中科院中低溫余熱及地熱發(fā)電系統模擬軟件獲新進(jìn)展
在PGCP(Power Generation Computation Program V1.0)第一版基礎上開(kāi)發(fā)了1.5版,該版本增加閃蒸-雙工質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電模塊,該模塊可用于計算利用相對優(yōu)質(zhì)的工業(yè)余熱及地熱資源(溫度一般超過(guò)150℃)的發(fā)電循環(huán)。我國青藏高原及川西高原地熱資源大都屬于此類(lèi)資源,因此對資源量估算及地熱發(fā)電方案的設計和分析有一定指導意義。
閃蒸-雙工質(zhì)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統流程如圖1所示,熱水流經(jīng)閃蒸器后壓力減小,相平衡點(diǎn)發(fā)生移動(dòng),一部分熱水蒸發(fā)變?yōu)檎羝?,熱水的一部分顯熱轉變?yōu)闈摕?。從閃蒸器流出的蒸汽推動(dòng)汽輪機汽做功,而流出的熱水則進(jìn)入雙工質(zhì)系統進(jìn)行發(fā)電,計算結果見(jiàn)圖2。在相對優(yōu)質(zhì)的中溫及高溫地熱資源中利用此種循環(huán)方式,可使系統的效率和經(jīng)濟性得到提高。
該系統包含27種純工質(zhì)、55種混合工質(zhì)可供選擇,可滿(mǎn)足大部分用戶(hù)的常規需要。除對系統各位置狀態(tài)點(diǎn)熱力學(xué)狀態(tài)進(jìn)行計算以外,該軟件還在給定的溫度區間對最佳閃蒸溫度和最佳蒸發(fā)溫度進(jìn)行計算,溫度可精確至0.1 ℃,圖3為參數優(yōu)化計算界面。在系統實(shí)際運行過(guò)程中汽輪機等火商效率的計算比較繁瑣,該軟件可通過(guò)反算從而快速得到其準確值,對汽輪機的設計及效率評價(jià)有一定意義。
該軟件目前應用于國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃“中低溫地熱雙工質(zhì)發(fā)電系統及關(guān)鍵技術(shù)研究(課題編號:2007AA05Z442)”、國家科技支撐計劃“地熱資源綜合梯級利用集成技術(shù)研究(課題編號:2012BAB12B00)”及“中低溫地熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”等項目的系統研發(fā)及運行分析。