Ikkilik tsikl - Binary cycle

Bug 'ustun bo'lgan gidrotermik tizimda elektr energiyasini ishlab chiqarish
Kalit: 1 Quduq boshlari 2 Er yuzasi 3 Generator 4 Turbin 5 Kondensator 6 Issiqlik almashinuvchisi 7 Nasos
  Issiq suv
  Sovuq suv
  Izobutan bug'i
  Izobutan suyuqligi

A ikkilik tsikli elektr stantsiyasi ning bir turi geotermik quvvat sovitadigan o'simlik geotermik zarur bo'lganidan foydalanish uchun suv omborlari quruq bug ' va bug 'chiqadigan o'simliklar. 2010 yilga kelib, bug 'ishlab chiqaradigan qurilmalar bug' ishlab chiqaradigan eng keng tarqalgan geotermik elektr stantsiyalari turi bo'lib, ular 182 ° C (455 K; 360 ° F) dan yuqori haroratlarda suvni ishlatadilar va yuqori bosim ostida ishlab chiqarish uskunalariga quyiladi. sirt.[1] Ikkilik tsiklli geotermik elektr stantsiyalari bilan, nasoslar a orqali geotermik quduqdan issiq suv quyish uchun ishlatiladi issiqlik almashinuvchisi va sovutilgan suv er osti suv omboriga qaytariladi. Ikkinchi "ishlaydigan" yoki "ikkilik" suyuqlik past qaynash harorati, odatda a butan yoki pentan uglevodorod, juda yuqori bosimda (500) pompalanadipsi (3.4 MPa ))[iqtibos kerak ] issiqlik almashinuvchisi orqali, u erda u bug'lanadi va keyin a orqali yo'naltiriladi turbin. Keyin turbinadan chiqqan bug 'sovuq havo bilan quyultiriladi radiatorlar yoki sovuq suv va issiqlik almashinuvchisi orqali qaytib boring.[2]

Ikkilik bug 'tsikli termodinamikada ikkita yuqori tsikldagi, ikkinchisi pastroq haroratli mintaqadagi birikmaning birlashmasi bo'lgan quvvat aylanishi sifatida ta'riflanadi.[3]

Ikkilik davrlarga kirish

Qo'shma Shtatlarda simob-suv tsikllaridan foydalanish 1920 yillarning oxirlarida boshlanishi mumkin. 40-megavatt (MVt) ishlab chiqaradigan kichik simob-suv zavodi 1950-yillarda Nyu-Xempshirda ishlatilgan va undan yuqori issiqlik samaradorligi 1950-yillarda ishlatilgan elektr stantsiyalarining ko'pchiligiga qaraganda. Afsuski, ikkitomonlama bug 'tsikllari yuqori boshlang'ich narxga ega va shuning uchun ular iqtisodiy jihatdan jozibali emas.[4]

Suv eng maqbul hisoblanadi ishlaydigan suyuqlik bug 'aylanishlarida ishlatish uchun, chunki u hozirda mavjud bo'lgan ideal ishlaydigan suyuqlikka eng yaqin. Ikkilik tsikl - bu ishchi suyuqlik sifatida suvning kamchiliklarini bartaraf etish uchun mo'ljallangan jarayon. Ideal ishlaydigan suyuqlikka yaqinlashish uchun tsiklda ikkita suyuqlik ishlatiladi.[4]

Optimal ishlaydigan suyuqliklarning xususiyatlari[4]

tanlash optimal ishlaydigan suyuqlik juda muhim ahamiyatga ega, chunki ular ikkilik tsikllarning ishlashiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

  1. Yuqori kritik harorat va maksimal bosim
  2. Kam uch ochko harorat
  3. Kondensator bosimi unchalik ham past emas (atrof-muhit haroratida to'yinganlik bosimi past bo'lgan modda)
  4. Yuqori bug'lanishning entalpiyasi (hfg)
  5. Teskari U ga o'xshash to'yingan gumbaz
  6. Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (yaxshi issiqlik uzatish xususiyatlari)
  7. Boshqa xususiyatlar: toksik bo'lmagan, inert, arzon va osonlik bilan mavjud

