双吸收Kalina地热发电热力循环系统模拟与实验方案研究

【摘要】：在Kalina地热发电循环系统中，经发生器换热后排出地热水温度均在80℃以上，在Kalina热力循环系统中无法再次利用，造成能源浪费。 针对这一问题，本文利用第二类吸收式热泵的原理，将Kalina循环系统与第二类吸收式热泵装置进行耦合，组成新型的双吸收Kalina发电循环系统，提高系统发电量。本文针对Kalina循环特性，采用Engineering Equation Solver(EES)软件对Kalina循环系统进行模拟分析。在初始条件相同的情况下，与冰岛实际运行的Kalina地热电站进行参数与特性的对比，对模型及假设条件进行验证。在此基础上，模拟分析了双吸收Kalina循环系统特性，分析该循环的系统的参数变化（包括冷凝水温度、热源变化、氨的质量浓度、发生压力等）对循环效率和系统净发电量的影响。最终设计并搭建吸收回热装置试验台，并对双吸收Kalina热力循环中的回热效果进行验证。 计算结果表明：Kalina循环效率随着冷凝水温度的升高而降低，随着汽轮机入口压力的升高先增加后减小，随着氨的质量浓度的升高而升高。 对于双吸收Kalina地热发电循环，冷凝水的温度决定着汽轮机的背压，冷凝水温度越高，汽轮机的背压也越高，导致汽轮机焓差减小，即发电量减小；随着抽出地热水温度的升高，与系统配合的工质的质量流量也增大，使得进入汽轮机的工质焓差和量都有所增加；对于给定发生压力，都有一个最佳的氨质量浓度与之对应，当热源温度122℃，冷凝水温度25℃，发生压力为32.3bar时，比较合理的氨质量浓度为0.7。而对于给定浓度的氨水，系统的循环效率和净发电量都随着发生压力的增大，先增加后减小。 【关键词】：双吸收 Kalina循环 吸收回热装置 氨水混合物 循环效率 净发电量
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM616
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 Kalina 技术的发展与特点8-11
• 1.2.1 国内外研究进展10-11
• 1.2.2 Kalina 循环的特点与优势11
• 1.3 课题的提出11-12
• 1.4 课题研究内容12-13
• 第二章 Kalina 循环系统模拟与分析13-31
• 2.1 Kalina 循环系统原理13-14
• 2.2 Kalina 循环工质介绍14-17
• 2.3 Kalina 循环系统模型的建立17-19
• 2.3.1 基本控制方程17-19
• 2.3.2 基本条件的确定19
• 2.4 EES 介绍及模型求解思路19-21
• 2.5 模拟结果及分析21-29
• 2.5.1 冷凝水温度对循环效率的影响22
• 2.5.2 热源的变化对循环效率的影响22-24
• 2.5.3 氨的质量浓度对循环效率的影响24-25
• 2.5.4 发生压力对循环效率的影响25-26
• 2.5.5 汽轮机出口干度与汽轮机保护26
• 2.5.6 关于低温回热器的讨论26-28
• 2.5.7 火用分析28-29
• 2.6 结论29-31
• 第三章 双吸收 Kalina 热力循环模拟与分析31-48
• 3.1 双吸收 Kalina 循环系统原理31-32
• 3.2 双吸收 Kalina 循环系统模型的建立32-34
• 3.2.1 基本控制方程32-33
• 3.2.2 基本条件的确定33-34
• 3.3 模拟结果及分析34-48
• 3.3.1 冷源温度的变化对系统的影响35-36
• 3.3.2 热源的变化对系统的影响36-38
• 3.3.3 氨的质量浓度对系统的影响38-40
• 3.3.4 发生压力和蒸发压力对系统的影响40-45
• 3.3.5 吸收器对回热性能的影响45-46
• 3.3.6 汽轮机出口干度与汽轮机保护46-48
• 第四章 Kalina 循环改进比较及其优化48-52
• 4.1 尾水回热 Kalina 循环48-49
• 4.2 循环系统的优化49-52
• 4.2.1 尾水回热 Kalina 循环优化50-51
• 4.2.2 双吸收 Kalina 循环优化51-52
• 第五章 吸收回热装置实验台建立52-60
• 5.1 系统方案及状态参数的确定52-55
• 5.1.1 系统方案52-53
• 5.1.2 系统状态参数的确定53-55
• 5.2 实验系统的设计55-58
• 5.2.1 实验装置设计55-57
• 5.2.2 附属设备与测试仪器57-58
• 5.3 实验方案与步骤58-60
• 第六章 结论与建议60-62
• 6.1 结论60-61
• 6.2 建议与进一步工作61-62
• 参考文献62-65
• 文中符号说明65-66
• 发表论文和参加科研情况说明66-67
• 致谢67

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

地热发电简述    周大吉

Kalina循环的热力学第一定律分析    张颖;何茂刚;贾真;刘逊;

Kalina循环放热过程的热力学分析    路岭,严晋跃,马一太,吕灿仁

地热能在我国的应用    王宏伟,李亚峰,林豹,屠宝峰

Kalina循环的研究和开发及其提高效率的分析    吕灿仁,严晋跃,马一太

低温热能发电的研究现状和发展趋势    顾伟;翁一武;曹广益;翁史烈;

卡里纳循环地热发电装置    杨伍林;

氨水吸收式热泵一种通用模拟方法研究    袁卫星;王海;花严红;袁修干;付林;

低温热源驱动溴化锂第二类吸收式热泵的实验研究    张伟;朱家玲;

