《地热能的开发应用》

1、化学与人类文明课程论文地热能的开发应用学 院：机械工程学院专 业： 机械设计制造及其自动化班 级：机自职111学 号：学生姓名：电子信箱：2014年12月15日地热能的开发应用摘要：人类很早以前就开始利用地热能，例如利用温泉沐浴、医疗，利用 地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等。但真正认识地 热资源并进行较大规模的开发利用却是始于 20世纪中叶。并且随着社会的 快速发展，人们生活水平的不断提高，当前社会对于能源有越来越大的需求，为 了维持社会进步，经济发展和保护环境，寻求新的能源。世界各国正在不断 探索开发各种替代能源，清洁能源。地热能以其情节和储量丰富的特点日 益受到越来的越多

2、的国家重视，开发和利用地热能具有极其深远的战略意 义。本篇论文主要是是对我国地热能的开发应用进行撰写。关键词：地热能，开发，应用地热能是一种十分宝贵的综合性矿产资源，其功能多，用途广，不仅是一种 洁净的能源资源，可供发电、采暖等利用，而且还是一种可供提取漠、碘、硼砂、 钾盐、铵盐等工业原料的热卤水资源和天然肥水资源，同时还是宝贵的医疗热矿 水和饮用矿泉水资源以及生活供水水源。多年实践表明，地热资源的综合开发利 用，其社会、经济和环境效益均很显著，在发展国民经济中已显示出越来越重要 的作用。1地热能简介地热能是由地壳抽取的天然热能，是一种来自地球内部的熔岩，并以 热能形式存在的能源。它是由地球内

3、部长寿命放射性同位素热核反应产生 的热能。地热能集中分布在构造板块边缘一带，该区域也是火山和地震多 发区。如果热量提取的速度不超过补充的速度，那么地热能便是可再生的。 地热能在世界很多地区应用相当广泛。据估计，每年从地球内部传到地面 的热能相当于100PW - h。不过，地热能的分布相对来说比较分散，开发难 度大。它的资源种类繁多，按其储存形式可分为蒸汽型、热水型、干热岩 型、和熔岩行5大类；按温度可分为高温（高于150摄氏度）、中温（90 到150摄氏度）和低温（低于90摄氏度）地热资源。2我国地热资源开发现状我国地热资源的利用历史悠久，但真正大规模勘查和开发利用始于20世纪 70年初期，尤

4、其是20世纪90年代以来，在市场经济需求的推动下，地热资源的 开发利用得到更加蓬勃的发展。随着社会经济发展、科学技术进步和人们对地热 资源认识的提高，出现了地热资源开发利用的热潮,平均每年以12%的速度增长， 截至2005年底，全国每年直接利用的地热提供资源量已达44570万m3，居世界 第一位，至2010年预计年开采地热水总量可达到900X106m3，开采利用的热量 折合标准煤约495X104t/d。我国地热资源开发利用在供暖、供热水、医疗保健、 洗浴、娱乐、温室、种植、养殖及工业应用等方面均达到一定规模，其中供热采 暖占18. 0%，医疗洗浴与娱乐健身占65.2%，种植与养殖占9.1%，其

5、他占7.7%， 初步形成了有我国特色的地热产业。但目前我国地热开发利用仍处于初级阶段， 地热在能源结构中占的比例还不足0.5%。3地热能的开发利用由于我国的地热资源主要是以中低温为主，其应用范围也受到一定的 限制。根据地热流体的温度不同，其利用的范围也不同。20-50 :沐浴、水产养殖、饲养牲畜、土壤加温、脱水加工；50-100 :供暖、温室、家庭用热水、工业干燥；100-150 C ：双循环发电、供暖、制冷、工业干燥、 脱水加工、回收盐类、罐头食品;150-200 C ：双循环发电、制冷、工业干 燥、工业热加工；200-400 C :直接发电及综合利用；随着我国向西部转移的战略目标的实施，中

6、西部地区的地热工作已逐步得到 加强，并已取得显著进展。在地热发电、采暖、温室、养殖、康复医疗、提取化 工原料、旅游以及瓶装矿泉水等方面已获得广泛利用。3.1地热发电我国拥有150C以上的高温温泉区近百处，集中分布在藏南、滇西和川西地 区，成为我国开发利用高温地热能资源最有远景的地区。著名的羊八井地热田是 我国兴建的第一座地热电站，自1977年9月建成试验发电以来，装机容量已达 25.15兆瓦，占拉萨电网总装机容量的41.5%，在冬季枯水季节，地热发电量占 拉萨电网的60.0%，成为其主力电网之一。3.2地热采暖我国地热采暖有很大的增长，尤其在北方，如北京、天津、大港、任丘、大 庆、西安、咸阳、