Tizimlar

Rankin bug 'aylanishi

Rankin tsikli bug 'quvvati aylanishining ideal shakli hisoblanadi. Ideal sharoitlarga qozondagi bug'ni haddan tashqari qizdirish va uni kondensatorda to'liq kondensatsiya qilish orqali erishish mumkin. Ideal Rankin tsikli hech qanday ichki qaytarilmaslikni o'z ichiga olmaydi va to'rtta jarayondan iborat; nasosdagi izentropik siqilish, qozonga doimiy ravishda issiqlik qo'shilishi, turbinadagi izentropik kengayish va kondensatorda doimiy bosimdagi issiqlikni rad etish.[4]

Ikki tomonlama bosim

Ushbu jarayon asosiy tsiklning sho'r issiqlik almashinuvchisida yuzaga keladigan termodinamik yo'qotishlarni kamaytirishga mo'ljallangan. Yo'qotishlar yuqori haroratli sho'r suv va ishchi suyuqlikning past harorati o'rtasidagi katta harorat farqi bo'ylab issiqlikni o'tkazish jarayonida sodir bo'ladi. Yo'qotishlar sho'r suvni sovutish egri chizig'i va ishlaydigan suyuqlikni isitish egri chizig'i o'rtasida yaqinroq bo'lishini ta'minlash orqali kamayadi.[5]

Ikki suyuqlik

"Quvvat issiq suyuqlik oqimidan, masalan, geotermik suvdan, issiqlik almashinuvi munosabatlaridagi oqimni ishchi suyuqlik bilan o'tkazib, ikkinchisini bug'lantirish uchun oladi, bug 'turbinadan kengaytiradi va bug'ni an'anaviy Rankine tsiklida kondensatsiya qiladi. Qo'shimcha quvvat ikkinchi Rankin tsiklida ishchi suyuqlik bilan issiqlik almashinuvidan so'ng issiq suyuqlikning bir qismini ishlatib, qaynash temperaturasi pastroq va bug 'zichligi birinchi suyuqlikka qaraganda yuqori bo'lgan ikkinchi ishlaydigan suyuqlikni bug'langanda olinadi. ”[6]

Elektr stantsiyalari

Tijorat ishlab chiqarishda ko'plab ikkilik tsiklli elektr stantsiyalari mavjud:

Ikkilik tsiklli elektr stantsiyalari issiqlik samaradorligini 10-13% gacha.[10]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ "Geotermik texnologiyalar dasturi: gidrotermal energiya tizimlari". Geotermik texnologiyalar dasturi: texnologiyalar. AQSh DOE Energiya samaradorligi va qayta tiklanadigan energiya (EERE). 2010-07-06. Olingan 2010-11-02.
  2. ^ Skott, Villi (2010 yil 15-noyabr). "Geotermik energiya stansiyalari va ular qanday qilib yashil elektr energiyasini ishlab chiqaradi". Yorqin markaz.
  3. ^ Çengel, Yunus A. va Maykl A. Boles (2002). Termodinamika: muhandislik yondashuvi, ettinchi nashr. Boston: McGraw-Hill. 10-bob.
  4. ^ a b v d [Chengel, Yunus A. va Maykl A. Boles. "10-bob: Bug 'va kombinatsiyalangan quvvat davrlari". Termodinamika: muhandislik yondashuvi. 7-nashr Boston: McGraw-Hill, 2002. 557-89. Chop etish.], Qo'shimcha matn.
  5. ^ Ronald DiPippo (2008). Geotermik elektr stantsiyalari: printsiplari, qo'llanilishi, amaliy tadqiqotlar va atrof-muhitga ta'siri. Amsterdam: Butterworth-Heinemann.
  6. ^ "Ikki tomonlama suyuqlik tsikli". Amerika Qo'shma Shtatlari, Patent raqami 3795103. 1974.
  7. ^ "Mamont Tinch okeani geotermik elektr stantsiyasi Kaliforniya shtatining ekologik mukofotiga sazovor bo'ldi". Ormat. 2009 yil 20-avgust.
  8. ^ "Steamboat Springs".
  9. ^ "Te Xuka geotermik elektr stantsiyasi". Global energiya rasadxonasi.
  10. ^ Ronald DiPippo (2007). Geotermik elektr stantsiyalari, ikkinchi nashr: printsiplar, qo'llanmalar, amaliy tadqiqotlar va atrof-muhitga ta'siri. Oksford: Butterworth-Heinemann. p. 159. ISBN  0-7506-8620-0.

Tashqi havolalar