地热驱动的新型冷热电三联供系统的热力学与热经济学分析

摘要

针对地热能源的梯级利用问题,以170°C地热水为热源提出一种联合闪蒸-Kalina发电循环和吸收式制冷循环的新型冷-热-电三联产系统,并验证系统的可行性及优越性.对系统进行热力学与热经济学计算,详细分析蒸发压力,氨水浓度和分流比等关键参数对系统热力学性能的影响.结果表明:提高氨水浓度和Kalina循环中汽轮机的进口压力均能使系统的热效率增加;闪蒸-Kalina循环部分的净发电量和?效率在闪蒸压力为0.3 MPa时存在最优值,分别为601 kW和43.9％;使系统安全运行所需的氨水浓度范围为0.89～0.68;吸收式制冷系统的能效比(COP)与精馏塔入口温度成正比例关系;系统的总?效率随冷凝器出口处分流比的增加,呈先减小后增大的规律.通过热经济分析得到的结果表明:汽轮机是投资成本最大的部件,较高的分流比可使系统投资回收年限减小.