能動(dòng)經(jīng)濟(jì)其他新能源(地?zé)?課件

地?zé)岚l(fā)電技術(shù)概述1.地?zé)豳Y源一、概述1．地?zé)豳Y源定義地?zé)豳Y源是指在當(dāng) 今的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下，地殼內(nèi)能夠科學(xué)、合理地開發(fā)出來的巖石中的熱能量和熱流體中的熱能量及其有用的伴生成分。目前地?zé)豳Y源勘探的深度可達(dá)地表以下5000m，其中2000m以下為經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源，2000—5000m為亞經(jīng)濟(jì)型地?zé)豳Y源。2．地?zé)豳Y源類型介紹(1)蒸汽型資源蒸汽型資源是指地下熱儲(chǔ)中以蒸汽為主的對(duì)流水熱系統(tǒng)，它以產(chǎn)生溫度較高的過熱蒸汽為主，摻雜有少量其他氣體，所含水分很少或沒有。這種干蒸汽可以直接進(jìn)入汽輪機(jī)，對(duì)汽輪機(jī)腐蝕較輕，能取得滿意的工作效果。但這類構(gòu)造需要獨(dú)特的地質(zhì)條件，因而資源少、地區(qū)局限性大。（2）熱水型資源熱水型資源是指地下熱儲(chǔ)中以水為主的對(duì)流水熱系統(tǒng)，它包括噴出地面時(shí)呈現(xiàn)的熱水以及水汽混合的濕蒸汽。這類資源分布廣、儲(chǔ)量豐富，根據(jù)其溫度可分為高溫(>150℃)、中溫(90—150℃)和低溫(90℃以下)。(3)地壓型資源地壓型資源是一種目前尚未被人們充分認(rèn)識(shí)的、但可能是一種十分重要的地?zé)豳Y源.它以高壓水的形式儲(chǔ)存于地表以下2—3Km的深部沉積盆地中，并被不透水的蓋層所封閉，形成長(zhǎng)1000km、寬數(shù)百千米的巨大熱水體。地壓水除了高壓、高溫的特點(diǎn)外，還溶有大量的碳?xì)浠衔?如甲烷等)。所以，地壓型資源中的能量，實(shí)際上是由機(jī)械能(壓力)、熱能(溫度)和化學(xué)能(天然氣)3個(gè)部分組成的。(4)干熱巖型資源干熱巖型資源是比上述各種資源規(guī)模更為巨大的地?zé)豳Y源。它是指地下普遍存在的沒有水或蒸汽的熱巖石。從現(xiàn)階段來說，干熱巖型資源專指埋深較淺、溫度較高的有開發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱巖石。提取干熱巖中的熱量，需要有特殊的辦法，技術(shù)難度大。(5)巖漿型資源巖漿型資源是指蘊(yùn)藏在熔融狀和半熔融狀巖漿中的巨大能量，它的溫度高達(dá)600—1500℃左右。在一些多火山地區(qū)，這類資源可以在地表以下較淺的地層中找到，但多數(shù)則是埋在目前鉆探還比較困難的地層中。目前能為人類開發(fā)利用的．主要是地?zé)嵴羝偷責(zé)崴畠纱箢愘Y源，人類對(duì)這兩類資源已有較多的應(yīng)用；干熱巖和地壓兩大類資源尚處于試驗(yàn)階段，開發(fā)利用少。5-3地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)地?zé)崮艿睦每煞譃橹苯永煤偷責(zé)岚l(fā)電兩大方面.一、地?zé)岚l(fā)電原理及分類(示意圖2)

原理:地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)，它涉及地質(zhì)學(xué)、地球物理、地球化學(xué)、鉆探技術(shù)、材料科學(xué)和發(fā)電工程等多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。示意圖1分類:按照載熱體類型、溫度、壓力和其他特性的不同，可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為地?zé)嵴羝l(fā)電和地下熱水發(fā)電兩大類.（外景圖）1、地?zé)嵴羝l(fā)電1．地?zé)嵴羝l(fā)電(1)背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的地?zé)岣烧羝l(fā)電，是采用背壓式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)(如圖)工作原理：首先把干蒸汽從蒸汽井中引出，先加以凈化，經(jīng)過分離器分離出所含的固體雜質(zhì)，然后就可把蒸汽通入汽輪機(jī)做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功后的蒸汽，可直接排入大氣；也可用于工業(yè)生產(chǎn)中的加熱過程。應(yīng)用：這種系統(tǒng)大多用于地?zé)嵴羝胁荒Y(jié)氣體含量很高的場(chǎng)合，或者綜合利用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的場(chǎng)合.1、地?zé)嵴羝l(fā)電(2)凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)為提高地?zé)犭娬镜臋C(jī)組出力和發(fā)電效率，通常采用凝汽式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)(如圖)。在該系統(tǒng)中，由于蒸汽在汽輪機(jī)中能膨脹到很低的壓力，因而能做出更多的功。做功后的蒸汽排入混合式凝汽器，并在其中被循環(huán)水泵打入冷卻水所冷卻而凝結(jié)成水，然后排走。在凝汽器中，為保持很低的冷凝壓力，即真空狀態(tài)，設(shè)有兩臺(tái)帶有冷卻器的射汽抽氣器來抽氣，把由地?zé)嵴羝麕淼母鞣N不凝結(jié)氣體和外界漏入系統(tǒng)中的空氣從凝汽器中抽走。2．地下熱水發(fā)電兩種方式：閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（1）閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：直接利用地下熱水所產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)工作。也叫做減壓擴(kuò)容法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。類型：可以分為：1）單級(jí)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)（又包括濕蒸汽型和熱水型兩種）；2）兩級(jí)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；3）全流法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)；2．地下熱水發(fā)電（2）雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)：利用地下熱水來加熱某種低沸點(diǎn)工質(zhì)，使其產(chǎn)生蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)工作。（圖）雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電也叫做低沸點(diǎn)工質(zhì)地?zé)岚l(fā)電或中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電，又叫做熱交換法地?zé)岚l(fā)電。在這種發(fā)電系統(tǒng)中，低沸點(diǎn)介質(zhì)常采用兩種流體；一種是采用地?zé)崃黧w作熱源；另一種是采用低沸點(diǎn)工質(zhì)流體作為一種工作介質(zhì)來完成將地下熱水的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。所謂雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)即是由此而得名。常用的低沸點(diǎn)工質(zhì)有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟利昂—11、氟利昂—12等。雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：利用低溫位熱能的熱效率較高：設(shè)備緊湊，汽輪機(jī)的尺寸?。灰子谶m應(yīng)化學(xué)成分比較復(fù)雜的地下熱水。缺點(diǎn)：不像擴(kuò)容法那樣可以方便地使用混合式蒸發(fā)器和冷凝器；大部分低沸點(diǎn)工質(zhì)傳熱性都比水差，采用此方式需有相當(dāng)大的金屬換熱面積；低沸點(diǎn)工質(zhì)價(jià)格較高，來源欠廣，有些低沸點(diǎn)工質(zhì)還有易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕等特性。雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的分類單級(jí)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(如圖)；兩級(jí)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)(如圖)；閃蒸與雙循環(huán)兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)(如圖)。經(jīng)濟(jì)性是考察地?zé)岚l(fā)電站設(shè)計(jì)和建設(shè)的最重要的綜合性指標(biāo)。衡量地?zé)岚l(fā)電站經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，主要有兩個(gè)：1）一個(gè)是發(fā)電量(kWh／t熱水)，它表示地?zé)岚l(fā)電站發(fā)電效率的高低；2）一個(gè)是地?zé)岚l(fā)電站的投資費(fèi)