我國地熱資源豐富，但以100oC以下的低溫熱水型資源為主；傳統(tǒng)的地熱發(fā)電技術(shù)下，對這些資源作發(fā)電利用的經(jīng)濟性不足，大量資源因而未能得以開發(fā)利用。近年來，有機朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle, ORC)技術(shù)、有機工質(zhì)跨臨界循環(huán)(Organic Trans-critical Cycle, OTC)技術(shù)、Kalina循環(huán)技術(shù)等新型中低溫動力循環(huán)技術(shù)的發(fā)展，連同各國政府對可再生能源發(fā)電的鼓勵政策，使得資源的經(jīng)濟發(fā)電溫度得以降低，低溫地熱資源的發(fā)電潛力和經(jīng)濟性前景開始受到關(guān)注。開展基于ORC、OTC、Kalina循環(huán)、著眼于改善系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性的低溫地熱發(fā)電技術(shù)優(yōu)化研究，具有促進低溫地熱資源發(fā)電利用，從而節(jié)約化石能源、減小與化石燃料燃燒相應的溫室氣體CO2和大氣污染物排放的重要意義。 本課題以改善80-100oC熱水型地熱資源發(fā)電利用的技術(shù)經(jīng)濟性為研究目標，開展了系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性優(yōu)化目標函數(shù)研究，系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性影響因素和影響規(guī)律研究，ORC、OTC、Kalina循環(huán)技術(shù)優(yōu)化和對比評價研究，系統(tǒng)關(guān)鍵部件性能和系統(tǒng)性能實驗優(yōu)化研究。 以整個地熱電站發(fā)電成本最低為根本的技術(shù)經(jīng)濟性優(yōu)化目...

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 低溫地熱發(fā)電系統(tǒng)研究的意義
    1.3 低溫發(fā)電研究任務
    1.4 中低溫發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 循環(huán)研究方面
        1.4.2 工質(zhì)研究方面
        1.4.3 評價指標方面
        1.4.4 低溫發(fā)電研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 低溫地熱發(fā)電經(jīng)濟性目標函數(shù)
    2.1 系統(tǒng)經(jīng)濟性優(yōu)化目標函數(shù)的提出
        2.1.1 ηI或ηII作為經(jīng)濟性評價指標的討論
        2.1.2 APR、CR 或 SIC 作為經(jīng)濟性評價指標的討論
        2.1.3 LEC 作為經(jīng)濟性評價指標的討論
    2.2 (P _output,net/m _brine)作為全電站技術(shù)經(jīng)濟性優(yōu)化目標函數(shù)的確立
    2.3 小結(jié)
第三章 低溫地熱發(fā)電系統(tǒng)循環(huán)優(yōu)化
    3.1 ORC 與 OTC 的優(yōu)化研究
        3.1.1 ORC 與 OTC 系統(tǒng)簡介
        3.1.2 ORC 與 OTC 系統(tǒng)性能分析方法
        3.1.3 帶換熱器設(shè)計的發(fā)電系統(tǒng)仿真模型的建立
        3.1.4 工質(zhì)、循環(huán)參數(shù)對 (P_output,net/m_brine)的影響規(guī)律
        3.1.5 工質(zhì)的選擇
    3.2 ORC 與 OTC 系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟性對比評價研究
        3.2.1 ORC 與 OTC 系統(tǒng)工質(zhì)及循環(huán)參數(shù)的優(yōu)化
        3.2.2 ORC 與 OTC 系統(tǒng)性能的對比評價
    3.3 Kalina 循環(huán)優(yōu)化研究
        3.3.1 Kalina 循環(huán)系統(tǒng)介紹
        3.3.2 Kalina 循環(huán)系統(tǒng)模型
        3.3.3 計算結(jié)果的可靠性驗證
        3.3.4 Kalina 循環(huán)系統(tǒng)性能影響因素分析
    3.4 Kalina 循環(huán)與 ORC 系統(tǒng)性能的對比評價
    3.5 小結(jié)
第四章 低溫地熱發(fā)電實驗系統(tǒng)的改進
    4.1 實驗臺的改進方案
        4.1.1 原有實驗系統(tǒng)
        4.1.2 原有實驗系統(tǒng)存在的問題
        4.1.3 實驗臺的改進措施
    4.2 實驗臺改進后性能分析
        4.2.1 實驗測量參數(shù)與測量手段
        4.2.2 實驗誤差分析
        4.2.3 實驗操作步驟
        4.2.4 實驗結(jié)果分析
    4.3 小結(jié)
第五章 渦旋膨脹機性能實驗研究
    5.1 渦旋膨脹機實驗性能評價指標
    5.2 渦旋膨脹機性能實驗研究
        5.2.1 實驗目的
        5.2.2 實驗方式
        5.2.3 實驗結(jié)果分析
    5.3 小結(jié)
第六章 低溫地熱 ORC 發(fā)電系統(tǒng)實驗研究
    6.1 實驗方案
    6.2 ORC 系統(tǒng)工質(zhì)循環(huán)性能對比評價方法討論
        6.2.1 現(xiàn)行對比評價方法
        6.2.2 實驗環(huán)節(jié)存在的不公平因素
        6.2.3 改進的實驗結(jié)果對比評價方法
        6.2.4 改進措施的可行性
    6.3 低溫地熱 ORC 發(fā)電系統(tǒng)性能實驗
        6.3.1 實驗目的
        6.3.2 實驗方式
        6.3.3 實驗結(jié)果分析
    6.4 工質(zhì)實驗性能研究
        6.4.1 實驗目的
        6.4.2 實驗方式
        6.4.3 基于公平評價方法的實驗結(jié)果分析
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 建議
參考文獻
符號表
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3789279