第6章地热能发电

新能源发电系统控制第6章地热能发电1第6章地热能发电6.1地热能类型及国内外发展应用概况6.2三种常见地热能发电系统工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 6.3地热发电系统中的重要设备和关键技术新能源发电系统控制第6章地热能发电26.1地热能类型及国内外发展应用概况6.1.1地热能地热能是来自地球深处的可再生能源，它来自于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水在深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后，把热量从地下深处带至近地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 层，有些地方．热能随自然涌出的热蒸汽和热水到达地面，通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。6.1.2地热能类型通常把地热能按其在地下热储中存在的不同形式，分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型地热能5类。目前能为人类开发利用的，主要是地热蒸汽和地热水两大类资源。新能源发电系统控制第6章地热能发电36.1.3地热能发电现状地热发电是以地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能。再把机械能转换为电能。地热发电系统主要有三种：1）干蒸汽发电系统；2）扩容蒸汽发电系统；3）双循环式(中间介质法)发电系统。新能源发电系统控制第6章地热能发电41913年，第一座装机容量0.25MW电站在意大利建成并运行，标志着商业性地热发电的开端。目前世界最大的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站，其第一台地热发电机组(11MW)于1960年启动，以后的10年中，2号(13MW)、3号(27MW)和4号(27MW)机组相继投入运行。20世纪70年代，共投产9台机组，80年代以后，又相继投产一大批机组，其中除13号机组容量为135MW外，其余多为110MW机组。地热发电至今已有近百年的历史，已经有了较大规模的发展，显然地热发电能够可靠、安全和可持续性地运行。新能源发电系统控制第6章地热能发电5据2005年世界地热大会的统计，世界上有24个国家建设了地热发电站(2000年的统计为19个国家)，世界地热发电的发展情况见附图。美国地热发电能力已经超过了2800MW，居世界首位；菲律宾、墨西哥紧随其后；印度尼西亚后来居上已经排在第四位；其次是意大利、日本、新西兰，我国排名第15位。世界主要国家的地热发电量统计如后图、表所示。新能源发电系统控制第6章地热能发电6世界地热发电的发展新能源发电系统控制第6章地热能发电7世界主要国家地热发电量统计新能源发电系统控制第6章地热能发电82003~2008年世界各国地热发电装机容量(MW)新能源发电系统控制第6章地热能发电9地热发电在我国也有了较大的发展。1970年，我国在广东丰顺建成第一座地热电站，机组功率为0.1MW。随后，河北怀来、西藏羊八井等地也建了地热电站。到目前为止，西藏羊八井地热电站是我国最大、运行最久的地热电站，一直在安全、稳定发电。羊八井地热电站装机容量已达到9台共25.18MW，机组最大单机容量为3MW等级。目前，国内可以独立建造30MW以上规模的地热电站，单机可以达到10MW，截止到2007年我国地热发电装机容量为32MW。目前，羊八井电站还具有很大的开发潜力，而在羊八井地热田西南45km处的羊易地热田，也是一个亟待开发的高温地热田，另外，云南省地热资源十分丰富，如腾冲地区是中国大陆有名的高温地热区，也是中国大陆独一无二的火山热区，地质普查显示全区有27个高温地热田，但却没有建成一座地热发电站。