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近日，在浙江杭州盛大召開的第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會中，常州龍騰光熱科技股份有限公司副總經理方全喜出席會議并作主題演講《槽式集熱器集成質量控制》，詳細介紹了集熱管、反射鏡、跟蹤驅動系統、聚光器支架等各重要部件在生產過程中的質量控制要點及槽式集熱器組裝過程的質量控制要點。

圖：方全喜

槽式(shi)集熱器是大型高精度光(guang)學(xue)儀器，各部(bu)件性能及(ji)其耦合決定最終性能輸出(chu)。

“集熱(re)器的(de)光(guang)熱(re)轉化效率(lv)(lv)(lv)主要受光(guang)學(xue)(xue)效率(lv)(lv)(lv)和熱(re)損失影響。”方(fang)全喜表示，其中光(guang)學(xue)(xue)效率(lv)(lv)(lv)的(de)影響占比更大，“光(guang)學(xue)(xue)效率(lv)(lv)(lv)由集熱(re)器各(ge)部件的(de)性能及其組合情況共同決定，具體包括反射鏡(jing)的(de)反射率(lv)(lv)(lv)、真空集熱(re)管的(de)透過率(lv)(lv)(lv)與(yu)吸(xi)收率(lv)(lv)(lv)、有效利用長度，以及支架系(xi)統和跟蹤控制(zhi)系(xi)統所(suo)導(dao)致的(de)結構誤差與(yu)跟蹤誤差等。”

基于此，方全喜(xi)對(dui)集熱(re)器的(de)主要部件——集熱(re)管、反(fan)射鏡、跟蹤(zong)驅動系(xi)統與聚光器支架，以及集熱(re)器組裝過程的(de)質量(liang)控(kong)制進行了(le)詳細介(jie)紹。

1、集熱管

高溫(wen)真空(kong)集熱(re)管(guan)是(shi)集熱(re)器中負責高效(xiao)吸收太陽光并轉化(hua)為(wei)熱(re)能(neng)的(de)核心部件，其初始性(xing)(xing)能(neng)涉及(ji)透過(guo)率(lv)、吸收率(lv)、發射率(lv)和熱(re)損(sun)失，這些性(xing)(xing)能(neng)決定(ding)了集熱(re)管(guan)的(de)有效(xiao)利用(yong)長度。方全喜表示(shi)，為(wei)保障集熱(re)管(guan)在生命周期內(nei)性(xing)(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)，需通過(guo)多項測(ce)試驗證其穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，包括高溫(wen)老化(hua)及(ji)熱(re)循環測(ce)試、波紋管(guan)整管(guan)疲勞(lao)測(ce)試、泰伯摩擦(ca)測(ce)試、UV測(ce)試、冷凝測(ce)試、濕冷凍測(ce)試以及(ji)冰雹(bao)測(ce)試。

如前文所述(shu)，集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)的(de)熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)也是影響集(ji)熱(re)(re)(re)器光熱(re)(re)(re)轉化(hua)效率的(de)重要因素。方全喜具體說(shuo)明(ming)了不同(tong)狀態(tai)下(xia)集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)的(de)熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)情(qing)況【詳見下(xia)圖】：完(wan)好的(de)集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)最低；失(shi)真(zhen)空但玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)完(wan)好的(de)集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)，熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)會(hui)增加；而當玻(bo)璃管(guan)(guan)(guan)破(po)損(sun)（尤其受室外低溫、大(da)風影響時），熱(re)(re)(re)損(sun)失(shi)則(ze)會(hui)大(da)幅加劇(ju)。因此，真(zhen)空可靠性是集(ji)熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)(guan)的(de)關鍵指標。

龍(long)騰(teng)光熱(re)(re)的真(zhen)空集熱(re)(re)管采用獨(du)創的玻璃金屬封接技術(shu)、專有(you)的高溫真(zhen)空集熱(re)(re)管設計、高性(xing)能選擇(ze)性(xing)吸收涂層(ceng)技術(shu)和高性(xing)能減反射涂層(ceng)技術(shu)，生(sheng)產過程(cheng)高度自動化，在多個項(xiang)目中(zhong)表現優異：在烏(wu)拉特100MW槽(cao)式光熱(re)(re)項(xiang)目中(zhong)，5萬多支集熱(re)(re)管投運近5年，保持零破損且(qie)無因自身(shen)質量(liang)導致(zhi)的失真(zhen)空；產品(pin)還銷往西班牙、中(zhong)東、印度等海外市場，同時也是全球最大光熱(re)(re)項(xiang)目——迪拜DEWA項(xiang)目的全球僅兩(liang)家、中(zhong)國唯一集熱(re)(re)管供應商。

