【正文】 rs for each scheme. Finally, among six kind of geothermal power generation design schemes, taking thermal efficiency, exergetic efficiency, hot water using rate, the total investment of the system as the evaluation index, we find that all schemes have their own advantages and disadvantages and unable to determine an optimal scheme. Based on the optimized analysis above , the gray correlation analysis is used to evaluate the six schemes in the article, and the best scheme of the project is found power generation scheme is the best approach in this paper with the known engineering. Keywords： geothermal energy； flash power generation cycle； Organic Rankine cycle； prehensive evaluation 目 錄 1 緒論 .................................................................... 1 我國 能源現(xiàn)狀及地?zé)崮艿拈_發(fā)利用 ................................. 1 地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)及其特點 ........................................... 3 地?zé)岚l(fā)電循環(huán)的研究現(xiàn)狀 ......................................... 4 本文 的研究內(nèi)容和方法 ........................................... 5 技術(shù)路線 ....................................................... 5 2 地?zé)岚l(fā)電循環(huán)基本形式的介紹及工質(zhì)的篩選 .................................. 6 單級有機(jī)朗肯循環(huán)（ ORC）及其工質(zhì)選擇 ............................ 6 單級閃蒸（ Flash）發(fā)電循環(huán)的熱力學(xué)模型 ......................... 15 3 110℃地?zé)崴l(fā)電方案的設(shè)計 .............................................. 18 項目地 110℃地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的熱力學(xué)建模 ........................... 18 兩級閃蒸地?zé)崴l(fā)電系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 .............................. 18 兩級有機(jī)朗肯循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的分析 .............................. 20 FlashORC 聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的分析 ................................ 21 ORCFlash 聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 .......................... 23 項目地 110℃地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型 .......................... 23 單級 ORC 地?zé)崴l(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)模型 .............................. 23 單級閃蒸地?zé)崴l(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析 .............................. 25 4 地?zé)岚l(fā)電方案的對比及優(yōu)化 ............................................... 27 熱力計算條件及性能指標(biāo)的選取 .................................. 27 單級地?zé)岚l(fā)電方案的對比及優(yōu)化 .................................. 28 兩級地?zé)岚l(fā)電方案的對比及優(yōu)化 .................................. 31 5 地?zé)嵩O(shè)計方案的綜合評價 ................................................. 35 灰色關(guān)聯(lián)分析方法 .............................................. 35 結(jié)果及分析 .................................................... 37 總 結(jié) .................................................................... 40 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................... 41 致 謝 .................................................................... 43 1 1 緒論 我國 能源現(xiàn)狀及地?zé)?能 的開發(fā) 利用 能源是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 基礎(chǔ) ，同樣經(jīng)濟(jì)發(fā)展也影響著能源格局的變化。 關(guān)鍵詞 ： 地?zé)崮? 閃蒸 地?zé)?發(fā)電系統(tǒng) 有機(jī)朗肯循環(huán) 地?zé)?發(fā)電系統(tǒng) 綜合評價 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Design and prehensive evaluation of geothermal power generation utilization scheme Abstract： Under the some current circumstances of energy shortage, the geothermal energy has gradually been concerned by the world because its unique stability and wide distribution. China has huge reserves of geothermal energy , but only with lowtemperature which is lower than 150℃ . This article designs different geothermal power generation scheme based on China39。 