地热能发电精品PPT课件

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地热资源根据其在地下热储中存 在的形式分为以下5种:
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• 蒸汽型资源 这种地热资源可以直接产生 过热蒸汽推动汽轮机发电,温度可以达到 200～400 ℃,非常有价值，但较少见到。
• 热水型 以产60-150 ℃的热水为主,资源 量很大，是目前开发的重点。
• 地压型 封闭于盖层中的高压高温水和天 然气。总能量实际上包含机械能,热能和 化学能。
第六章 地热能发电
知识要点：
一、地热能基本知识 二、地热发电原理 三、地热资源 四、国内外地热发电进展
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一、地热能基本知识
地球的构造 平均半径6378km，包 括地壳、地幔和地核。
地壳 由坚硬的岩石组成,厚度1070km，陆地平均30～40km, 山 地底下60～70km, 海底最薄处只 有 10km 左右。
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地热能的来源？？？
1、地热能来源于地球物质中的放 射性元素衰变在衰便过程中不断释 放热能，这些元素有铀 238、铀 235、钍232和钾40等。 2、地热能是地球生成时炽热的火 球留下的。
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3、地球上的天然裂变堆
•1972年法国科学家在加蓬发现了天然裂变堆。证 据：当地铀-235的含量竟只占铀的0.29%,远低于 天然油矿中铀-235的丰度，71%,而且矿石周围还 有稳定的裂变产物钕、钐、镉等。
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• 大地热流值
是指单位时间内通过地球表面单位面积所 散失的热量，单位为HFU,1HFU的热流 单位=4.1868 x10-7J cm2S. 地表平均热 流值为1.4-1.5热流单位。
• 地表平均地温梯度为1.5-3.0 ℃
• 凡热流值和地温梯度超过上述平均值的地 区，称为地热异常区。在地热异常区，较 高温度的热水和蒸汽埋藏在地壳较浅部位， 甚至暴露出地面，是地热能的主要利用区 域。
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地热田的类型
•热水田 这种地热田开采出的介质主要 是液态水，水温多在60-120 ℃。之间， 多属于深循环水，也有特殊热源型热水。 从热水田的地质构造看，在它的储水层 上方通常没有不透水的覆盖岩层，那里 的地温梯度和储水层深度足以维持对流 循环，储水层上部的温度不超过水的沸 点。
•蒸汽田 当储水层上方有一层透水性很 差的覆盖岩层时，由于覆盖层的隔水、 隔热作用，覆盖层下面的储水层在长期 受热的条件下就形成具有一定压力和温 度的蒸汽-热水的热储，构成蒸汽田。
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地热田
• 由于地壳岩石的阻隔，地球内部的热量很 难传到地面，只有在特殊的区域才能得到 具有经济意义的地热能，这就地热田。由 于地质原因而形成的地热异常区,在该区， 温度梯度远大于正常地区,能够开采大量 的具有经济价值的热水和蒸汽。一般位于 火山区，地壳断裂活动区和岩浆活动区。
• 形成地热资源要有热储层，热储体盖层， 流体通道和热源4个要素。
一边冷水下降，一边热水上升就构成了地下 水的循环。岩层断裂缝隙是形成热水聚集的必 要条件。
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特殊热源型 在地球运动过程中，不断造成地壳断裂， 内部岩浆会沿断裂缝隙上涌，如冲出地 面就形成火山爆发，如停留在地表下一 定深度未喷出地面, 就形成岩浆侵入体。 它是一个高强度地热异常区,其地层温度 梯度达每米几十度。如新西兰怀腊开的 地温梯度达到3每米30-40 ℃。侵入体 的的时代越新，所保留的余热就越多， 对地下水的加热也越强烈。
温度仍很高，发
电效率低。
背压式汽轮 机
排汽
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凝汽式蒸汽发电 与常规电站相似,汽轮机
乏汽不直接排入大气，而是排进凝汽器。 排汽压力低于大气压,汽轮机的做功能力 和效率大为提高，发电量大幅提高。
和钚组成的巨大球体,地球是个天然的裂变堆.不仅
如此,太阳系很多行星如木星、土星等也是如此。他
在实验室内用电脑对这个假设进行了模拟，并对地
球磁场变化进行了解释。
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• 这些热能随地球内部的剧烈运动，通过火 山爆发、地震和温泉的形式释放出来。
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地壳中地热能的分布从上到下可分 为 3 个 带 ， 变 温 带 (15m) ， 常 温 带 (20m)和增温带。 ①变温带受太阳辐射和季节影响大； ②常温带温度几乎保持恒定； ③增温带的温度随深度增加而增加， 地表15km内的增温带温度梯度一 般为15-33℃/km.热能来此于地球 内 部 。 80℃ 地 下 热 水 大 致 在 地 下 2000-2500米左右。
• 干热岩型 埋藏浅具有经济价值的高温岩 石，周围没有水，不能形成热水和蒸汽， 属下一步开采的目标。
• 岩浆型 火山周围埋藏较浅的岩浆和半熔 融岩石,温度600-1500 ℃。
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地热田的形成
• 地下热水的形成 分为深循环型和特殊热 源型两种。
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• 深循环型 一般认为90%的地下热 水来自大气降水,仅有极少量是从岩 浆释放的“原生热水”。地表水在 重力作用下渗入地下,在渗流过程中 吸收岩石热量成为地下热水,受热膨 胀后又沿另外的岩石缝隙向地表移 动,甚至成为热泉。
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二、地热发电原理
• 地热发电就
是利用地下
蒸汽和热水
的热能进行
发电。在能
量转换原理
上与常规电
站相似。根
据发电方式
的不同分为
蒸汽发电,
热水发电和
双循环发电。
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背压式蒸汽发电
地热井产干蒸汽
时可考虑采用这
种系统。干蒸汽
经净化处理后进
入汽轮机中膨胀
分
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做功,膨胀到与外
离
界大气压平衡时
净 化
排入大气或再做 蒸 其他热源。排汽 汽
•25000样品复查，证明该处矿石的铀-235丰度的 平均值为0.62%,最低值为0.29%,由此证明确实是 天然反应堆。
•在随后的5年内经反复勘探,终于发现了9座天然反 应堆,它们从20亿年前开始运行,共运行了20万-50 万年,参加裂变的反应的天然铀约800吨。
•美国地球物理学家赫恩登提出地核内有一个由铀
地幔 地球的中间部分，为熔融状态 的岩浆,由硅镁物质组成,温度 1000℃以上,厚度约2900km。
地核 温度在2000 ～5000℃,由铁镍 等重金属组成。
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• 总热能 内部是一个高温高压世界,蕴藏着 巨大的热量。值约1.25×1028KJ。
• 地热资源 10km内的地热资源约 1.45×1022 KJ ,相当于4.95 ×1015吨标 准煤,是煤炭资源的1.7亿倍，若能大规模 应用，可供人类用几十万年。