地熱發電的原理技術

2021-01-07 建設工程教育網

　　地熱發電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用於發電。地熱發電和火力發電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能，然後帶動發電機發電。所不同的是，地熱發電不象火力發電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發電的過程，就是把地下熱能首先轉變為機械能，然後再把機械能轉變為電能的過程。要利用地下熱能，首先需要有「載熱體」把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地熱發電的方式劃分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。

　　（1）蒸汽型地熱發電

　　蒸汽型地熱發電是把蒸汽田中的幹蒸汽直接引人汽輪發電機組發電，但在引人發電機組前應把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發電方式最為簡單，但幹蒸汽地熱資源十分有限，且多存於較深的地層，開採技術難度大，故發展受到限制（參考《資源》欄目有關文章）。主要有背壓式和凝汽式兩種發電系統。

　　（2）熱水型地熱發電

　　熱水型地熱發電是地熱發電的主要方式。目前熱水型地熱電站有兩種循環系統：

　　a、閃蒸系統。當高壓熱水從熱水井中抽至地面，於壓力降低部分熱水會沸騰並「閃蒸」成蒸汽，蒸汽送至汽輪機做功；而分離後的熱水可繼續利用後排出，當然最好是再回注人地層。

　　b、雙循環系統。地熱水首先流經熱交換器，將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體，使之沸騰而產生蒸汽。蒸汽進人汽輪機做功後進人凝汽器，再通過熱交換器而完成發電循環。地熱水則從熱交換器回注人地層。這種系統特別適合於含鹽量大、腐蝕性強和不凝結氣體含量高的地熱資源。發展雙循環系統的關鍵技術是開發高效的熱交換器。

　　地熱發電的前景是取決於如何開發利用地熱儲量大的乾熱巖資源。圖3是利用乾熱巖發電的示意圖。其關鍵技術是能否將深井打人熱巖層中。美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫科學試驗室正在對這一系統進行遠景試驗。

責任編輯：風聆

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