第6章地?zé)崮馨l(fā)電1第6章地?zé)崮馨l(fā)電16.1地?zé)崮芗捌淅?.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電

6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電

6.4干熱巖地?zé)岚l(fā)電

26.1地?zé)崮芗捌淅?.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電6.3熱水6.1地?zé)崮芗捌淅脳钯F妃入浴華清池36.1地?zé)崮芗捌淅脳钯F妃入浴華清池3地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍臒崮埽从诘厍虻娜廴趲r漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水深處的循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方，熱能隨自然涌出的蒸汽和水到達(dá)地面。地?zé)崮懿坏菬o污染的清潔能源，而且如果熱量提取速度不超過補充的速度，那么熱能還是可再生的。

4地?zé)崮苁莵碜缘厍蛏钐幍臒崮埽从诘厍虻娜廴趲r

(a)地球結(jié)構(gòu)（b）地球內(nèi)部溫度圖6-1地球的構(gòu)造5(a)地球結(jié)構(gòu)（b）地球內(nèi)部溫6.1.1地?zé)豳Y源的分類6.1.2中國的地?zé)豳Y源6.1.3國內(nèi)外地?zé)豳Y源開發(fā)利用的現(xiàn)狀與前景66.1.1地?zé)豳Y源的分類6.1.2中國的地?zé)豳Y源6.1.6.1.1地?zé)豳Y源的分類76.1.1地?zé)豳Y源的分類76.1.2中國的地?zé)豳Y源我國地?zé)豳Y源的分布主要與各種構(gòu)造體系及地震活動、火山活動密切相關(guān)。其中能用于發(fā)電的高溫地?zé)豳Y源主要分布在西藏、滇西和臺灣地區(qū)，其他省區(qū)均為中低溫地?zé)豳Y源。據(jù)初步估算，全國主要沉積盆地距地表2000m以內(nèi)儲藏的地?zé)崮埽喈?dāng)于2500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量，主要分布在松遼盆地、華北盆地、江漢盆地、渭河盆地、太原盆地、臨汾盆地、運城盆地等眾多的山間盆地以及東南沿海的福建、廣東、贛南、湘南等地。從分布情況下，中低溫資源由東向西減弱，東部地?zé)崽镂挥诮?jīng)濟發(fā)展快、人口集中、經(jīng)濟相對發(fā)達(dá)的地區(qū)。86.1.2中國的地?zé)豳Y源我國地?zé)豳Y源的分布主9910106.1.3國內(nèi)外地?zé)豳Y源開發(fā)利用的現(xiàn)狀與前景地?zé)岚l(fā)電至今已有近百年的歷史了，其中美國地?zé)岚l(fā)電的裝機容量居世界首位。1913年，第一座裝機容量為0.25MW的電站在意大利建成并運行，標(biāo)志著商業(yè)性地?zé)岚l(fā)電的開端。目前世界最大的地?zé)犭娬臼敲绹纳w瑟爾斯地?zé)犭娬荆涞谝慌_地?zé)岚l(fā)電機組（11MW）于1960年起動，20世紀(jì)70年代，共投產(chǎn)9臺機組，80年代以后，又相繼投產(chǎn)一大批機組，至1985年電站裝機容量已達(dá)到1361MW。除此之外，許多發(fā)展中國家也在積極利用地?zé)岚l(fā)電以補能源的不足，如薩爾瓦多、肯尼亞、尼加拉瓜、哥斯達(dá)黎加等國的國家電網(wǎng)有10%以上的電力是來自地?zé)岚l(fā)電。116.1.3國內(nèi)外地?zé)豳Y源開發(fā)利用的現(xiàn)狀與前景地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電在我國也有了較大的發(fā)展。1970年，我國在廣東豐順建成第一座地?zé)犭娬荆瑱C組功率為0.1MW。隨后，河北懷來、西藏羊八井等地也建了地?zé)犭娬尽５侥壳盀橹梗鞑匮虬司責(zé)犭娬臼俏覈畲蟆⑦\行最久的地?zé)犭娬荆两袢栽诎踩⒎€(wěn)定發(fā)電。羊八井地?zé)犭娬狙b機容量已達(dá)到9臺共25.18MW，機組最大單機容量為3MW等級。目前，國內(nèi)可以獨立建造30MW以上規(guī)模的地?zé)犭娬荆瑔螜C可達(dá)到10MW，截止到2007年，我國地?zé)岚l(fā)電裝機容量為32MW。目前，羊八井電站還具有很大的開發(fā)潛力，而在羊八井地?zé)崽镂髂?5km處的羊易地?zé)崽铮彩且粋€亟待開發(fā)的高溫地?zé)崽铩Ａ硗猓颇鲜〉責(zé)豳Y源十分豐富，如騰沖地區(qū)是中國大陸有名的高溫地?zé)釁^(qū)，也是中國大陸?yīng)氁粺o二的火山熱區(qū)，地質(zhì)普查顯示，全區(qū)有27個高溫地?zé)崽铮诖私ㄔO(shè)萬千瓦級地?zé)犭娬疽蚜腥雵矣媱潯?2地?zé)岚l(fā)電在我國也有了較大的發(fā)展。1970年，我國在廣東6.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電

蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把高溫地?zé)崽镏械母烧羝苯右肫啺l(fā)電機組發(fā)電。在引入發(fā)電機組前先要把蒸汽中所含的巖屑、礦粒和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡單，但干蒸汽地?zé)豳Y源十分有限，而且多存在于比較深的地層，開采技術(shù)難度大，其發(fā)展有一定的局限性。蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)又可分為背壓式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)和凝汽式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)。136.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把高溫6.2.1背壓式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)圖6-3背壓式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)146.2.1背壓式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)圖6-3背壓式汽輪機地?zé)嵴?.2.2凝汽式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)圖6-4凝汽式汽輪機地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)156.2.2凝汽式汽輪機發(fā)電系統(tǒng)圖6-4凝汽式汽輪機地?zé)嵴?.3熱水型地?zé)岚l(fā)電

熱水型地?zé)岚l(fā)電是目前地?zé)岚l(fā)電的主要方式，包括純熱水和濕蒸汽兩種情況，適用于分布最為廣泛的中低溫地?zé)豳Y源。低溫?zé)崴畬赢a(chǎn)生的熱水或濕蒸汽不能直接送入汽輪機，需要通過一定的手段，把熱水變成蒸汽或者利用其熱量產(chǎn)生別的蒸汽，才能用于發(fā)電。主要有兩種方式。166.3熱水型地?zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電是目前地6.3.1閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)閃蒸地?zé)岚l(fā)電方法也稱“減壓擴容法”，就是把低溫地?zé)崴朊芊馊萜髦校ㄟ^抽氣降低容器內(nèi)的氣壓（減壓），使地?zé)崴谳^低的溫度下沸騰生產(chǎn)蒸汽，體積膨脹的蒸汽做功（擴容），推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，不論地?zé)豳Y源是濕蒸汽田還是熱水田，都是直接利用地下熱水所產(chǎn)生的水蒸氣來推動汽輪機做功，得到機械能。閃蒸后剩下的熱水和汽輪機中的凝結(jié)水可以供給其他熱水用戶利用。利用完后的熱水再回罐到地層內(nèi)。適合于地?zé)崴|(zhì)較好且不凝性氣體含量較少的地?zé)豳Y源。濕蒸汽型和熱水型閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，如圖6-5所示。兩種形式的差別在于蒸汽的來源或形成方式。如果地?zé)峋隹诘牧黧w是濕蒸汽，則先進入汽水分離器，分離出的蒸汽送往汽輪機，分離下來的水再進入閃蒸器，得到蒸汽后送入汽輪機發(fā)電。

176.3.1閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)閃蒸地?zé)岚l(fā)電方法也（a）濕蒸汽型（b）熱水型圖6-5單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)18（a）濕蒸汽型6.3.2雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電方法也稱低沸點工質(zhì)法，是利用地下熱水來加熱某種低沸點工質(zhì)，使其產(chǎn)生具有較高壓力的蒸汽并送入汽輪機工作。其原理如圖6-6所示。圖6-6單級雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)196.3.2雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電方法也稱低雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點包括：①低沸點工質(zhì)蒸氣壓力高，設(shè)備尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低；②地?zé)崴唤佑|發(fā)電系統(tǒng)，可避免關(guān)鍵設(shè)備的腐蝕，對成分復(fù)雜的地?zé)豳Y源適應(yīng)性強。這是一種有效利用中溫地?zé)岬陌l(fā)電系統(tǒng)。中溫地?zé)豳Y源豐富，分布廣，因此發(fā)展雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)很有意義。低沸點工質(zhì)導(dǎo)熱性比水差，價格較高，來源有限，有些還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對金屬有腐蝕等特性，對雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展有一定的影響。20雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點包括：①低沸點工質(zhì)蒸氣壓力6.3.3聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)圖