回热式地热双循环发电系统工质选择

摘要

为了解决不同工质地热双循环发电系统热力学性能差异较大的问题，采用EES(engineering equation solver)软件对1 MW回热式地热双循环发电系统进行了分析，研究地热源温度为90～150℃时，不同工质发电系统的吨水净发电量、净效率、膨胀比等热力学参数的变化规律，通过对比以上参数获得综合性能最优的工质，使双循环发电系统的热力学性能达到最优。结果表明：在冷热源温度等参数恒定条件下，系统吨水净发电量随工质蒸发温度的增加存在一个最大值；系统最大吨水净发电量、净效率和膨胀比随地热源温度的升高而增大，工质质量流量的变化趋势则相反；相同冷热源参数条件下，R134a的吨水净发电量最大，R245fa的净效率和膨胀比最大，在地热源温度为110℃时，工质R134a的吨水净发电量为3.035 (kW·h)/t,工质R245fa的净效率为6.24%、膨胀比为3.146;综合对比工质的系统热力学性能参数和工质物性，工质选用R245fa。研究成果可为回热式地热双循环发电系统的参数设计提供指导。

关键词

工程热力学 / 双循环回热系统 / 工质 / 系统优化 / 地热发电

基金资助

国家自然科学基金(51776064)