雙流地?zé)岚l(fā)電又叫做熱交換法地?zé)岚l(fā)電。 這是六十年代以來(lái)在國(guó)際上興起的一種地?zé)岚l(fā)電新技術(shù)。這種發(fā)電方式不是直接利用地下熱水所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)人汽輪機(jī)做功,而是通過(guò)熱交換器利用地下熱水來(lái)加熱某種低沸點(diǎn)的工質(zhì),使之變?yōu)檎魵?,然后以此蒸汽去推?dòng)氣輪機(jī),并帶動(dòng) 發(fā)電機(jī)發(fā)電。因此,在這種發(fā)電系統(tǒng)中,采用兩種流體:一種是采用地?zé)崃黧w作熱源;另一種是采用低沸點(diǎn)工質(zhì)流體作為一種工作介質(zhì)來(lái)完成將地下熱水的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。所謂雙流系統(tǒng)地?zé)岚l(fā)電即是由此而得名的。
常用的低沸點(diǎn)工質(zhì)有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟利昂一11、氟利昂-12等。在常壓下,水的沸點(diǎn)為100℃,而低沸點(diǎn)的工質(zhì)在常壓下的沸點(diǎn)要比水的沸點(diǎn)低得多。例如,氯乙烷在常壓下的沸點(diǎn)為12.4℃,正丁烷為-0.5℃,異丁烷為-11.7℃,氟利昂-11為24℃,氟利昂-12為-29.8℃。這些低沸點(diǎn)工質(zhì)的沸點(diǎn)與壓力之間存在著嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,異丁烷在425.565kPa時(shí)沸點(diǎn)為32℃,在911.925kPa時(shí)為60.9℃;氯乙烷在101.25kPa時(shí)為12.4℃,16 2.12kPa時(shí)為25℃,354.638kPa時(shí)為50℃,445.83kPa時(shí)為60℃。根據(jù)低沸點(diǎn)工質(zhì)的這種特點(diǎn),我們就可以用100℃以下的地下熱水加熱低沸點(diǎn)工質(zhì),使它產(chǎn)生具有較高壓力的蒸氣來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)做功。這些蒸氣在冷凝器中凝結(jié)后,用泵把低沸點(diǎn)工質(zhì)重新打回?zé)峤粨Q器,以循環(huán)使用。這種發(fā)電方法的優(yōu)點(diǎn)是,利用低溫位熱能的熱效率較高,設(shè)備緊湊,汽輪機(jī)的尺寸小,易于適應(yīng)化學(xué)成分比較復(fù)雜的地下熱水。缺點(diǎn)是,不象擴(kuò)容法那樣可以方便地使用混合式蒸發(fā)器和冷凝器;大部分低沸點(diǎn)工質(zhì)傳熱性都比水差,采用此方式需有相當(dāng)大的金屬換熱面積;低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)格較高,來(lái)源欠廣,有些低沸點(diǎn)工質(zhì)還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕等特性。此種系統(tǒng)又可分為單級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)、兩級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)和閃蒸與雙流兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)等?!?br />
單級(jí)雙流發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的熱排水還有很高的溫度,可達(dá)50~60℃。兩級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng),就是利用排水中的熱量再次發(fā)電的系統(tǒng)。采用兩級(jí)利用方案,各級(jí)蒸發(fā)器中的蒸發(fā)壓力要綜合考慮,選擇最佳數(shù)值。如果這些數(shù)值選擇合理,那么在地下熱水的水量和溫度一定的情況下,一般可提高發(fā)電量20%左右。這一系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是,能更充分地利用地 下熱水的熱量,降低電的熱水消耗率;缺點(diǎn)是,增加了設(shè)備的投資和運(yùn)行的復(fù)雜性。
常用的低沸點(diǎn)工質(zhì)有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟利昂一11、氟利昂-12等。在常壓下,水的沸點(diǎn)為100℃,而低沸點(diǎn)的工質(zhì)在常壓下的沸點(diǎn)要比水的沸點(diǎn)低得多。例如,氯乙烷在常壓下的沸點(diǎn)為12.4℃,正丁烷為-0.5℃,異丁烷為-11.7℃,氟利昂-11為24℃,氟利昂-12為-29.8℃。這些低沸點(diǎn)工質(zhì)的沸點(diǎn)與壓力之間存在著嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,異丁烷在425.565kPa時(shí)沸點(diǎn)為32℃,在911.925kPa時(shí)為60.9℃;氯乙烷在101.25kPa時(shí)為12.4℃,16 2.12kPa時(shí)為25℃,354.638kPa時(shí)為50℃,445.83kPa時(shí)為60℃。根據(jù)低沸點(diǎn)工質(zhì)的這種特點(diǎn),我們就可以用100℃以下的地下熱水加熱低沸點(diǎn)工質(zhì),使它產(chǎn)生具有較高壓力的蒸氣來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)做功。這些蒸氣在冷凝器中凝結(jié)后,用泵把低沸點(diǎn)工質(zhì)重新打回?zé)峤粨Q器,以循環(huán)使用。這種發(fā)電方法的優(yōu)點(diǎn)是,利用低溫位熱能的熱效率較高,設(shè)備緊湊,汽輪機(jī)的尺寸小,易于適應(yīng)化學(xué)成分比較復(fù)雜的地下熱水。缺點(diǎn)是,不象擴(kuò)容法那樣可以方便地使用混合式蒸發(fā)器和冷凝器;大部分低沸點(diǎn)工質(zhì)傳熱性都比水差,采用此方式需有相當(dāng)大的金屬換熱面積;低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)格較高,來(lái)源欠廣,有些低沸點(diǎn)工質(zhì)還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕等特性。此種系統(tǒng)又可分為單級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)、兩級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)和閃蒸與雙流兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)等?!?br />
單級(jí)雙流發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電后的熱排水還有很高的溫度,可達(dá)50~60℃。兩級(jí)雙流地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng),就是利用排水中的熱量再次發(fā)電的系統(tǒng)。采用兩級(jí)利用方案,各級(jí)蒸發(fā)器中的蒸發(fā)壓力要綜合考慮,選擇最佳數(shù)值。如果這些數(shù)值選擇合理,那么在地下熱水的水量和溫度一定的情況下,一般可提高發(fā)電量20%左右。這一系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是,能更充分地利用地 下熱水的熱量,降低電的熱水消耗率;缺點(diǎn)是,增加了設(shè)備的投資和運(yùn)行的復(fù)雜性。