7、开封等地，取得了良好效果，既节约了常规能源，又减少了环 境污染。3.3地热农业利用我国中西部大部分地区属农业区，无论是山区或平原地区，地热资源均十分 丰富，为地热在农牧副渔等方面的广泛利用提供了优越的资源条件。地热资源已 有效地利用于温室种植（蔬菜、花卉等）、水产养殖、禽类孵化等方面，效益显著。 3.4地热工业利用我国中西部地区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：漠、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。仅在化工工业和轻纺工业等方面获得较好的利 用。3.5地热医疗与旅游由于地热水具有较高的温度、特殊的化学成分、气体

8、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，用于医疗、保健早为人们所关注。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，如陕西 省临憧的华清池、河南省的汝州、内蒙古自治区的阿尔山等地，均在温泉区建有 疗养院。3.6矿泉饮料业我国中西部地区的许多热矿水中，含有锂、锶、漠、碘、锌、硒等微量元素 和碳酸气等，已分别达到我国饮用天然矿泉水国家标准，有的不只单项达标，而 是多项达标，对人体具有良好的医疗保健作用。矿泉饮料业已取得一定进展，效 益显著。4地热能的开发方式4.1地热直接供暖燃煤锅炉的

9、大量使用是造成空气受到严重污染的重要原因。北京市政府已明 令规定在主要城区取消燃煤锅炉，代之以燃油或燃气，以减小大气污染程度。但 燃气和燃油前期投入和运行成本都十分昂贵。而地热资源的开发为这个问题的解 决提供了一条可行之路。大力提倡与推广地热供暖，将对环保事业作出重要的贡 献。4.2浴疗保健北京地区的地热水属于中低温热矿水，富含锂、氟、氡、偏硼酸、偏硅酸等 多种矿物质，有一定的医疗、保健、养生作用。经常用热矿水进行洗浴，对高血 压、冠心病、心脑血管、风湿病、皮肤病等有一定疗效。热矿水入室，无疑会大 大提高居民的生活质。4.3娱乐、旅游依托温泉浴疗，可以开发游泳馆、嬉水乐园、康乐中心、会议中心、

10、疗养中 心、温泉饭店、温泉度假村、高级宾馆等一系列娱乐旅游项目。4.4种植、养殖可以依托地热井，建造温泉温室，种植名优花卉、特种蔬菜（供给大的饭店、 宾馆、酒楼之需）等，也可以用来发展旅游农业。热水养殖，可以大大缩短多种水生物的孵化期和生长周期。可以依托地热资 源发展高产鱼类养殖业等养殖产业。4.5余热供暖用于洗浴、娱乐等方面的地热水在使用后，热水温度依然很高，仍含有大量 的热能，如果能有效的加以利用，就会带来巨大的经济效益和社会效益。北京市 地质勘察技术院与清华同方合作实验成功了环保型地温热泵供暖系统，它可以从 热水，甚至冷水中提取热能供暖，使地热能的综合利用率提高到了 80%左右，其 运行

11、成本低于燃气和燃油。这套系统的实验成功为地热水的余热供暖开辟了广阔 的天地。4.6饮用矿泉水不少低温地热水，因其来源于深部，未受人为污染，并含有一些有益于人 体健康的微量元素，可作为饮用天然矿泉水开发利用，我国开发的一些饮用天然 矿泉水中，就有一部分是低温地热水。当地热水的污染物指标、微生物指标及锂、 锶、锌、铜、铭、钡等组分的限量指标符合要求的条件下，水中有一项（或一项 以上）指标符合表2.5.6的规定，可作为饮用天然矿泉水开发。4.7水产养殖温度在3045C,符合TJ35渔业水质标准低矿化的地热水,可用于水产养 殖。我国较多的用于养殖鳗鱼、罗非鱼、对虾、河蟹、甲鱼等。4.8农业利用一是利用

12、地热建立温室，种植名贵花卉、蔬菜等作物；二是用于农田灌溉或 给土壤加温。前者利用地热水温度在3075C之间，后者利用地热水温度一般 在40C以下。用于农田灌溉的地热水水质应满足农田灌溉用水水质标准。5结语地热资源与太阳能、风能及潮汐能合称为“四大可再生资源”，随着我国社 会经济的发展，人民环保与健康意识的增强，社会对改善能源结构、发展清洁能 源的要求与日俱增，无论作为清洁能源还是保健资源、水资源，都具有极其重要 的意义和广阔的发展前景。而单一的开发利用不仅浪费资源，而且经济效益也不 理想，我们应根据资源条件，贯彻统筹规划、因地制宜、合理开采、综合利用的 方针，从单一的粗放型利用向综合的集约化利用发展，不仅能取得较好的资源效 益、环境效益和经济效益，而且会取得很好的社会效益。参考文献1朱家玲，地热能开发与应用技术M.北京：化学工业出版社.2010.2徐军祥，我国地热资源与可持续开发利用F，资源与环境，2005, 4(2)3朱家玲，国内外地热资源