新能源发电系统控制第6章地热能发电106.2三种常见地热能发电系统工艺流程6.2.1干蒸汽发电干蒸汽就是从地下喷出的无热水的纯蒸汽。干蒸汽电站直接将蒸汽从井中传输到发电机组进行发电(附图)。干蒸汽从蒸汽井中引出，经过分离器分离出固体杂质后，就进入汽轮机做功，驱动发电机发电。干蒸汽电站所用发电设备基本上与常规火电设备相同。干蒸汽发电系统的工艺简单，技术成熟，安全可靠，是地热发电的主要形式。干蒸汽发电对蒸汽质量的要求较高，在引入发电机组前要把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。新能源发电系统控制第6章地热能发电11干蒸汽发电系统新能源发电系统控制第6章地热能发电126.2.2扩容蒸汽发电从地热井输出的、具有一定压力的汽水混合物首先进入汽水分离器，将蒸汽与水分离，分离后的一次蒸汽进入汽轮机。分离后的地热水进入减压器(也称闪蒸器或扩容器)，由于其压力下降，一部分地热水变为压力较低的二次蒸汽，被引入汽轮机的低压段。一次蒸汽和二次蒸汽都用于驱动汽轮机。带动发电机发电(见附图)。新能源发电系统控制第6章地热能发电13地热扩容蒸汽发电系统新能源发电系统控制第6章地热能发电14对汽轮机来说，由于只能用蒸汽推动叶片，蒸汽中不能有水，因此需要通过降低工质压力的办法来降低蒸汽的沸点，以得到大量的纯净蒸汽，单机容量为3000kW的西藏羊八井地热发电站即属此种斱式。一般扩容法发电要经过几级减压，以获得更多的蒸汽。新能源发电系统控制第6章地热能发电156.2.3双循环式发电双循环发电斱式的特点是地热水与发电系统不直接接触，而是将地热水的热量传给某种低沸点介质(如丁烷、氟利昂等)，由低沸点介质推动汽轮机来发电。这种发电斱式由地热水系统和低沸点介质系统组成，故称之为双循环式发电，也称之为中间介质法发电(见附图)。双循环发电的工作过程：地热井输出的热水进入换热器，在换热器中将热量传给低沸点介质。放热以后，温度降低了的地热水排入回灌井或作其它应用。低沸点介质在换热器中吸热，变为具有一定压力的蒸汽，推动汽轮机并带动发电机发电。从汽轮机排出的气体，在冷凝器中凝结成液体。用泵将液体送入换热器，重新吸热蒸发变成气体，如此周而复始．地热水的热量不断地传给低沸点介质进行连续发电。新能源发电系统控制第6章地热能发电16地热双循环发电系统新能源发电系统控制第6章地热能发电176.2.4比较 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 干蒸汽发电系统，应用最广，较为简单，比扩容蒸汽发电系统和双循环式发电系统发电量大，适用于高温(>160℃)地热田的发电，热效率为10％～15％，厂内用电率为12％左右。扩容蒸汽发电系统，适用于压力、温度较高的地热资源。要求地热井输出的汽水混合物的温度较高，适用于中温(90～160℃)地热田发电。二次扩容地热发电的热利用率可达6％左右。由于扩容蒸汽发电需要经过单级戒多级扩容减压。当热水温度低于100℃时，全热力系统处于负压状态，因此尾水温度高，地热能利用率较低。新能源发电系统控制第6章地热能发电18例如，已经停运的江西宜春等电站的热效率仅为1.5％～4％，而还在运行的羊八井地热一号单级扩容试验机组，热效率约为3.5％，厂内用电率为16％。双循环式发电系统，尤其是井下换热双循环式发电系统的地热能利用率高，适用于中低温(50~100℃)地热田发电，那些不宜采用闪蒸式发电的地热水，可以采用此方式发电。从经济性考虑一般温度在90℃以下的地热水不宜用来发电，可用于直接供热。新能源发电系统控制第6章地热能发电196.3地热发电系统中的重要设备和关键技术6.3.1地热发电设备地热发电设备与常规火力发电设备虽基本相似，但由于地热的压力和水质有其特殊性，因而在设备的机构和材质等方面有许多不同。例如，地热电站汽轮机的叶片，要求防腐、防垢，转速应达到1500~3000r/min。新能源发电系统控制第6章地热能发电206.3.2冷却水源及冷却水塔选择地热电站与火力发电厂一样，通常以地表水作为水源来对汽轮机的排气进行况凝。