型精密光学设备。为高效利用太阳辐射，对集热管的光学和机械性能要求很高。集热器与其他组件和现场的具体特性一起决定了电厂性能。集热器的效率由光学效率和热效率组成，这两个相对独立的参数中，热效率以集热管单位长度的热损失表征，光学效率描述的是太阳辐射在集热管中转换成热能时产生的光学损失。影响光学效率的因素很多，很大程度上取决于集热器的几何形状精度，因此要求镜面形状尽量符合理想抛物线形状，集热管尽量位于理想焦点位置。

1.1 集热管弯曲的影响

集热管的弯曲降低了集热器的拦截率。……