地热能利用讲义

1、地热能CONTANTS 1.地热资源的介绍2.地热资源的利用3.地热资源的分析 地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了 47的太阳能，相当于人类一年所需能量的500多倍 地球深处热流或较深层的地热能对地表浅层也起到了加热作用。 1.地热资源的介绍 地热能Geothermal Energy是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热能形式存在，是导致火山爆发及地震的能量。 地热来源：主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。 地热资源种类繁多，按其储存形式，可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类；按温度可分为高温（高于150）、中温（90 -150 ）和低

2、温(低于90 ）地热资源。 从总量上来看，我国主要是以中低温地热资源为主的。2.地热资源的利用 根据地热流体的温度不同，利用范围不同： 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； 10O-15O: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:双循环发电、制冷、工业干燥、工业热加工； 2O0-400:直接发电及综合利用地热发电方式（一）蒸汽型地热发电 把蒸汽中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组，但在引入发电机组前把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出来。 （二）热水型地热发电 目前热水型地热电有两种方式：闪蒸

3、式 和双循环式地热发电 a.闪蒸式（扩容法） 从地热井输出的具有一定压力的汽水混合物，压力降低部分热水会沸腾并 “闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做 功；而分离后的热水可继续利用后排除，当然最好是再注入地层。 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温度 在150以上，用过后的排水（从减 压器排除的地热水）温度较高，可排入回灌井或作其他用途。 b.双循环式（中间介质法） 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，使其沸腾产生蒸汽，再引至汽轮机发电，形成一个封闭系统对于温度较低（一般在150一下）、不宜采用闪蒸式发电的地热水，可采用此方式。但从经济上考虑，温

4、度低于90 的地热地热水不宜用来发电，可直接用于供热3.地热发电的分析 地热发电存在的主要技术问题：汽-水两相流介质的输送压力损失结垢（机械通井和阻垢剂)热排水污染（回灌） 对于结垢问题，以西藏羊八井地热电站第1台机组为例，其容量为1000kW，由于地热井井下结垢使地热井热水流量减少，最大出力为800kW。在试制成功空心机械通井器后，机组出力一直稳定在1000kW。国外地热能利用现状一.地热发电技术 1904年，意大利在拉德瑞罗地热田建立了世界上第一台热力发电机组。到2002年底，世界上已有21个国家利用地热发电，总装机容量达8438MW，生产电力约50000GWh，其中以美国、菲律宾、意大利

5、、墨西哥、印度尼西亚、日本、新西兰等国较多。估计全世界尚有热力发电站潜力97061MW。二.地源热泵技术 1912年，瑞士Zoelly首次提出利用浅层地热能作为热泵系统低温热源的概念。现今，地源热泵已在北美、欧洲等地广泛应用，技术也趋于成熟。美国正在实现每年安装40万台地源热泵的目标；在瑞士、奥地利、丹麦等北欧国家，地源热泵在家用的供暖设备中占很大比例。国外地热能利用现状 三.地热供暖技术 世界很多国家对地热供暖广泛运用。冰岛地处北极圈边缘，气候寒冷，一年中有300340天需要取暖，其主要能源中地热能占48.8%。 地热是匈牙利主要资源之一，分布范围极广，总面积约为9.3104km2，占全国总

6、面积的23.我国地热资源现状 据2006年全国城市地热资源开发保护与经济论坛会报道，我国已发现的地热区有3200多处，其中可用以发电的高温地热有255处。初步估计，我国地热可采储量约相当于4626.5亿吨标准煤。近几年我国地热开采利用量每年以7%的速度增长。截止到2005年，我国直接利用地热资源的热能12604.6GWH（百万千瓦小时），设备容量3687MWT，分别居世界第一和第三。 我国用于发电的地热资源主要集中在西藏、云南的横断山脉一线，全国地热发电装机容量88%集中在西藏，第一座地热电站羊八井电站总装机容量为25.18MW，年发电量超过1亿千瓦时,夏冬两季发电量分别占拉萨电网的40%和60% 我国地热资源规划的四大关键点地热资源勘查评价要以需求带动