久久久久久国产精品免费流畅|91高清国产经典在线观看|国产粉嫩泬一区二区三区|深夜免费黄色网址导航

原文鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/5/522815.shtm

近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員蔣方明團隊與中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所研究員王貴玲團隊合作，在超長重力熱管地熱開發(fā)技術(shù)方面取得重要進展，發(fā)明了具有階梯回流結(jié)構(gòu)的重力熱管。相關(guān)成果發(fā)表于《能源與環(huán)境科學(xué)》（Energy & Environmental Science）。

地殼的中深層和深層蘊藏著巨量的地熱資源，足以滿足人類數(shù)千年的用能需求。然而，有效可靠的開發(fā)技術(shù)缺乏，阻礙了該能源的大規(guī)模開發(fā)利用。傳統(tǒng)的“取水用熱”地熱開發(fā)利用技術(shù)可能導(dǎo)致二次環(huán)境問題，容易引發(fā)地下水位降低、地表沉降、管道/設(shè)備腐蝕結(jié)垢及地面環(huán)境污染等問題；用于開發(fā)干熱巖熱能的增強型地熱系統(tǒng)（EGS）推進緩慢，人工造儲、井下井間連通困難和易于誘發(fā)地震等問題一直未能獲得有效解決。

近年來，重力熱管因其突出的傳熱能力和“取熱不取水”的技術(shù)特點獲得了廣泛關(guān)注。利用重力熱管開采地熱資源可以有效避免“取水用熱”和EGS地熱開采所遇到的問（難）題。然而，由于存在深液池蒸發(fā)抑制和氣液卷攜等問題，重力熱管長度延長后傳熱性能大幅下降甚至運行失敗。將重力熱管擴展到數(shù)千米長度、滿足深部地熱開發(fā)的應(yīng)用需求，仍具有極大的挑戰(zhàn)。

研究團隊在國家重點研發(fā)計劃項目的資助下，研究發(fā)明了具有階梯回流結(jié)構(gòu)的重力熱管。這種創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效克服深液池蒸發(fā)抑制和氣液卷攜等問題，實現(xiàn)數(shù)公里長度超長重力熱管的穩(wěn)定運行，再結(jié)合熱管工質(zhì)流體的優(yōu)選，可以使超長重力熱管獲得卓越的傳熱能力。

研究團隊研制了一根以氨作為工質(zhì)的4149米長度的重力熱管并安裝在河北雄安一口地熱深井內(nèi)。取熱實驗證明了該超長重力熱管地熱系統(tǒng)的連續(xù)熱產(chǎn)出可以超過1兆瓦，熱管徑向截面的熱通量達4×107瓦特每平方米。

此外，研究團隊提出了熱管蒸汽直驅(qū)發(fā)電的地熱發(fā)電技術(shù)方案，首創(chuàng)熱管產(chǎn)出氨蒸汽直接驅(qū)動的地熱發(fā)電機組，并與熱管地熱開采系統(tǒng)集成。基于該原理研制的樣機在72小時發(fā)電測試中能夠以大約7千瓦功率穩(wěn)定發(fā)電，確證了該地熱發(fā)電技術(shù)路線的可行性。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D4EE01235F