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地熱發電技術
文章來源:地大熱能 發布作者:地大熱能 發表時間:2022-05-13 16:50:11瀏覽次數:2137
地熱資源是指貯存在地球內部的可再生熱能,一般集中分布在構造板塊邊緣一帶,起源于地球的熔融巖漿和放射性物質的衰變。地熱資源是一種十分寶貴的綜合性礦產資源,其功能多,用途廣,地熱的利用形式總體上可分為地熱發電和直接利用兩大類。地熱發電是指利用地熱蒸汽的動力和熱能進行發電,具有全年利用時間長、安全可靠、環保無污染和可持續性的特點。
地熱發電是地熱利用的最重要方式。地熱發電是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電機發電。將地熱流體所運載的熱能轉換為電能的系統,可分為地熱閃蒸發電系統、地熱雙工質循環發電系統、地熱全流發電系統、地熱干蒸汽發電系統以及地熱聯合發電系統。具體如下:
(1)地熱閃蒸發電系統 flash geothermal power generation system
地熱閃蒸發電系統是將地熱井中的地熱流體,先送到閃蒸器中進行閃蒸,再將產生的蒸汽引入膨脹 機做功發電的系統。
圖1-地熱單極閃蒸示意圖
工作原理:首先把干蒸汽從蒸汽井中引出,先加以凈化,經過分離器分離出所含的固體雜質,然后就可把蒸汽通入汽輪機做功,驅動發電機發電。做功后的蒸汽,可直接排入大氣;也可用于工業生產中的加熱過程。
應用:這種系統大多用于地熱蒸汽中不凝結氣體含量很高的場合,或者綜合利用于工農業生產和人民生活的場合.
圖2-地熱雙極閃蒸示意圖
(2)地熱雙工質循環發電系統 binary cycle geothermal power generation system
地熱雙工質循環發電系統由地熱流體循環和低沸點工質發電循環組成,是用地熱流體在熱交換器中加熱低沸點工質,使之蒸發為蒸氣,再將其引入膨脹機做功發電的系統。
在這種發電系統中,低沸點介質常采用兩種流體;一種是采用地熱流體作熱源;另一種是采用低沸點工質流體作為一種工作介質來完成將地下熱水的熱能轉變為機械能。所謂雙循環地熱發電系統即是由此而得名。常用的低沸點工質有氯乙烷、正丁烷、異丁烷、氟利昂—11、氟利昂—12等。
優點:利用低溫位熱能的熱效率較高:設備緊湊,汽輪機的尺寸小;易于適應化學成分比較復雜的地下熱水。
缺點:不像擴容法那樣可以方便地使用混合式蒸發器和冷凝器;大部分低沸點工質傳熱性都比水差,采用此方式需有相當大的金屬換熱面積;低沸點工質價格較高,來源欠廣,有些低沸點工質還有易燃、易爆、有毒、不穩定、對金屬有腐蝕等特性。
圖3-地熱循環發電系統示意圖
(3)地熱全流發電系統 total flow geothermal power generation system
地熱全流發電系統是將地熱井中的地熱流體直接引入膨脹機做功發電的系統。
圖4-地熱全流發電系統示意圖
(4)地熱干蒸汽發電系統 dry steam geothermal power generation system
地熱干蒸汽發電系統是將地熱井中的地熱干蒸汽直接引入膨脹機做功發電的系統。
首先把干蒸汽從蒸汽井中引出,先加以凈化,經過分離器分離出所含的固體雜質,然后就可把蒸汽通入汽輪機做功,驅動發電機發電。做功后的蒸汽,可直接排入大氣;也可用于工業生產中的加熱過程。
這種系統大多用于地熱蒸汽中不凝結氣體含量很高的場合,或者綜合利用于工農業生產和人民生活的場合.