2、反射鏡

拋物面反(fan)(fan)射(she)鏡是負責高(gao)效反(fan)(fan)射(she)并匯聚太陽光的(de)(de)部件。在集(ji)熱(re)器(qi)集(ji)成(cheng)質(zhi)量中，需重點關注反(fan)(fan)射(she)鏡的(de)(de)反(fan)(fan)射(she)率(lv)、面型及穩(wen)定性。方(fang)全喜表示，龍(long)騰(teng)光熱(re)通(tong)過(guo)嚴(yan)格執(zhi)行(xing)檢驗(yan)檢測計劃（ITP）進行(xing)生產(chan)過(guo)程質(zhi)量控制，以(yi)充分保障反(fan)(fan)射(she)鏡的(de)(de)性能質(zhi)量：

（1）反射率(lv)：其性能由(you)超(chao)白玻璃的原始透過(guo)率(lv)及鍍(du)層工藝(yi)保證；

（2）面型：通過熱彎成(cheng)型工藝(yi)確保面型精度(du)；

（3）穩(wen)定性：經中性鹽霧實驗(yan)（NSS）、銅加(jia)速醋酸鹽霧試(shi)驗(yan)（CASS）、UV老(lao)化測試(shi)、耐濕熱測試(shi)、熱循環及百格實驗(yan)等多項測試(shi)驗(yan)證。

3、跟蹤驅動系統

驅(qu)動(dong)跟蹤系統負責實現高精度抗風(feng)運(yun)行并(bing)追蹤太陽，以保證整體聚光(guang)器的聚焦精度，由支(zhi)撐(cheng)框架、液壓(ya)系統和LOC三部(bu)分組成——支(zhi)撐(cheng)框架為(wei)焊(han)接結(jie)構件，起(qi)支(zhi)撐(cheng)連接作用；液壓(ya)系統主要用于(yu)動(dong)力輸出；LOC則負責控制SCA的運(yun)行。

方全喜表示，跟蹤驅動系統(tong)是集熱器中(zhong)運(yun)動部件最多(duo)的(de)系統(tong)，也因此最易出現(xian)故(gu)障，維保工作量較(jiao)大(da)。為此，需在(zai)多(duo)個方面進行(xing)嚴格(ge)測試(shi)：包括液壓系統(tong)、控制(zhi)系統(tong)、角度傳感器與鋼(gang)結構的(de)尺寸(cun)匹配(pei)性(xing)；液壓系統(tong)的(de)低(di)溫運(yun)行(xing)特性(xing)；油(you)品清潔度；以(yi)及防(fang)水性(xing)能（防(fang)止(zhi)油(you)品乳化、結冰等問題）。

4、聚光器支架

聚光支(zhi)架(jia)是負(fu)責構建聚焦陣列(lie)和抗(kang)風(feng)運行的高性能支(zhi)架(jia)系(xi)統(tong)，是集熱(re)器(qi)中最(zui)(zui)難控制的部分，因為支(zhi)架(jia)系(xi)統(tong)零(ling)件(jian)種(zhong)類最(zui)(zui)多(duo)、全場零(ling)件(jian)數(shu)量最(zui)(zui)多(duo)、質(zhi)量一致性控制難度最(zui)(zui)高。方全喜強(qiang)調，集熱(re)器(qi)的設計圖(tu)紙(zhi)與(yu)生產圖(tu)紙(zhi)并(bing)非同一概念，需根(gen)據生產制造工藝優化生產圖(tu)紙(zhi)。

“支(zhi)架(jia)系(xi)統的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造遵(zun)循(xun)一(yi)套完整的(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)鏈(lian)：從首(shou)件(jian)試制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工裝釋放、部件(jian)首(shou)件(jian)釋放，到小批(pi)量及(ji)大批(pi)量生(sheng)產(chan)(chan)(chan)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，各階段的(de)(de)檢查(cha)比例(li)有(you)所不同。”方全(quan)喜(xi)表示，為(wei)保證生(sheng)產(chan)(chan)(chan)質(zhi)量的(de)(de)一(yi)致(zhi)性，支(zhi)架(jia)系(xi)統已實現高度自動化生(sheng)產(chan)(chan)(chan)，覆蓋設計、采購、生(sheng)產(chan)(chan)(chan)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造、包裝運輸等(deng)全(quan)過程(cheng)。

5、集熱器安裝

集熱器安裝是使集熱器達到設(she)計效能的至(zhi)關重要環(huan)節，分(fen)(fen)為室內組裝與(yu)室外安裝兩部(bu)分(fen)(fen)。

室(shi)(shi)內組(zu)裝質量(liang)控(kong)制(zhi)主要關注反射(she)鏡(jing)支撐點位(wei)置、集(ji)熱管焦線(xian)位(wei)置和(he)集(ji)熱器(qi)旋轉重(zhong)心；室(shi)(shi)外安裝質量(liang)控(kong)制(zhi)則(ze)包(bao)括驅(qu)動塔調平(ping)置零、立柱直線(xian)度調平(ping)和(he)SCA集(ji)熱器(qi)直線(xian)度調平(ping)。由于室(shi)(shi)外環境(jing)因(yin)素(su)的影響更大，因(yin)此(ci)是質量(liang)控(kong)制(zhi)的重(zhong)點。

