第6章地热能发电

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1、第6章地热能发电新能源发电系统控制第6章地热能发电6.1地热能类型及国内外发展应用概况6.2三种常见地热能发电系统工艺流程6.3地热发电系统中的重要设备和关键技术1第6章地热能发电新能源发电系统控制6.1地热能类型及国内外发展应用概况6.1.1地热能地热能是来自地球深处的可再生能源，它来自于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水在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地表层，有些地方．热能随自然涌出的热蒸汽和热水到达地面，通过钻井，这些热能可以从地下的储层引入水池、房间、温室和发电站。6.1.2

2、地热能类型通常把地热能按其在地下热储中存在的不同形式，分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和岩浆型地热能5类。目前能为人类开发利用的，主要是地热蒸汽和地热水两大类资源。2第6章地热能发电新能源发电系统控制6.1.3地热能发电现状地热发电是以地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能。再把机械能转换为电能。地热发电系统主要有三种：1）干蒸汽发电系统；2）扩容蒸汽发电系统；3）双循环式(中间介质法)发电系统。3第6章地热能发电新能源发电系统控制1913年

3、，第一座装机容量0.25MW电站在意大利建成并运行，标志着商业性地热发电的开端。目前世界最大的地热电站是美国的盖瑟尔斯地热电站，其第一台地热发电机组(11MW)于1960年启动，以后的10年中，2号(13MW)、3号(27MW)和4号(27MW)机组相继投入运行。20世纪70年代，共投产9台机组，80年代以后，又相继投产一大批机组，其中除13号机组容量为135MW外，其余多为110MW机组。地热发电至今已有近百年的历史，已经有了较大规模的发展，显然地热发电能够可靠、安全和可持续性地运行。4第6章地热能发电新能源发电系统控

4、制据2005年世界地热大会的统计，世界上有24个国家建设了地热发电站(2000年的统计为19个国家)，世界地热发电的发展情况见附图。美国地热发电能力已经超过了2800MW，居世界首位；菲律宾、墨西哥紧随其后；印度尼西亚后来居上已经排在第四位；其次是意大利、日本、新西兰，我国排名第15位。世界主要国家的地热发电量统计如后图、表所示。5第6章地热能发电新能源发电系统控制世界地热发电的发展6第6章地热能发电新能源发电系统控制世界主要国家地热发电量统计7第6章地热能发电新能源发电系统控制2003~2008年世界各国地热发电装机容

5、量(MW)8第6章地热能发电新能源发电系统控制地热发电在我国也有了较大的发展。1970年，我国在广东丰顺建成第一座地热电站，机组功率为0.1MW。随后，河北怀来、西藏羊八井等地也建了地热电站。到目前为止，西藏羊八井地热电站是我国最大、运行最久的地热电站，一直在安全、稳定发电。羊八井地热电站装机容量已达到9台共25.18MW，机组最大单机容量为3MW等级。目前，国内可以独立建造30MW以上规模的地热电站，单机可以达到10MW，截止到2007年我国地热发电装机容量为32MW。目前，羊八井电站还具有很大的开发潜力，而在羊八井地

6、热田西南45km处的羊易地热田，也是一个亟待开发的高温地热田，另外，云南省地热资源十分丰富，如腾冲地区是中国大陆有名的高温地热区，也是中国大陆独一无二的火山热区，地质普查显示全区有27个高温地热田，但却没有建成一座地热发电站。9第6章地热能发电新能源发电系统控制6.2三种常见地热能发电系统工艺流程6.2.1干蒸汽发电干蒸汽就是从地下喷出的无热水的纯蒸汽。干蒸汽电站直接将蒸汽从井中传输到发电机组进行发电(附图)。干蒸汽从蒸汽井中引出，经过分离器分离出固体杂质后，就进入汽轮机做功，驱动发电机发电。干蒸汽电站所用发电设备基本上

7、与常规火电设备相同。干蒸汽发电系统的工艺简单，技术成熟，安全可靠，是地热发电的主要形式。干蒸汽发电对蒸汽质量的要求较高，在引入发电机组前要把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。10第6章地热能发电新能源发电系统控制干蒸汽发电系统11第6章地热能发电新能源发电系统控制6.2.2扩容蒸汽发电从地热井输出的、具有一定压力的汽水混合物首先进入汽水分离器，将蒸汽与水分离，分离后的一次蒸汽进入汽轮机。分离后的地热水进入减压器(也称闪蒸器或扩容器)，由于其压力下降，一部分地热水变为压力较低的二次蒸汽，被引入汽轮机的低压段。一次蒸汽和二次蒸

8、汽都用于驱动汽轮机。带动发电机发电(见附图)。12第6章地热能发电新能源发电系统控制地热扩容蒸汽发电系统13第6章地热能发电新能源发电系统控制对汽轮机来说，由于只能用蒸汽推动叶片，蒸汽中不能有水，因此需要通过降低工质压力的办法来降低蒸汽的沸点，以得到大量的纯净蒸汽，单机容量为3000kW的西藏羊八井地热发电站即属此种