大工《新能源发电》地热能的利用 大作业题目及要求

网络教育学院《新能源发电》课程设计

题目：地热能的利用

学习中心：重庆万州奥鹏学习中心

层次：专升本

专业：电气工程及其自动化

年级：2012秋季

学号：

学生：

辅导教师：康永红

完成日期：2014年9月28日

地热点能利用的现状

地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下：

(1)200一400℃，直接发电及综合利用。

(2)150一200℃，双工质循环发电、制冷、干燥、工业热加工。

(3)100一150℃，双工质循环发电、供暖、制冷、干燥、脱水加工

(4)50一100℃，供暖、温室、家庭用热水、干燥。

(5)20一50℃，休浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工。

为了提高地热利用率，常采用梯级开发和综合利用的办法，如热电联产、热电冷三联产、先供暖后养殖等。

近年来，国外十分重视地热能的直接利用。因为进行地热发电，热效率低，温度要求高所谓热效率低，是指地热发电的效率一般只有6.4％一18.6％。所谓温度要求高，是指利用地热能发电，对地下热水或蒸汽的温度要求一班在150℃以上；否则，将严重地影响其经济性。而地热能的直接利用，不但能量的损耗要小得多，并且对地下热水的温度要求也低得多，15—180℃的温度范围均可利用。在全部地热资源中，这类个、低温地热资源是十分丰富的，远比高温地热资源大得多。但是，地热能朗直接利用也有其局限性，由于受载热介质——热水输送距离的制约。

目前地热能的直接利用发展十分迅速，已广泛地应用于丁业加工、民用采暖和空调、洗浴、医疗、农业温室、农田港溉、土壤加温、水产养殖、畜禽饲养等各个方面，收到了良好的经济效益，节约了能源。地热能的直接利用，技术要求较低，所需设备也较为简易。在直接利用地热的系统中，尽管有时因地热流中的盐和泥沙的含量很低而可以对地热加以宣接利用，但通常都是用泵将地热流抽上来，通过热交换器变成高温气体和高温液体后再使用。

地热能直接利用中所用的热源温度大部分在40℃以上。如果利用热泵技术，温度20℃或低于20℃的热液源也可以被当作一种热源来使用。热泵的工作原理与家用电冰箱相同，只不过电冰箱实际上是单向输热，而地热热泵则可双向输热。冬季，它从地球提取热量，然后提供给住宅或大楼(供热模式)；夏季，它从住宅或大楼提取热量，然后又提供给地球苫存起来(空调模式)。不管是哪一种循环方

式，水都是加热并蓄存起来，发挥了一个独立热水加热器的全部或部分功能。因此地热泵可以提供比自身消耗的能量高3—4倍的能量，它可以在很宽的地球温度范围内使用。美国到2030年地热泵可为供暖、散热和水加热提供高达6.8×l07t油当量的能量。

地热发电关键技术、主要的难题与解决问题的办法（一）地热发电的关键技术

地热发电的过程，是先把地热能转变为机械能，再把机械能转变为电能。

地热电站的蒸气温度要比火电厂锅炉出来的蒸气温度低得多，因而地热蒸气经涡轮机的转换效率较低。

地热发电一般要求地热流体的温度在 150℃以上，这时热转换效率相对较高，因而发电成本较低，经济性较好。

在缺乏高温地热资源的地区，中低温（例如100℃以下）的地热水也可以用来发电，只是经济性较差。

经过发电利用的地热流都将重新注入地下，既能保持地下水位不变，还可在后续循环中从地下取回更多的热量。

（二）地热的发电的主要难题

在实际利用中，有一些关键技术问题需要解决。例如：

1）电站建设和运行的技术改进；

2）提高地热能的利用率；

3）回灌技术；

4）防止管道结垢和设备腐蚀；

（三）地热的发电的主要难题解决办法

一）做好基础勘查评价工作，制定统一规划

二）加快法律法规建设，提高监管水平

三）完善相关配套政策措施

四）提高管理水平，优化资源配置

五）加快推进地热开发利用技术发展

国家应加大力度支持开展地热能供热制冷、发电和综合利用等示范项

目，包括中低温、高温和干热岩发电示范工程，从而带动技术发展。根据目前探明的地热资源量来看，我国近期能够经济有效开发利用的地热资源大部分属于中低温，我国在中低温发电方面已有一定进展，推进中低温发电技术发展对于我国能源发展在目前看来具有较大的现实意义。同时还应支持和鼓励我国科学家积极参与国际合作与交流，学习国外的先进经验，尽快掌握国外的先进技术。加大油田区地热资源的开发利用程度，利用大部分油田区较完善的基础设施优势，加快油田区地热发电站项目建设。还应鼓励具有石油勘探开发经验的企业开发地热资源，加快把石油勘探开发有关的深钻、测井、注水等技术，应用到地热工程中去，特别是干热岩发电，可利用已有技术和设备，缩短研发时间。

利用地热资源为室内供暖的方案

上面所述的地热发电技术，将是为室内供暖的良好途径。利用地热发电的尾水对室内进行供暖不仅有效利用了资源而且增加了经济效益。

首先在室内铺设地热管道，然后敷设水泥，之后加盖地热板，使之平整牢固。之后利用升压泵，将地热发电中的地热尾水输送进来达到利用地热采暖的作用，从而为室内提供了供暖。

设计总结

我国地热资源利用虽然占据世界首位，但在我国能源结构中不足0.5%,地热供暖面积除在个别城市达到较高百分比外，他有地热资源的城市还远达到理想目标。即使在那些发展地暖供热比较早的城市里，开采出的地热热水利用率仍然很低。有些工程中，开采的地热水热资源利用效率仅为25% 。所以今后一个阶段，大力开发和有效利用地热资源已成为我国当前能源问题形式下一个新的命题。高温水源热泵在地热供暖中对地热水温度的梯级利用，极大地降低了供暖系统的运行费用，提高了地热资源的利用效率，降低了地热尾水的温度，减少了对环境的危害。高温水源热泵在地热供暖行业中的推广，必将为整个供暖行业，尤其是地热供暖行业做出自己的贡献。