雙循環(huán)地熱發(fā)電系統的優(yōu)勢有哪些？

  與閃蒸系統相比，雙循環(huán)系統有如下優(yōu)點(diǎn)。

 

  ①低沸點(diǎn)工質(zhì)的蒸氣比容比閃蒸系統減壓擴容后的蒸氣比容小得多，而汽輪機的幾何尺寸主要取決于末級葉輪和排汽管的尺寸（它取決于工質(zhì)的體積流量），因此，雙循環(huán)發(fā)電系統的管道和汽輪機尺寸都十分緊湊，造價(jià)也低。

 

  ②地下熱水與低沸點(diǎn)工質(zhì)在蒸發(fā)器內是間接換熱，地熱水并不直接參加熱力過(guò)程，所以汽輪機內避免了地熱水中氣、固雜質(zhì)所導致的腐蝕問(wèn)題。

 

  ③可以適應各種不同化學(xué)類(lèi)型的地下熱水。

 

  ④能利用溫度較低的地熱水。

 

  ⑤如果地熱排水回灌地下，則水中的各種不凝氣體仍保留在熱水里并一起回到地下，避免了地面的大氣污染。由于熱水從地熱井抽出一直到回灌地下始終處于壓力之下，因而水中的結垢組分不會(huì )析出，從而避免了井管及管道系統中的結垢。

 

  不過(guò)這種系統存在以下缺點(diǎn)。

 

  ①低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)貴，有的還易燃易爆，或有毒性，因而要求系統各處的密封性好，技術(shù)要求高。

 

  ②由于蒸發(fā)器、凝汽器和預熱器都必須采用間壁式換熱器，增加了傳熱溫差引起的不可逆熱損失。低沸點(diǎn)工質(zhì)一般傳熱性能較差，換熱面積要求較大，從而增加了投資。

 

  ③操作和維修要求高。

 

  雙循環(huán)地熱發(fā)電系統的低沸點(diǎn)工質(zhì)選擇十分重要，它既要有化學(xué)穩定性以及有較好的熱力學(xué)特性，又要有價(jià)廉、來(lái)源廣、無(wú)毒、不易燃燒等特點(diǎn)。要滿(mǎn)足上述所有要求的低沸點(diǎn)工質(zhì)是難找的，選擇時(shí)只能根據設計要求抓其主要的方面。在現有的一些雙循環(huán)地熱電站中，采用較多的低沸點(diǎn)工質(zhì)有異丁烷、正丁烷、氟里昂11、氟里昂114等。為了充分利用不同工質(zhì)的不同優(yōu)點(diǎn)，采用混合工質(zhì)(如異丁烷和異戊烷)也是正在發(fā)展的有前途的一種選擇。

 

  雙循環(huán)發(fā)電系統所采用的低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機一般為軸流式，特別是在單機功率較大時(shí)。對較小功率的汽輪機采用軸流式，它可以獲得很高的相對內效率。軸流式低沸點(diǎn)工質(zhì)汽輪機的設計原理與水蒸氣汽輪機相同。然而，在應用地熱流體的條件下，低沸點(diǎn)有機化合物的性質(zhì)與水蒸氣性質(zhì)有著(zhù)顯著(zhù)的差別，因而設計也就存在某些不同點(diǎn)。例如，低沸點(diǎn)工質(zhì)蒸氣中的聲速差不多是水蒸氣聲速的一半，因而其汽輪機的設計應使其轉子直徑為水蒸氣汽輪機轉子直徑的一半，或者轉速是后者的一半。此外，在相同溫度范圍內，低沸點(diǎn)工質(zhì)蒸氣的密度比水蒸氣高一個(gè)數量級，而等熵焓降產(chǎn)生的功則少一個(gè)數量級。因此，雖然容積流量幾乎是相等的，但為了產(chǎn)生相同的功率，低沸點(diǎn)工質(zhì)的質(zhì)量流量應比水蒸氣的高一個(gè)數量級。低沸點(diǎn)有機工質(zhì)的高密度和小焙降，再加上不夠理想的性質(zhì)，故對汽輪機設計有特殊要求。