最后 ，對設(shè)計的六種地?zé)岚l(fā)電方案，以 凈發(fā)電功率 熱效率、?效率 、熱水利 用率、系統(tǒng)總投資 為評價指標(biāo)， 我們發(fā)現(xiàn)各個方案各有優(yōu)劣，無法確定一種最佳方案 。 本文正是基于我國 的 中 、低品位 地?zé)崮?，設(shè)計不同的地?zé)岚l(fā)電方案，并對各方案進(jìn) 行 優(yōu)化設(shè)計，最后通過綜合 評價的方法 ，對比篩選出綜合性能較優(yōu)的方案，為 后期地?zé)岚l(fā)電項目的實施提供必要的技術(shù)參考。 河 北 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 作 者： 王 妍 學(xué) 號： 110668 學(xué) 院： 能源與環(huán)境工程 系 (專業(yè) )： 熱能與動力工程 題 目： 500KW中低溫地?zé)崮苡袡C(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng) 的設(shè) 計 指導(dǎo)者： 閔春華 教授 (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 2020 年 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 500KW 中低溫地?zé)崮苡袡C(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計 摘要： 能源緊張的當(dāng)下，地?zé)崮芤蚱洫毺氐姆€(wěn)定性和廣泛的分布，逐漸受到了世界各國的關(guān)注。我國地?zé)崮軆α烤薮?，但?150℃以下的中低溫地?zé)崮転橹?。 首先，通過調(diào)研分析，在已知 地?zé)崃黧w溫度 110℃、流量 100t/h 的基礎(chǔ)上， 初步論證了兩種 合適 的基本中 、 低溫地?zé)岚l(fā)電循環(huán)：閃蒸發(fā)電循環(huán)和有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電循環(huán) ， 對其進(jìn)行熱力學(xué)分析以及循環(huán)工質(zhì)的選擇； 其次，在基本發(fā)電循環(huán)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了適合本 文 地?zé)?能 特征的 6 種地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，分別是單級閃蒸 （ Flash） 、 單級有機(jī)朗肯循環(huán)（ ORC）、 兩級閃蒸、兩級 ORC、 ORCFlash 聯(lián)合 、 FlashORC 聯(lián) 合 ，以系統(tǒng)凈發(fā)電功率最大為目標(biāo)，對其關(guān)鍵的運行參數(shù) —— 閃蒸溫度和蒸發(fā)溫度進(jìn)行優(yōu)化，獲得各個方案最佳的運行參數(shù)。 所以，本文 基 于 以上的優(yōu)化分析，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對六種方案進(jìn)行綜合評價， 確 定 兩級閃蒸地?zé)?發(fā)電方案是 本文 推薦 的最佳方案。s medium and low grade geothermal energy. Besides, various schemes were optimized. Finally a better prehensive performance of the scheme is selected through the method of prehensive analysis, providing necessary technical reference for the implementation of geothermal power projects in the late stage. First of all, it initially proved two suitable basic geothermal power generation cycle of medium and low temperature through the investigation and analysis in known geothermal fluid temperature of 110℃ , the flow of 100t/h: flash power generation cycle and anic Rankine cycle. The thermodynamic analysis and the choice of the working fluid are also carried out。 2020年，全球能源格局的變化 呈現(xiàn)以下 特征：煤炭雖然仍是主要燃料，但是隨著 化石燃料大量消耗造成的 環(huán)境問題日益突出、國際油價持續(xù)下調(diào)，世界各國開始注重新能源的開發(fā)和利用。 其中，地?zé)崮芤蚱洫毺氐姆€(wěn)定性和廣泛地分布， 受 到了世界各國的 關(guān)注 。目前已經(jīng)建成的項目有， 占全部地?zé)崮茼椖康?%；有 的項目有望 在 短期內(nèi)建成； 的已公布項目，占全部項目比例為 35%。 圖 1 1 全球地?zé)崮茼椖康倪M(jìn)度分布情況 總結(jié)起來， 地?zé)崮艿睦梅绞街饕兄苯永煤?地?zé)?發(fā)電兩種。地?zé)岚l(fā)電是 中高溫 地?zé)?源 利用的重要方式，是利用 天然的 地下熱水和 蒸汽 （或由地?zé)崴訜岬挠袡C(jī)工質(zhì)蒸汽）驅(qū)動透平，從而帶動發(fā)電及發(fā)電的 一種 新型 技術(shù)，其原理和火力發(fā)電原理類似 ，基本都是利用有機(jī)朗肯循環(huán)完成熱 功 的轉(zhuǎn)換 。2020 年，國際地?zé)崮軈f(xié)會的 Karl Gawell 先生曾預(yù)測，全球地?zé)崮?發(fā)電利用 市場在未來的 67 年時間里，每年新增裝機(jī)容量 將達(dá)到 1GW[2]。這不但很好地證實了 Karl Gawell 先生的預(yù)測，同時 顯示了 地?zé)崮馨l(fā)電的蓬勃發(fā)展。 雖然中、 高溫地?zé)?能 是最適合發(fā)電的，但是我國現(xiàn)已探明的地?zé)豳Y源絕大多數(shù)為中、低溫地?zé)崮堋Ｄ壳拔覈責(zé)嶂苯永玫囊?guī)模排名世界前列，但地?zé)岚l(fā)電技術(shù)比較落后，我國目前正常運行的地?zé)岚l(fā)電站只有 廣東豐順 和 西藏羊八井 兩個，與國外相比還有很大差距。 天津市地?zé)豳Y源的勘查研究起源于上世紀(jì)，著名地質(zhì)學(xué)家李四光先生對天津地?zé)岬陌l(fā)展高度重視，向國家提出把天津地?zé)崂米鳛橐粋€試點。雖然天津市的地?zé)豳Y源利用 工作 開展 的 較早，但目前技術(shù)水平仍然 未達(dá)到國內(nèi)外領(lǐng)先水平 ，早期開發(fā)的項目都未達(dá)到理想 效果 。 3 圖 1 3 天津地?zé)岙惓７植紖^(qū)示意圖 地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) 及其 特點 利用地?zé)崮馨l(fā)電 主要有 以下 四種類型：干 蒸汽地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)、閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)和干熱巖發(fā)電系統(tǒng) [5]。 地?zé)岣烧羝l(fā)電系統(tǒng)是最簡單的一種發(fā)電方式，它利用地?zé)岣烧羝苿悠啓C(jī)做功，進(jìn)而產(chǎn)生電能。這種發(fā)