地热能简介.pptVIP

地热能 刘川 罗晓威 地热地热起源于地球的熔融岩浆加热作用和放射性物质的衰变。在地球内部，放射性物质自发进行热核反应，产生非常高的温度。火山喷发、温泉和喷泉等是地热的传播方式。 火山 温泉 喷泉 地热能的形成原理地热能是来自地球深处的可再生性热能，它起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。其储量比目前人们所利用能量的总量多很多，大部分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。   地热能的种类 地热能是存于地球内部的热量，按其属性可以分为4种类型。 （1）水热型 即地球浅处（地下400~4500m），所见到的热水或水热蒸汽。 （2）地压地热能 即在某些大型沉积（或含油气）盆地深处（3~6Kg）存在着的高温高压流体，其中含有大量甲烷气体。 （3）干热岩地热能 是特殊地质条件造成高温但少水甚至无水的干热岩体，需用人工注水的办法才能将其热能取出。 （4）岩浆热能 即储存在高温（700~1200）熔融岩浆体中的巨大热能，但如何开发利用人处于探索阶段。 根据开发利用目的，又可以将热水型地热能分为高温（150）及中低温（中温90~150 ；低温90 ℃ ）水资源。 地热能资源主要有两种：地下蒸汽或热水；地下干热岩体。前者主要用于地热发电，而后者主要用于地热直接利用（供暖，制冷，工农业用热和旅游疗养等） 地热能分布 环太平洋地热带 世界最大的太平洋板块美洲、欧亚、印度板块的碰撞边界，即从美国的阿拉斯加、加利福尼亚到墨西哥、智利，从新西兰、印度尼西亚、菲律宾到中国沿海和日本 。 地中海、喜马拉雅地热带 欧亚板块与非洲、印度板块的碰撞边界，从意大利直至中国的滇藏。 大西洋中脊地热带 大西洋板块的开裂部位，包括冰岛和亚速尔群岛的一些地热田。 红海、亚丁湾、东非大裂谷地热带 包括肯尼亚、乌干达、扎伊尔、埃塞俄比亚、吉布提等国的地热田。 其他地热区 地热能分布图 高温地热资源分布 地热能的利用 地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，而对于不同温度的地热流体可能利用的范围如下： 1、200～400℃直接发电及综合利用； 2、150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工； 3、100～150℃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； 4、50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥； 5、20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。 一、直接利用 泡温泉是一种很好的调养、放松身体的方法，是地热能在医疗方面的应用。 地热能形成的优美自然风光是旅游业的一部分。 二、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。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。 按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。 蒸汽型地热发电 蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制。主要有背压式和凝汽式两种发电系统。 热水型地热发电 热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统：a、闪蒸系统。当高压热水从热水井中抽至地面，于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出，当然最好是再回注人地层。b、双循环系统。地热水首先流经热交换 器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注人地层。 闪蒸法地热发电 双循环式地热发电 一些设备 一些地热电站 地热能利用的优点 （1）储量很丰富，约有相当于4948万亿吨（t）标准煤的量 （2）再生能源 （3）运转成本低 （4）能源供应稳定 （5）产量适合开发 （6）地热厂建造周期短且容易 地热能利用的不足 （1）建设初期成本高 （2）环境负荷大 （3）热效率低，共有30%的地热能用来推动涡轮发电机。