地热开采与利用

地热开采与利用地热开采与利用 地热 是地热资源的简称 指能够经济地为人类所利用的地球 内部的热资源 地热能是来自地球深处的可再生热能 地球本身一 个大锅炉 深部蕴藏着巨大的热能 在地质因素的控制下 这些热 能会以热蒸汽 热水 干热岩等形式向地壳的某一范围聚集 如果 达到可开发利用的条件 便成了具有开发意义的地热资源 地热能来源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变 地下水的 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 至近表层 在有些地方 热能随自然涌出的热蒸汽和水而到达地面 这种热能的储量相当大 据估计 每年从地球内部传到地面的热能 相当于 100PW h 地热资源按温度可分为高温 中温和低温三类 温度大于 150 的地热以蒸汽形式存在 叫高温地热 90 150 的地热以 水和蒸汽的混合物等形式存在 叫中温地热 温度大于 25 小于 90 的地热以温水 25 40 温热水 40 60 热水 60 90 等形式存在 叫低温地热 高温地热一般存在于地 质活动性强的全球板块的边界 即火山 地震 岩浆侵入多发地区 中低温地热田广泛分布在板块的内部 我国华北 京津地区的地热 田多属于中低温地热田 地热 作为一种矿产与其他矿产资源的区别在于它主要是通 过开发其载体 地热水或地热流体 得以利用 因此对地热资源的 勘查与开发 主要是对地热水资源的勘查与开发 其开发利用潜力 的大小也主要取决于地热水的存储量及其补给速度的大小 地热能 的勘探和提取技术依赖于石油工业的经验 因为目前经济上可行的 钻探深度仅在 3000m 以内 再加上热储空间地质条件的限制 因而 只有当热能运移并在浅层局部富集时 才形成可供开发利用的地热 田 但是随着科学技术的发展和地热能利用效率的提高 在不远的 将来 这一经济深度可能延伸到 5000 米甚至更深 我国地热资源特点 我国中西部的大部分地区处在欧亚板块内部地壳隆起区和地壳 沉降区 分别形成板内隆起断裂型及板内沉降盆地型中低温地热资 源 滇西 川西及藏南地处欧亚板块和印度洋板块的碰撞边界 对 形成板缘岩浆活动型高温地热资源极为有利 在上述大地构造环境 下 形成了中西部具有不同温度 矿化度和特殊化学成分的地热资 源 既有高温蒸汽资源及中低温地下热水 又有淡热水 高矿化热 卤水及热矿水 为地热资源的综合开发利用提供了资源保证 地热资源开发利用 地热发电 地热发电是地热利用的最重要方式 高温地热流体 应首先应用于发电 地热发电和火力发电的原理是一样的 都是利 用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能 然后带动发电机发电 所 不同的是 地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉 也不需 要消耗燃料 它所用的能源就是地热能 地热发电的过程 就是把 地下热能首先转变为机械能 然后再把机械能转变为电能的过程 要利用地下热能 首先需要有 载热体 把地下的热能带到地面上 来 目前能够被地热电站利用的载热体 主要是地下的天然蒸汽和 热水 地热采暖 将地热能直接用于采暖 供热和供热水是仅次于地 热发电的地热利用方式 这种利用方式简单 经济性好 既节约了 常规能源 又减少了环境污染 地热农业利用 利用温度适宜的地热水灌溉农田 可使农作物 早熟增产 利用地热水养鱼 在 28 水温下可加速鱼的育肥 提高 鱼的出产率 利用地热建造温室 育秧 种菜和养花 利用地热给 沼气池加温 提高沼气的产量 等 地热工业利用 地热水中含有许多贵重的稀有元素 放射性元 素 稀有气体和化合物 如 溴 碘 硼 钾 氦 重水和钾盐等 是国防工业 原子能工业 化工工业及农业不可缺少的原料 地热医疗与旅游 地热水具有较高的温度 特殊的化学成分 气体成分 少量生物活性离子以及放射性物质等 并在一些地热区 形成矿泥 对人体具有明显的医疗 保健作用 我国中西部的许多 地区既拥有医疗矿水资源 又拥有温泉旅游观光资源 不少已成为 著名的矿泉旅游疗养胜地 矿泉饮料业 许多热矿水中 含有锂 锶 溴 碘 锌 硒等 微量元素和碳酸气等 对人体具有良好的医疗保健作用 地热能源具有广泛的利用价值 为了更好的利用地热资源 还 需解决以下几个问题 地热利用效率低 由于地热类型的不同 所采用的汽轮机类型 的不同 热效率一般只有 6 4 18