集熱(re)(re)器安(an)裝完(wan)成(cheng)后需(xu)進(jin)行調試(shi)，這(zhe)是(shi)系統投(tou)運前的必備(bei)工序(xu)，涵蓋驅(qu)動(dong)塔(ta)單(dan)體調試(shi)、SCA調試(shi)，最終(zhong)完(wan)成(cheng)單(dan)回路冷(leng)態(tai)調試(shi)【詳見下(xia)圖(tu)】。方全喜表示，槽式集熱(re)(re)器系統調試(shi)完(wan)成(cheng)后，系統即可(ke)整體運行，生命(ming)周(zhou)期(qi)內無(wu)需(xu)再次調整，因(yin)此投(tou)運與達(da)產效率極高。

方全喜(xi)還(huan)介紹了龍騰光(guang)熱(re)自主(zhu)開發(fa)的(de)(de)單回(hui)路(lu)測(ce)試設(she)備，通過將該設(she)備與氣象站、測(ce)試回(hui)路(lu)相連，可檢(jian)測(ce)集熱(re)器的(de)(de)光(guang)熱(re)轉化效(xiao)率。方全喜(xi)稱，該設(she)備在內蒙古(gu)烏拉(la)特(te)中旗項目中，已實現零下27℃環境下的(de)(de)注油運行(xing)及相關檢(jian)測(ce)。

6、參與項目

龍(long)騰(teng)光(guang)熱2010年(nian)開(kai)始研(yan)發(fa)扭矩框結(jie)構集(ji)熱器(qi)，于2011年(nian)在常州(zhou)建設(she)100米集(ji)熱回路，進行集(ji)熱器(qi)生產制(zhi)造、組裝安裝、液壓系統開(kai)發(fa)、LOC開(kai)發(fa)、集(ji)熱管在線測(ce)試等(deng)，積(ji)累相(xiang)關建設(she)運(yun)維經驗。2012在內蒙(meng)古烏拉特中旗建設(she)600m標準槽式集(ji)熱回路，于2013年(nian)投入運(yun)行，獲得國家(jia)能源局“2013年(nian)重大科技能源成果鑒定”，通過(guo)德(de)國宇航中心（DLR）檢測(ce)達到西(xi)班牙商業化電站(zhan)運(yun)行水(shui)平(ping)。以下是龍(long)騰(teng)光(guang)熱的主要項目業績：

▌國家首批光(guang)熱(re)示范項目：烏拉(la)特(te)中(zhong)旗10萬千瓦(wa)10小時儲熱(re)槽(cao)式(shi)電站

全(quan)球緯度最(zui)高(gao)(gao)（北(bei)緯41.5°）及設計風速(su)最(zui)高(gao)(gao)(45 m/s)的槽式(shi)發(fa)(fa)電項(xiang)目(mu)，裝機(ji)容(rong)量100MW，儲熱時長10h。運(yun)行期間(jian)最(zui)高(gao)(gao)光熱轉換效率達77.8%，單月最(zui)高(gao)(gao)發(fa)(fa)電量5230萬(wan)千瓦時。電站2021年(nian)投運(yun)至今(jin)，累計發(fa)(fa)電量超12億度，機(ji)組頻繁啟停(ting)，至今(jin)無安(an)全(quan)事故、無重大故障停(ting)機(ji)。

▌離網獨(du)立光(guang)熱(re)+光(guang)伏一體化項(xiang)目：西藏扎(zha)布耶項(xiang)目

全球(qiu)海拔(ba)最(zui)高的(de)槽(cao)式發電項目(mu)（海拔(ba)4500米），完全離網型獨立光(guang)熱+光(guang)伏一體化混合(he)電站，為(wei)鹽湖(hu)提(ti)鋰工(gong)廠提(ti)供電力和工(gong)藝(yi)蒸汽。裝機容量包含40MW槽(cao)式，光(guang)熱儲熱時長達(da)16h。

▌太陽能熱利用項目

在新疆、山西、江蘇、河南等(deng)地進行了(le)一系列太陽能熱(re)利用項目實施，具有豐富的集熱(re)器(qi)集成經驗。

方全(quan)喜最后表示，整個槽式(shi)集熱器的供應鏈(lian)長，整體(ti)性能高度依(yi)賴裝備制造，所以希望更多(duo)廠商可以參(can)與進(jin)(jin)來，共同(tong)推進(jin)(jin)技(ji)術進(jin)(jin)步和產業發(fa)展。