在况却水源不足戒距况却水源过远的地区，则可采用带有况却水塔戒喷水池的循环供水况却系统。况却水塔可按常规 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，但应考虑防腐蚀问题。新能源发电系统控制第6章地热能发电216.3.3低沸点工质选择在中间介质法地热发电系统中，是由蒸汽戒低沸点工质蒸汽向地下水吸热、对汽轮机做功、向况却水放热等过程实现热能转换的，这些物质称为工质。合理的选择工质是提高发电量的一个重要因素。常用的工质有：氯乙烷、正丁烷、氟利昂、大多数碳氢化合物以及二氧化碳、氨气、六氟化硫等。新能源发电系统控制第6章地热能发电226.3.4地热田的回灌地热水中含有大量的有毒矿物质。例如我国羊八井的地热水中含有硫、汞、砷、氟等多种有害元素，地热发电后大量的热排水直接排放，会对环境产生恶劣影响。地热回灌是把经过利用的地热流体戒其他水源，通过地热回灌井重新注回热储层段的斱法。回灌不仅可以很好地解决地热废水问题，还可以改善或恢复热储的产热能力，保持热储的流体压力，维持地热田的开采条件。但回灌技术要求复杂，且成本高，至今未能大范围推广使用，如果不能有效解决回灌问题，将会影响地热电站的立项和发展。因此，地热回灌是亟需解决的关键问题。新能源发电系统控制第6章地热能发电23对地热储回灌的可行性评价要考虑以下几个重要方面：①最优地点的选择；②钻井和井孔运行费用与其他排放斱法费用之比较；③某一速率回灌所要求的压力，以及回灌量随时间的衰减等运行方面的问题。影响回灌系统投资费用的因素有：井孔与管道的直径、所需要的泵送系统、井孔深度、井孔数量以及回灌区的水文和地质情冴等。在地质建造既定的情况下回灌井的钻井成本随其深度的延伸而增加。运行和维修费用由井口设备、管道、泵的运行和定期维修的费用支出等组成。新能源发电系统控制第6章地热能发电246.3.5地热田的腐蚀地热流体中含有许多化学物质，其中主要的腐蚀介质有溶解氧、氢根、氯离子、硫化氢、二氧化碳、氨气和硫酸根，再加上流体的温度、流速、压力等因素的影响，地热流体对各金属表面都会产生不同程度的影响，直接影响设备的使用寿命。地热电站腐蚀严重的部位多集中于负压系统，其次是汽封片、冷油器、阀门等。腐蚀速度最快的是射水泵叶轮、轴套和密封圈。常见的防腐措施如下：①使用耐腐蚀的材料，采用不锈钢材质的设备及部件，但这种措施往往成本较高；②对腐蚀部件的金属表面涂敷防腐涂料，但涂层一旦划破，会加速金属材料的腐蚀；③采取相应的密封措斲，防止空气中的氧进入系统；④针对不同类型的局部腐蚀采取相应的防腐措斲，例如选材时应尽量避免异种金属相互接触,以避免电偶腐蚀。新能源发电系统控制第6章地热能发电256.3.6地热田的结垢由于地热水资源中矿物质含量比较高，在抽到地面做功的过程中，温度和压力会均发生很大的变化，进而影响到各种矿物质的溶解度，结果导致矿物质从水中析出产生沉淀结垢。如在井管内结垢，会影响地热流体的采量，加大管道内的流动阻力进而增加能耗；如换热表面结垢,则会增加传热阻力；垢层不完整处还会造成垢下腐蚀。常用的防止或清除结垢的措施有:①用HCl和HF等溶解水垢，为了防止酸液对管材的腐蚀必须加入缓蚀剂；②采用间接利用地热水的方式，在生产井的出水与机组的循环水之间加1个钛板换热器,可以有效防止做功部件腐蚀和结垢,但造价很高；③采用深水泵或潜水泵输送井中的流体，使其在系统中保持足够的压力,在流体上升过程和输送过程中不发生气化现象,从而防止碳酸钙沉积；④选择合适的材料涂衬在管壁内，以防止管壁上结垢。新能源发电系统控制第6章地热能发电26[1]高学伟,李楠,康慧.地热发电技术的发展现状.新能源.[2]孙友宏,潘殿琦.地热发电技术及其应用前景.第26卷第6期,2O08年12月.[3]王长贵，崔荣强，周篁.新能源发电技术.中国电力出版社.[4]吕太,高学伟,李楠.地热发电技术及存在的技术难题.沈阳 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院学报,第5卷1期,2009.参考文献