地热能的开发与利用.

双循环系统与闪蒸系统相比较：
优点： ⑴ 低沸点工质的蒸汽比容比减压扩容后的水蒸汽比容小得多， 因此系统的管道和汽轮机尺寸都十分紧凑、造价也低； ⑵ 汽轮机的做功介质是低沸点工质的蒸汽，就避免了地热水中 气、固杂质所导致的腐蚀问题； ⑶ 可以适应各种不同化学类型的地下热水；能利用温度较低的 地热水；地热排水回灌地下，避免了地面的大气污染。 缺点： ⑴ 低沸点工质价格贵，来源不广，有的还易燃易爆或有毒性， 因而要求系统各处的密封性好、技术要求高； ⑵ 蒸发器、凝汽器和预热器都必须采用面式换热器，增加了传 热温差引起的不可逆热损失，低沸点工质一般传热性能较差，换热 面积要求较大，从而增加了投资； ⑶ 操作和维修要求高。
2．闪蒸地热发电系统(减压扩容法) 在目前经济、技术条件 下开发普遍的是储量相对较 多、分布较广的热水型地热 资源，其热能产生形式是热 水或湿蒸汽，比较合适采用 闪蒸地热发电系统。来自地 热井的热水首先进入减压扩 容器，扩容器内维持着比热 水压力低的压力，因而部分 热水得以闪蒸并将产生的蒸 汽送往汽轮机膨胀做功（如 右图所示）
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3．双循环地热发电系统(低沸点工质循环)
低沸点工质循环是为克服闪蒸地热发电系统 的缺点而出现的一种循环系统。地下热水用深井 泵加压打到地面进入蒸发器，加热某种低沸点工 质，使之变为低沸点工质过热蒸汽，然后送人汽 轮发电机组发电，汽轮机排出的乏汽经凝汽器冷 凝成液体，用工质泵再打回蒸发器重新加热，重 复循环使用。为充分利用地热水的余热，从蒸发 器排出的地热水去预热器加热来自凝汽器的低沸 点工质液体，使其温度接近饱和温度，再进人蒸 发器。为了保证从地热井来的地热水在输送过程 中不闪蒸成蒸汽和避免溶解气体从水中逸出，管 路中的热水压力始终大于其温度对应的饱和压力 (见图1—50)。
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4．全流式地热发电系统
根据热力学原理，由井口状态直接膨胀到废弃状态， 就有可能将最大份额的可用功转换出来，而扩容系统不论 级数多少，总是有部分可用能量随最后一级扩容器分离出 来的热水被排掉。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)通过一台特殊设计的两相 膨胀机，使其一边膨胀一边做功，最后以汽体的形式从膨 胀机的排汽口排出。 该方法比闪蒸地热发电系统中的单级闪蒸法和两级闪 蒸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。为了获得全流系统的优越性能，膨胀机的效率必 须达到70％以上，但目前的实验机组还没有达到这一指标， 全流地热发电系统仍未进人商业应用阶段。
地热资源的类型
地热资源根据其在地下储热中存在的不同形式，可以分为五种类型： (1)蒸汽型地热资源 地下储热以温度较高的过热蒸汽为主，杂有少量其他气 体，水很少或没有。 (2)热水型地热资源 地下热储以热水或湿蒸汽为主，根据其温度分为高温 (150℃以上)、中温(90-150℃)和低温(90℃以下)。 (3)地压型地热资源 以地压水的形式储于地表下2—3km以下的深部沉积盆地 中，被岩石盖层封闭有着很高压力，温度在150—260℃。地压水中还溶有 大量的甲烷等碳氢化合物，构成有价值的产物。 (4)干热岩型地热资源 比上述各种资源规模更为巨大的地热资源，广义上是 指地下普 遍存在的没有水或蒸汽的热岩石。从现阶段来说，是专指埋深较 浅、温度较高(150-650℃)、有较大开发利用价值的热岩石。 (5)岩浆型地热资源 蕴藏于熔融状和半熔融状岩石中的巨大能量，温度在 600-1500℃左右，埋藏部位最深，目前还难以开发。
如地热井口流 体是湿蒸汽，则先 进入汽水分离器， 分离出的蒸汽送往 汽轮机做功，分离 剩余的水再进入扩 容器 ( 如剩余热水直 接排放就是 汽水分 离法，热能利用不 充分 ) ，扩容后得到 的闪蒸蒸汽也送往 汽轮机做功（如右 图所示）
闪蒸地热发电的特点是： 系统比较简单，运行和维护较方便，而且 扩容器结构简单、凝汽器采用混合式，金属 消耗量少，造价低。 存在的缺点主要是： 产生的蒸汽压力低则比容大，蒸汽管道、 汽轮机的尺寸相应也大，投资增加；设备直 接受水质影响，易结垢、腐蚀；当蒸汽中挟 带的不凝结气体较多时，需要容量大的抽气 器维持高真空，因此自身能耗大。
地热能简介
地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽 取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔 岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及 地震的能量。
地球内部温度高达
相当于
的温度
更重要的是ຫໍສະໝຸດ Baidu
地热来源
关于地热的来源，有多种假说。 一般认为，地热主要来源于地球内部放射性元素蜕变放热能， 其次，是地球自转产生的旋转能以及重力分异、化学反应，岩矿 结晶释放的热能等。 在地球形成过程中，这些热能的总量超过地球散逸的热能，形成 巨大的热储量，使地壳局部熔化形成岩浆作用、变质作用。地表常 温层（距地面约15米）以下约15公里范围内，地温随深度增加而增 高。地热平均增温率约为3°C/100米。不同地区地热增温率有差异， 接近平均增温率的称正常温区，高于平均增温率的地区称地热异常 区。地热异常区是研究、开发地热资源的主要对象。地壳板块边沿， 深大断裂及火山分布带等，是明显的地热异常区。 普查勘探地热资源，一般采用地表地热调查、钻探和各种物探方 法。近年来红外线遥感技术在勘查中取得显著效果。
地热能开发利用概况
1.地热发电 2.地热供暖 3.地热务农 4.地热工业利用 5.地热行医 6.地热旅游
下一步
地热发电原理和分类
1．直接利用地热蒸汽发电 2．闪蒸地热发电系统(减压扩容法)
3．双循环地热发电系统(低沸点工质循环) 4．全流式地热发电系统
5．利用干热岩发电
上一步
1．直接利用地热蒸汽发电 将蒸汽型地热资源现有的温度、 压力较高的干蒸汽，从地热井引 出经井口分离装置分离 掉蒸汽 中所含的固体杂质，直接送人汽 轮发电机组发电。这种方式投资 少、系统最简单、经济性也高， 但蒸汽型地热资源储量很少，只 分布在有限的几个地热带上。 这种方式投资少、系统最简单、 经济性也高，但蒸汽型地热资源 储量很少，只分布在有限的几个 地热带上。