氨水混合物的相平衡和热力性质计算    薄涵亮;刘咸定;刘桂玉;

溴化锂第二类吸收式热泵的设计与仿真研究    刘国强

阜阳市地面沉降研究和防治的若干问题    郭荣;陈伟;李琴;

汽车空调冷却风扇选型分析    周定华;刘志勇;

半导体致冷器件及其应用    云振新

温差半导体空调制冷器制冷性能研究    卞之;齐臣杰;邢诒存;张美丽;

回转式制冷压缩机计算机辅助教学软件的开发及应用    韩茹,陈金辉,孙嗣莹

工况对R22及替代工质有效过热循环性能的影响    郭航;杜海燕;李恒;赵鹏;刘佳;

液化天然气冷能发电系统参数分析与工质选择    鹿院卫;杨红昌;吕鹏飞;刘广林;马重芳;吴玉庭;

高温双热源除湿干燥机的研制    张璧光;赵忠信;霍光青;王喜平;

空调节能技术的应用与展望    王燕;王爽;

城市地区浅层地温能评价方法探讨    韩再生;冉伟彦;

利用汽车发动机余热进行制冷和采暖的可行性分析    王银巧;乔敏;

通信基站用溶液循环式换热机组的实验研究    陈杰;马国远;周峰;

氨水第一类吸收式热泵性能模拟研究    刘颖;袁卫星;郭秉汉;

安徽省潜山县天柱山风景区地热资源与开发远景评价    黄江华;王少龙;敬海霞;王文龙;

有机朗肯循环回收中低温工业余热的系统研究    李艳;顾春伟;李锡明;徐志明;叶钟;

地能热泵在别墅中的控制应用    杜恩胜;

山东省鲁东地区浅层地热能资源评价    刘建霞;李清平;索立涛;牛全丽;

不同深度的地埋换热孔换热功率分析    陈海波;高亮;李向宝;

地源热泵系统与建筑节能    胡柏;杨铁军;姜忠志;张江水;梁伟;

CRH2型动车组空调换气系统的结构组成及常见故障分析    赵政云;

可再生能源发电政策与环境效益分析方法研究    秦湘灵

低温热源喷射式发电制冷复合循环理论与实验研究    郑彬

中低温地热热电耦合利用系统优化研究    郭涛

混合工质变容量热泵系统的理论与实验研究    陈斌

热泵干燥热力学分析及典型物料干燥性能研究    张绪坤

采用天然气的小型斯特林冷热电三联供关键技术研究和应用分析    汪海贵

多能源互补的多功能能源系统及其集成机理    韩巍

中低温地热热储工程研究    张百鸣

碳酸盐岩热储隐伏型中低温热水的成因与水—岩相互作用研究    马瑞

全空气集中空调新系统模式研究    李洪欣

郑州市区深部地热资源水利用优化配置    黄丹

氨水解吸—压缩制冷循环的试验研究    刘小军

蒸发式冷凝器流场分析及其应用于空调的节能研究    刘清明

混合工质扩散吸收制冷系统理论与实验研究    孙腾飞

自行复叠扩散吸收制冷系统气泡泵性能研究    崔抗

微电网综合控制策略的研究    牟晓春

深层地热水资源在暖通空调领域中的应用探讨    窦成良

余热发电系统无刷双馈发电机矢量控制策略研究    杨莫庸

基于开采条件评价及回灌潜力分析的地热可持续开发研究    庞菊梅

热泵与热电联产耦合供暖系统研究    林伟

动力循环中混合工质的应用研究    黄锦涛,刘齐寿,王运路

循环工质与变温热源匹配的热力学分析    严晋跃,路岭,马一太,吕灿仁

Kalina循环放热过程的热力学分析    路岭,严晋跃,马一太,吕灿仁

描述氨水体系VLE行为适宜热力学模型的研究    郑丹星,武向红,陈斌,金红光

天津市地热资源利用现状及发展对策    王祖伟

工业环保与节能的有效手段──吸收式热泵技术    隋军,李淞平,袁一

利用油田污水余热热泵供暖系统的热力经济分析    罗小明,李华玉

吸收式热泵回收凝聚过程废热的中试研究    李巍,梁爱民,周淑芬

Ⅱ型两级吸收式热泵循环及性能分析    钟理,谭盈科

NH_3/H_2O溶液热力参数表达式的推导与程序编制    徐士鸣;

吸收式热变换器过程模拟与优化研究    朱志国

LiBr-H_2O双吸收热变换器热力过程的模拟与优化    马庸颇

氨水吸收式制冷GAX循环性能分析    廖健敏

氨水吸收式制冷系统的实验研究和热经济分析    包天舒

低温热源驱动第二类吸收式热泵的模拟优化研究    董海虹

“Kalina循环前期工作探讨”研讨会    严宏强

Kalina循环可增加功率25％提高净效率3％    方洪祖

Kalina循环的研究和开发及其提高效率的分析    吕灿仁,严晋跃,马一太

Kalina地热发电循环分析    朱家玲;卢志勇;张伟;付文成;

Kalina地热发电热力循环效率影响因素分析    卢志勇;朱家玲;张伟;付文成;

Kalina循环的热力学第一定律分析    张颖;何茂刚;贾真;刘逊;

    

Kalina循环的热力学第一定律分析    张颖;何茂刚;贾真;刘逊;

双吸收Kalina地热发电热力循环系统模拟与实验方案研究    卢志勇