深层地热发电热力系统及设备的设计毕业论文

本科生毕业设计（论文）题目：深层地热发电热力系统及设备的设计

深层地热发电热力系统及设备的设计

摘要

地热能源是一种分布广泛，易于开发，无环境污染，费用低廉的一种新型矿产能源。随着经济和社会的发展，大量的使用化石能源带来了严重的环境污染和生态破坏，并且资源日益减少。为了可持续发展的迫切需要，有效的利用和开发地热资源，对于发展低碳经济，能源短缺，可持续发展具有积极的作用。

由此可见，研究地热能，对于开展地热发电、地热发电技术改造及高效运行都有重要的指导意义。

本文首先对国内外地热发电情况、发电技术及形式进行研究，目前主要有三种发电形式。主要有干蒸汽发电、扩容式发电、双工质循环发电等。首先对三种发电形式的优缺点进行比较，确定了系统形式，根据系统的形式完成了系统热力计算，通过计算有关参数对发电系统经济指标的影响、综合考虑选取最佳参数，最后根据我国现有的国家标准《GB150-2011压力容器》、《JB/T4746-2002 钢制压力容器风头标准》、《HG/T20592-2009钢制管法兰》、《JB/T4712容器支座》、《HGT20570.8-95气-液分离器设计技术规范》、《HGT20582-2011钢制化工容器强度计算规定》、《HGT20583-2011钢制化工容器结构设计规定》等标准进行了设备设计，并以二级扩容发电系统为例，对其进行了热力计算、参数优化、设备设计，所得主要结论如下：⑴地热水温度205℃，功率为2000kw 时，采用二级扩容发电系统比较经济并且符合技术标准。⑵对两个罐的闪蒸蒸汽的质量、闪蒸比、总焓、接管和温度进行对比考虑到经济性，当一级和二级闪蒸罐压力为0.8Mpa和0.2Mpa时闪蒸率最佳、符合发电系统的经济性。

关键词：地热资源，勘查与利用，扩容发电，设计，参数选择

Design of thermal system and equipment for deep geothermal power generation

Abstract

Geothermal energy is a new kind of renewable mineral energy. It has the characteristics of wide distribution, easy development, low cost, no pollution, etc., and its utilization methods are two ways of geothermal power generation and geothermal direct utilization. Effective utilization of geothermal resources for the development of low-carbon economy, energy shortages, and achieve sustainable development has a positive effect. This paper is based on the summary and analysis of the current situation of domestic and foreign geothermal resources exploration, exploitation and utilization of geothermal resources and the way of power generation., Geothermal resources in China's exploration and development in the presence of problems were studied, and a detailed analysis of the expansion power generation technology, parameter optimization, the calculation results show that, optimal parameters of two-stage flash power to 0.8 MPa and 0.2MPa. At last, the development direction, the existing problems and application prospect of geothermal power generation technology in China are briefly introduced.

Key words：Geothermal resources，Exploration and

utilization，Expanding power generation，

Optimization ，Parameter selection

第1章绪论

能源是人类社会和经济发展的物质基础。人类发现煤炭到石油，天然气已经经过了几百年的历史。大量的化石燃料极大的推动人类社会和经济的飞速发展。然而，随着经济和社会的发展，人们的感悟到化石燃料带来的严重后果：资源短缺，水污染，环境受到严重的影响，出现了疾病，水源短缺，温室效应，沙漠化，还诱发了国与国之间的经济和政治纠纷，甚至引发了战争。因此，寻找新能源是保持人类社会和经济持续发展和存在的重要问题。

我国是属于发展中国家，需要大量的化石燃料资源来支持经济的发展。在有限的燃料面前，我国更是需要寻找新型清洁能源来替代化石燃料，采取综合措施，依靠先进的科技开发和利用新能源和可再生能源，是促进我国的经济的发展，改善化石燃料带来的环境污染的主要政策措施。

1.1引言

地热能是世界上一种应用广泛，费用低廉，易于开发，无环境污染的新型能源，可应用于供暖、发电等多种领域。目前世界上很多国家对地热能广泛应用于发电行业，对其研究已经有几十年的历程，地热发电技术基本成熟。研究人员一直致力于研究更好的地热发电系统，热力参数，发电系统的组合。提高发电和热能的利用效率。地热能是一种新型能源，它来自地球内部。地下水被岩浆加热后，把热量带至近地表层，有的地带，热能随自然的涌出，有的地带必须人工去开发。我国地热资源比较丰富，主要分布在构造活动地带和大型的沉积盆地中，主要在松辽平原、黄淮海平原、江汉平原、西藏，云南等地带[1]。

地热发电是以热蒸汽为动力的发电技术，其基本原理与火电厂类似，并且遵循能量守恒原理。目前应用最多的地热发电系统主要有三种形式：干蒸汽发电系统、扩容式发电系统、双循环工质发电系统。采用三种方式发电的电站装机容量分别占世界地热发电总装机总容量的27%、61%和11%。由于地理环境因素和发电技术的限制，目前地热发电的应用不是很广泛。我国20世纪70年代，曾先后开发了地热发电试验电站，但是由于温度低，经济效益不佳等因素都已经停用。目前还在运行的只有西藏羊八井，湖南灰汤，郎久，广东丰顺等4个高温地热电站，其实际发电装机总容量为25.78MW[2]。