文档介绍：地热能的发电利用
◆所谓地热能,,即地球内部的热能。
◆据计算,地球陆地以下五公里内,,相当于9950万亿吨标准煤。按世界年耗100亿吨标准煤计算,可满足人类几万年能源之需要.
◆如果把地球上贮存的全部煤炭燃烧时所放出的热量作为标准来计算、那么,石油的贮存量约为煤炭的3%,目前可利用的核燃料的贮存量约为煤炭的15%,。
◆地壳:地球的员外面一层,即地球外表相当于鸡蛋壳的部分,地壳由土层和坚硬的岩石组成,它的厚度各处不一,介于10—70km之间,
◆地幔:地球的中间部分,即地壳下面相当于鸡蛋白的部分,也叫做“中间层”,,它内硅镁物质组成,温度在1000℃以上.
◆地核:地球的中心,—5000 ℃之间,外核深2900—5100km,内核深5100M以下至地心,一般认为是由铁、镍等重金属组成的
利用地热能来进行发电
◆地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。
◆地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能,首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。
◆目前能够被地热电站利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水。根据可利用地热资源的特点以及采用技术方案的不同,地热发电主要划分为地热蒸汽、地下热水、联合循环和地下热岩四种发电方式
两种主要的地热发电形式
◆蒸汽型地热发电
蒸汽型地热发电是把高温地热田中的干蒸汽直接引人汽轮发电机组发电。
在引人发电机组前先要把蒸汽中所含的岩屑、矿粒和水滴分离出去。
蒸汽型地热发电系统的类型有:
-背压式汽轮机发电系统
-凝汽式汽轮机发电系统
◆热水型地热发电
适用于中低温地热资源。
低温热水或湿蒸汽不能直接送入汽轮机,需经一定手段,把热水变成蒸汽或利用其热量产生别的蒸汽,才能用于发电。

热水型地热发电,主要有两种方式:
-闪蒸地热发电系统
-双循环地热发电系统
蒸汽型地热发电
◆最简单的地热干蒸汽发电,是采用背压式汽轮机地热蒸汽发电系统
工作原理:首先把干蒸汽从蒸汽井中引出,先加以净化,经过分离器分离出所含的固体杂质,然后就可把蒸汽通入汽轮机做功,驱动发电机发电。做功后的蒸汽,可直接排入大气;也可用于工业生产中的加热过程。
应用:这种系统大多用于地热蒸汽中不凝结气体含量很高的场合,或者综合利用于工农业生产和人民生活的场合。
——背压式汽轮机
蒸汽型地热发电
——凝气式汽轮机
◆为提高地热电站的机组出力和发电效率,通常采用凝汽式汽轮机地热蒸汽发电系统在该系统中,由于蒸汽在汽轮机中能膨胀到很低的压力,因而能做出更多的功。做功后的蒸汽排入混合式凝汽器,并在其中被循环水泵打入冷却水所冷却而凝结成水,然后排走。
◆在凝汽器中,为保持很低的冷凝压力,即真空状态,设有两台带有冷却器的射汽抽气器来抽气,把由地热蒸汽带来的各种不凝结气体和外界漏入系统中的空气从凝汽器中抽走。
◆该系统适用于高温(160℃以上)地热田的发电,系统简单。
热水型地热发电
——闪蒸地热发电
◆闪蒸法也叫“减压扩容法”,就是把低温地热水引入密封容器中,通过抽气降低容器内的气压,使地热水在较低的温度下沸腾生产蒸汽,体积膨胀的蒸汽做功推动轮发电机。适合于地热水质较好且不凝气体含量较少的地热资源。
◆如果流体是湿蒸汽,则先进入汽水分离器,分离出的蒸汽送往汽轮机,分离下来的水进入闪蒸器。
◆闪蒸可以分为:
1)单级闪蒸地热发电系统(又包括湿蒸汽型和热水型两种);
2)两级闪蒸地热发电系统;
3)全流法地热发电系统;
采用闪蒸法的地热电站,热水温度低于100℃时,全热力系统处于负压状态。这种电站,设备简单,易于制造,可以采用混合式热交换器。缺点是,设备尺寸大,容易腐蚀结垢,热效率较低。由于系直接以地下热水蒸汽为工质,因而对于地下热水的温度、矿化度以及不凝气体含量等有较高的要求。为提高地热能的利用率,还可采用两级或多级闪蒸系统。发电量可增加。
图为一种两级闪蒸发电系统
闪蒸地热发电系统
当地热井口的全部流体,不经处理直接送进全流膨胀器中做功,充分地利用地热流体的全部能量。这种系统称为全流法地热发电系统。
全流法比闪蒸地热发电系统中的单级闪蒸法和两级闪燕法地热发电系统的单位净输出功率可分别提高60%和30%左右。
全流发电系统就是试图将来自地热井的地热流体(不论是水或是湿蒸汽) 通过一台特殊设计