地热发电原理

地热能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ利益
地热能的开发利用无疑会有很好的社会、经济和环 境效益。目前，许多地热资源丰富且开发利用好的国 家，如美国、日本、意大利、冰岛、新西兰及印尼、 菲律宾等，其地热在整个国民经济中已起到一定作用。 例如冰岛，其首都雷克雅未克及其它几个声调供暖全 部地热，仅此一项每年可节省1.3亿美元 (与燃油供暖 相比)。我国地热发电装机容量虽小，但羊八井地热电 站年发电量超过1亿kW· h，在解决拉萨供电方面起着很 大作用，基本上解决了工、农、牧业和人民生活日益 增长的用电要求；另一方面，地热能的开发利用在消 灭无电县方面也能起到举足轻重的作用。据统计，西 藏目前仍有无电县22个，其中大部分地区有高温地热 资源，若能在这些无电县当中发展小功率的模块地热 电站，无疑是一条切实可行的路子。
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地热发电的影响
地热蒸汽的温度和压力都不如火力发电高，因此地热 利用率低，以致冷却水用量多于普通电站，热污染也 比较严重。 地热电站也可利用冷却塔将余热释放到大气中，以避 免上述的热污染。冷却塔的补充水来源于蒸汽本身， 因此不需要外来水源。这虽然解决了污染问题，但有 可能引发地震，不过也可能因陆续注入而使岩层逐渐 滑动。 从冷却塔派出的废蒸汽和废水中可能含有H2S等有毒气 体。 地热属于再生比较慢的一种资源。地热蒸汽产区只能 利用一段时间，可能会引起地面沉降
双循环系统

地热水首先流经热交 换器，将地热能传给 另一种低沸点的工作 流体，使之沸腾而产 生蒸气。蒸气进入汽 轮机做功后进入凝汽 器，再通过热交换器 从而完成发电循环， 地热水则从热交换器 回流注入地下。
我国地热电站装机容量
一些国家的地热电站的装机容量
国 家 装 机 容 198 量 0年 单 位 10^4kw 200 0年 冰 岛 意 大 利 日 本 美 国 苏 联 独 联 体 菲 律 宾 印 度 尼 西 亚 墨 西 哥
中国地热资源分布图
地热资源的分类
1. 蒸汽型：是以温度较高的干蒸汽或过热蒸汽形式存在 的地下储热。 2. 热水型：以热水形成的地热田，包括有压力的热水和 湿蒸汽。 3. 地压型．是处於地层深处沉积岩中的含有甲烷的高盐 分水．由於上部的岩石覆盖层把热能封闭起来, 使热水 的压力超过水的静压力。 4. 干热岩型：这是地层深处温度为１５０－６５０℃左 右的热岩层。 5. 岩浆型：这是埋藏部位最深的一种完全熔化的热熔岩, 其温度高达６５０－１２００℃． 目前应用最广的是热水型和蒸汽型。
我国地热利用计划
长期目标与任务 1.高温地热发电装机达到75～100MW 2.地热采暖达到2200~2500m2 中期目标与任务 1．高温地热发电装机达到40~50MW 2．地热采暖达到1500万m2 初期目标与任务 1．高温地热发电 2．地热采暖达到950万m2
我国地热发展趋势
近 10 年,我国对地热资源的勘查开发利用进展迅速,是 我国历 史上最快的时期,勘查,开发利用技术与管理逐步 走向成熟。 一.随着地质勘探技术的进步,目前钻 3000～4000m 的地 热深井已 不是难题,这就使得对地热资源的开发有了新 的思路。 二.油田地区地热资源开发受到了普遍的关注. 三.重视地热资源的综合利用与梯级利用,提高地热资源 的利 用率和经济社会效益.. 四.重视采灌结合,保证地热资源的可持续利用.
地热能的利用
地热发电

蒸汽型地热发电
蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽 轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽 中所含的岩屑和水滴分离出去。主要有背压式和 凝汽式两种发电系统。

热水型地热发电
热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水 型地热电站有两种循环系统。A:闪蒸系统.B:双循 环系统.
地热发电
闪蒸系统
闪蒸系统的发电方式， 不论地热资源是湿蒸汽 田或者是热水层，都是 直接利用地下热水所产 生的蒸汽来推动汽轮机 做功的。当高压热水从 热水井中抽至地面，由 于压力降低部分热水沸 腾并“闪蒸”成蒸气， 蒸气送至汽轮机做功； 而分离后的热水可继续 利用后排出，当然最好 是再回注入地层。
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世界地热资源储备主要国家分布占比
全球地热资源潜力的分布
中国地热分布



高温地热：西藏南部、云南西部、福建、 广东、台湾等地。迄今为止中国已发现 的温度最高的地热钻井为西藏羊八井 2004号钻井，温度高达329.8℃。属世界 少有的高温地热。 中温地热：遍布全国各地，仅自然露头 就有3000多处。 中低温地热：华北、京津地区的地热田
地热能发电原理与研究进展
地球的构成


地球是一个具有明显圈层结构的星球， 分为外部圈层和内部圈层。 外部圈层：包括大气圈、生物圈和水圈， 内部圈层：包括地壳、地幔和地核。
地幔


地幔：地壳由低密度的富铝硅酸盐岩石组成； 地幔主要由中密度、固态富镁硅酸盐岩石组成； 地核主要由高密度的铁镍合金组成，外核呈液 态，内核呈固态。 地幔中的对流把热能从地球内部传到近地壳的 表面地区，在那里热能可能绝热储存达百万年 之久。由于地壳表层中含有游离水，这些水可 能将热储区的热能带到地表附近，或者穿出地 面而形成温泉，特别在所谓的地质活动区更是 如此。