地?zé)岚l(fā)電
中低溫地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電技術(shù)的研究進(jìn)展
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2021-11-04 16:26:06瀏覽次數(shù):2141
國內(nèi)研究進(jìn)展
我國開展地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電研究在時間上大致分為三個階段。 第一階段為70年代初至80年代中期。此階段中,在全國各地陸續(xù)建成地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電實(shí)驗(yàn)性機(jī)組多臺,對地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電做出了初步嘗試,但由于地?zé)豳Y源(水溫偏低)的限制或是技術(shù)上的不完善,這些電站陸續(xù)停產(chǎn)或是拆除。 第二階段為80年代中期至90年代中期。此階段,沒有進(jìn)行自主技術(shù)的地?zé)?/a>雙循環(huán)實(shí)驗(yàn)性電站的建立。1993年西藏地區(qū)所建成的雙循環(huán)地?zé)犭娬?/a>(聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署援助項(xiàng)目),使用機(jī)組為以色列ORMAT公司產(chǎn)品,裝機(jī)容量為1MW, 井口溫度為110°C 。此外,臺灣土場地區(qū)在1983年建成雙循環(huán)地?zé)犭娬?/a>一座,井口溫度為173°C,裝機(jī)容量0.3MW。
1983年,卡林納循環(huán)首次公開,地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電技術(shù)有了突破。全國有地?zé)嵫芯?/a>基礎(chǔ)的高校和研究機(jī)構(gòu),陸續(xù)對卡林納循環(huán)進(jìn)行了初步研究,對其在1991年建造的實(shí)驗(yàn)電站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了分析。呂燦仁等對卡林納循環(huán)進(jìn)行了熱力學(xué)分析,通過“P”準(zhǔn)則分析了卡林納循環(huán)相較朗肯循環(huán)效率較高的原因,強(qiáng)調(diào)其工質(zhì)與熱源匹配性上的優(yōu)勢;薄涵亮等提出了卡林納循環(huán)所應(yīng)用到的氨水混合物熱力性質(zhì)的高精度計(jì)算方法,在此基礎(chǔ)上通過分析和計(jì)算得出結(jié)論:特定工況下,卡林納循環(huán)存在最佳透平背壓和最佳氨水混合物配比。
第三階段為90年代中期至今。自93年至03年10年間,我國沒有新建地?zé)犭娬?/a>,地?zé)嵫芯?/a>普遍集中于高溫地?zé)豳Y源,中低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)研究處于摸索階段。楊嘉祥等人進(jìn)行了可適用于地熱源的低溫余熱發(fā)電小型設(shè)備實(shí)物化,劉齊壽、鄭丹星和金紅光等研究人員陸續(xù)提出一些以氨水混合物為工質(zhì)、基于卡林納循環(huán)的復(fù)合循環(huán),并對這些循環(huán)進(jìn)行了模擬計(jì)算和分析,結(jié)果顯示此類循環(huán)普遍擁有較好的應(yīng)用前景。
國外研究進(jìn)展
1967年,前蘇聯(lián)在帕拉唐卡(Paratunka)建立了世界上第一座地?zé)犭p循環(huán)電站,裝機(jī)容量500kW,使用有機(jī)工質(zhì)。目前該電站還在擴(kuò)容,隨著四號機(jī)的完善,總裝機(jī)容量將達(dá)到18MW[14]。美國自70年代開始,在雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)實(shí)用領(lǐng)域一直領(lǐng)先,陸續(xù)在加州和愛德華州等地建成多個地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/雙循環(huán)發(fā)電.html" >雙循環(huán)發(fā)電站,裝機(jī)容量從10kW至1500kW,再至10MW,至80年代仍不斷擴(kuò)大。近幾年,美國除夏威夷地區(qū)新建雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組外,并無相關(guān)報道。 90年代以前,雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)主要應(yīng)用有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)。代表性企業(yè)為始建于1965年的奧馬特(ORMAT)公司,其機(jī)組主要對應(yīng)低溫熱源(工業(yè)余熱等),可以利用90°C左右載熱體進(jìn)行發(fā)電。自80年代中期,卡林納循環(huán)也被引入地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng).html" >雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)之中。1991年,該循環(huán)發(fā)明人Dr.AlexKalina的Exergy公司在美國能源部(D.O.E)的支持下,在加州CanogaPark建造了3MW的試驗(yàn)電站,并進(jìn)行了現(xiàn)場運(yùn)行測試。其后,意大利Ansaldo能源公司獲得授權(quán),將卡林納循環(huán)技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用于地?zé)犭娬?/a>。目前,唯一所知的應(yīng)用卡林納循環(huán)技術(shù)的商業(yè)地?zé)岚l(fā)電站為冰島Húsavík電站。
截至2005年,全球雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量已達(dá)685MW,占全球地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量的8%,共有機(jī)組192臺,占全球機(jī)組總數(shù)(469臺)的41%,有越來越多的國家加入地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電研究的隊(duì)伍中來。