國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

 

  我國(guó)開展地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電研究在時(shí)間上大致分為三個(gè)階段。 第一階段為70年代初至80年代中期。此階段中，在全國(guó)各地陸續(xù)建成地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電實(shí)驗(yàn)性機(jī)組多臺(tái)，對(duì)地?zé)?/a>雙循環(huán)發(fā)電做出了初步嘗試，但由于地?zé)豳Y源（水溫偏低）的限制或是技術(shù)上的不完善，這些電站陸續(xù)停產(chǎn)或是拆除。  第二階段為80年代中期至90年代中期。此階段，沒有進(jìn)行自主技術(shù)的地?zé)?/a>雙循環(huán)實(shí)驗(yàn)性電站的建立。1993年西藏地區(qū)所建成的雙循環(huán)地?zé)犭娬?/a>（聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署援助項(xiàng)目），使用機(jī)組為以色列ORMAT公司產(chǎn)品，裝機(jī)容量為1MW， 井口溫度為110°C 。此外，臺(tái)灣土場(chǎng)地區(qū)在1983年建成雙循環(huán)地?zé)犭娬?/a>一座，井口溫度為173°C，裝機(jī)容量0.3MW。

  1983年，卡林納循環(huán)首次公開，地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電技術(shù)有了突破。全國(guó)有地?zé)嵫芯?/a>基礎(chǔ)的高校和研究機(jī)構(gòu)，陸續(xù)對(duì)卡林納循環(huán)進(jìn)行了初步研究，對(duì)其在1991年建造的實(shí)驗(yàn)電站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了分析。呂燦仁等對(duì)卡林納循環(huán)進(jìn)行了熱力學(xué)分析，通過“P”準(zhǔn)則分析了卡林納循環(huán)相較朗肯循環(huán)效率較高的原因，強(qiáng)調(diào)其工質(zhì)與熱源匹配性上的優(yōu)勢(shì)；薄涵亮等提出了卡林納循環(huán)所應(yīng)用到的氨水混合物熱力性質(zhì)的高精度計(jì)算方法，在此基礎(chǔ)上通過分析和計(jì)算得出結(jié)論：特定工況下，卡林納循環(huán)存在最佳透平背壓和最佳氨水混合物配比。

 

  第三階段為90年代中期至今。自93年至03年10年間，我國(guó)沒有新建地?zé)犭娬?/a>，地?zé)嵫芯?/a>普遍集中于高溫地?zé)豳Y源，中低溫地?zé)岚l(fā)電技術(shù)研究處于摸索階段。楊嘉祥等人進(jìn)行了可適用于地熱源的低溫余熱發(fā)電小型設(shè)備實(shí)物化，劉齊壽、鄭丹星和金紅光等研究人員陸續(xù)提出一些以氨水混合物為工質(zhì)、基于卡林納循環(huán)的復(fù)合循環(huán)，并對(duì)這些循環(huán)進(jìn)行了模擬計(jì)算和分析，結(jié)果顯示此類循環(huán)普遍擁有較好的應(yīng)用前景。

 

  國(guó)外研究進(jìn)展

 

  1967年，前蘇聯(lián)在帕拉唐卡（Paratunka）建立了世界上第一座地?zé)犭p循環(huán)電站，裝機(jī)容量500kW，使用有機(jī)工質(zhì)。目前該電站還在擴(kuò)容，隨著四號(hào)機(jī)的完善，總裝機(jī)容量將達(dá)到18MW[14]。美國(guó)自70年代開始，在雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)實(shí)用領(lǐng)域一直領(lǐng)先，陸續(xù)在加州和愛德華州等地建成多個(gè)地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/雙循環(huán)發(fā)電.html" >雙循環(huán)發(fā)電站，裝機(jī)容量從10kW至1500kW，再至10MW，至80年代仍不斷擴(kuò)大。近幾年，美國(guó)除夏威夷地區(qū)新建雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組外，并無相關(guān)報(bào)道。  90年代以前，雙循環(huán)發(fā)電技術(shù)主要應(yīng)用有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）。代表性企業(yè)為始建于1965年的奧馬特（ORMAT）公司，其機(jī)組主要對(duì)應(yīng)低溫熱源（工業(yè)余熱等），可以利用90°C左右載熱體進(jìn)行發(fā)電。自80年代中期，卡林納循環(huán)也被引入地?zé)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng).html" >雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)之中。1991年，該循環(huán)發(fā)明人Dr.AlexKalina的Exergy公司在美國(guó)能源部（D.O.E）的支持下，在加州CanogaPark建造了3MW的試驗(yàn)電站，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試。其后，意大利Ansaldo能源公司獲得授權(quán)，將卡林納循環(huán)技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用于地?zé)犭娬?/a>。目前，唯一所知的應(yīng)用卡林納循環(huán)技術(shù)的商業(yè)地?zé)岚l(fā)電站為冰島Húsavík電站。

 

  截至2005年，全球雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量已達(dá)685MW，占全球地?zé)岚l(fā)電總裝機(jī)容量的8%，共有機(jī)組192臺(tái)，占全球機(jī)組總數(shù)（469臺(tái)）的41%，有越來越多的國(guó)家加入地?zé)犭p循環(huán)發(fā)電研究的隊(duì)伍中來。