闪蒸系统地热发电

smcc · 发表于 2007-8-22 19:21:13

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此种系统的发电方式，不论地热资源是湿蒸汽田或者是热水层，都是直接利用地下热水所产生的蒸汽来推动汽轮机做功的。用100℃以下的地下热水发电，是如何把地下热水转变为蒸汽来供汽轮机做功的呢？这就需要了解水在沸腾和蒸发时它的压力和温度之间的特有关系。大家知道，水的沸点和气压有关，在101.325kPa下，水在100℃沸腾。如果气压降低，水的沸点也相应地降低。 5O.663kPa时，水的沸点降到81℃；20.265kPa时，水的沸点为60℃;而在3.04kPa时，水在24℃就沸腾。根据水的沸点和压力之间的这种关系，我们就可以把100℃以下的地下热水送入一个密闭的容器中抽气降压，使温度不太高的地下热水因气压降低而沸腾，变成蒸汽。由于热水降压蒸发的速度很快，是一种闪急蒸发过程，同时热水蒸发产生蒸汽时它的体积要迅速扩大，所以这个容器就叫做 “闪蒸器”或“扩容器”。用这种方法来产生蒸汽的发电系统，叫做“闪蒸法地热发电系统”，或者叫做“扩容法地热发电系统”。它又可以分为单级闪蒸法发电系统、两级闪蒸法发电系统和全流法发电系统等。
两级闪蒸法发电系统，可比单级闪蒸法发电系统增加发电能力15～20％；全流法发电系统，可比单级闪蒸法和两级闪蒸法发电系统的单位净输出功率，分别提高60％和30％左右。采用闪蒸法的地热电站，基本上是沿用火力发电厂的技术，即将地下热水送人减压设备——扩容器，产生低压水蒸气，导人汽轮机做功。在热水温度低于 100℃时，全热力系统处于负压状态。这种电站，设备简单，易于制造，可以采用混合式热交换器。缺点是，设备尺寸大，容易腐蚀结垢，热效率较低。由于系直接以地下热水蒸气为工质，因而对于地下热水的温度、矿化度以及不凝气体含量等有较高的要求。

3088 · 发表于 2022-4-26 16:28:04

不论地热资源是湿蒸汽田或者是热水层,都是直接利用地下热水所产生的蒸汽来推动汽轮机做功的。用100℃以下的地下热水发电, 是如何把地下热水转变为蒸汽来供汽轮机做功的呢? 这就需要了解水在沸腾和蒸发时它的压力和温度之间的特有关系。大家知道, 水的沸点和气压有关, 在101.325kPa下,水在100℃沸腾。如果气压降低,水的沸点也相应地降低。50.663kPa时,水的沸点降到81℃;20.265kPa 时,水的沸点为60℃;而在3.04kPa时,水在24℃就沸腾。

3088 · 发表于 2022-4-26 16:28:50

根据水的沸点和压力之间的这种关系,我们就可以把100℃以下的地下热水送入一个密闭的容器中抽气降压, 使温度不太高的地下热水因气压降低而沸腾,变成蒸汽。由于热水降压蒸发的速度很快,是一种闪急蒸发过程, 同时热水蒸发产生蒸汽时它的体积要迅速扩大,所以这个容器就叫做“ 闪蒸器” 或“ 扩容器”。用这种方法来产生蒸汽的发电系统,叫做“ 闪蒸法地热发电系统”,或者叫做“扩容法地热发电系统”。它又可以分为单级闪蒸法发电系统、两级闪蒸法发电系统和全流法发电系统等。

3088 · 发表于 2022-4-26 16:30:17

当热水温度在80-130℃时, 两级地热闪蒸发电系统的单位热水净发电量比闪蒸-双工质联合系统的单位热水净发电量多达19.4%; 当热水温度在130-150℃时,闪蒸-双工质联合系统的单位热水净发电量比两级地热闪蒸发电系统的单位热水净发电量多达5.5%. 两级地热闪蒸发电系统闪蒸产汽量总和约为闪蒸地热发电系统闪蒸产汽量的2-3倍.当热水温度低于30℃并且热水量较大时, 可以采用闪蒸地热发电系统,当热水温度高于130℃,并且地热水中的不凝气体含量低于3%时,可以考虑两级闪蒸发电系统;和两级闪蒸发电系统尾水相比,较高温度的闪蒸地热发电系统尾水资源梯级利用效率更高.地热资源按温度分级,分为高温(150℃)、中温(90-150℃)、低温(<90℃)三类,世界上开发利用的地热资源都是水热型地热资源,地热资源最能发挥优势的利用方式是地热发电.

3088 · 发表于 2022-4-26 16:30:58

闪蒸地热发电系统中,闪蒸温度对系统净发电量的影响.闪蒸温度采用试选的方法,以观察其对发电功率的影响,其范围在冷凝温度和热源温度之间.在同一热源温度下,随着闪蒸温度的升高,联合发电系统的单位热水发电量先增大后减小.当联合系统的单位热水发电量达到最大时的温度即为联合系统的最佳温度.地热水温度不同,联合系统最佳温度的取值也不同,地热水温度越高,联合系统最佳温度越高; 当热水温度为80℃和150℃时,其最佳闪蒸温度为60℃和125℃.

3088 · 发表于 2022-4-26 16:31:38

地热闪蒸地热发电系统的单位热水净发电量随地热水温度的增加量比地热两级闪蒸发电系统大, 当热水温度在80-130℃时,两级地热闪蒸发电系统的单位热水净发电量比闪蒸-双工质联合系统的单位热水净发电量多达19.4%;当热水温度在130-150℃时,闪蒸-双工质联合系统的单位热水净发电量比两级地热闪蒸发电系统的单位热水净发电量多达5.5%.

3088 · 发表于 2022-4-26 16:32:24

随着地热水温度的升高,两级闪蒸发电系统的发电净热效率逐渐增加,闪蒸地热发电系统的闪蒸发电净热效率先增加后减小,地热水温度越高,对闪蒸地热发电系统中双工质发电就越有利.

3088 · 发表于 2022-4-26 16:33:40

两级地热闪蒸发电系统闪蒸产汽量总和约为闪蒸地热发电系统闪蒸产汽量的2-3倍,地热水温度越高,两者之间的差值就越大.

3088 · 发表于 2022-4-26 16:34:36

闪蒸-双工质地热联合发电系统的尾水温度高于两级闪蒸发电系统,可以考虑地热尾水的梯级利用

3088 · 发表于 2022-4-30 23:17:36

谢谢分享好资料

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