1、地地 熱熱 能能 馬千 夏霽 李創(chuàng) 宋紅俊 胡軾禹組員 目錄地?zé)崮苜Y源地?zé)崮艿睦玫責(zé)崮艿拈_發(fā) 地?zé)崮軣崮?thermal energy)又稱熱量、能量等，它是生命的能源。 人的每天勞務(wù)活動、體育運動、上課學(xué)習(xí)和從事其他一切活動，以及人體維持正常體溫、各種生理活動都要消耗能量。就像蒸汽機(jī)需要燒煤、內(nèi)燃機(jī)需要用汽油、電動機(jī)需要用電一樣。簡單地說，就是來自地下的熱能，即地球內(nèi)部蘊藏的熱能。是指封閉在地球中距地表足夠近的距離內(nèi)，并可被經(jīng)濟(jì)開采的天然熱能。國際上一般指地殼淺部5km以內(nèi)的熱能。這種能量來自地球內(nèi)部的熔巖，并以熱力形式存在，是引致火山爆發(fā)及地震的能量。地球是一個大熱庫，地?zé)崮芴N量巨大，從

2、地球內(nèi)部傳到地面的總資源大約為14.5X1025J，相當(dāng)于5000萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量，地?zé)崮苁敲簾崮艿?.7億倍。按世界年耗100億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計算，可滿足人類幾十萬年能源之需要。地?zé)崮苁谴嬖谟诘厍騼?nèi)部的熱量，一方面來源于地球深處的高溫熔融體；另一方面來源于放射性元素的衰變。按屬性分為水熱型 地球淺處（地下400-500m）熱水或水熱蒸汽 已達(dá)商業(yè)開發(fā)利用階段地壓地?zé)崮芨蔁釒r地?zé)崮軒r漿熱能 水熱型地?zé)崮芨邷兀?001200） 主要用于發(fā)電中低溫（中溫：90150；低溫：90）主要用于地?zé)崮苤苯永玫責(zé)崮芊植辑h(huán)球性的地?zé)釒е饕协h(huán)太平洋地?zé)釒?、地中海喜馬拉雅地?zé)釒А⒋笪餮笾屑沟責(zé)釒Ш图t海亞丁

3、灣東非裂谷地?zé)釒У人膫€能用于發(fā)電的高溫地?zé)豳Y源主要分布在西藏、滇西和臺灣地區(qū)，其他省區(qū)均為中低溫地?zé)豳Y源。全國盆地型中低溫地?zé)崮?，相?dāng)于2500億t標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量。主要分布在松遼盆地、華北盆地、江漢盆地、渭河盆地、太原盆地、臨汾盆地、運城盆地等眾多的山間盆地以及東南沿海的福建、廣東、贛南、湘南等地。我國地?zé)崮芊植嫉責(zé)崮苜Y源地?zé)崮艿男纬桑旱責(zé)崞鹪从诘厍虻娜廴趲r漿加熱作用和放射性物質(zhì)的衰變在地球內(nèi)部 ，放射線物質(zhì)進(jìn)行熱核反應(yīng)，產(chǎn)生非常高的高溫。火山爆發(fā)，噴泉和溫泉是地?zé)岬膫鞑シ绞饺蹘r體加熱形成地?zé)崮苤饕问綖榈責(zé)嵴魵夂偷叵聼崴诘睾瞬糠?400米處溫度可以達(dá)到華氏9000度，地球核部的熱量不斷向外釋

4、放，使得地幔部分的巖石融化形成巖漿，由于巖漿密度較輕，它就著熱量開始緩慢地向地殼上浮,在地殼的薄弱帶巖漿可以噴出地表形成火山，大多數(shù)情況下，,巖漿停留在地殼以下，加熱周圍的巖石及下滲的雨水。一些被加熱的水可能通過斷裂或破碎的巖石重新流出地表形成溫泉，但大部分保存在地下的多孔破裂的巖石中，這種保存熱水的巖石就叫熱儲層。地殼地殼地幔地幔地核地核地下蒸汽或地下熱水地下干熱巖體地?zé)崮苜Y源的種類地?zé)崮艿睦玫責(zé)崮艿睦?O0400直接發(fā)電及綜合利用；150200雙循環(huán)發(fā)電，制冷，工業(yè)干燥，工業(yè)熱加工；10O15O雙循環(huán)發(fā)電，供暖，制冷，工業(yè)干燥，脫水加工，回收鹽類，罐頭食品；50100供暖，溫室，家庭用

5、熱水，工業(yè)干燥；2050沐浴，水產(chǎn)養(yǎng)殖，飼養(yǎng)牲畜，土壤加溫，脫水加工；地?zé)岚l(fā)電地?zé)岚l(fā)電原理 地?zé)岚l(fā)電主要利用水熱資源?？煞譃楦烧羝铩裾羝锖蜔崴?zé)崽?。地?zé)岚l(fā)電實際上就是把地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后再將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)變過程或稱為地?zé)岚l(fā)電。工作原理工作原理：首先把干蒸汽從蒸汽井中引出，先加以凈化，經(jīng)過分離器分離出所含的固體雜質(zhì)，然后就可把蒸汽通入汽輪機(jī)做功，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。做功后的蒸汽，可直接排入大氣；也可用于工業(yè)生產(chǎn)中的加熱過程背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)凝氣式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)凝氣式汽輪機(jī)地?zé)嵴羝l(fā)電系統(tǒng)1-干蒸汽2-凈化分離器3-氣輪發(fā)電機(jī)組4-氣壓式凝汽器

6、5-一級抽汽器6-二級凝汽器7-中間冷卻器8-排汽9-后冷卻器10-冷卻水泵11-冷卻水12=循環(huán)水泵13-蒸汽井地下熱水發(fā)電閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)濕蒸汽型濕蒸汽型單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)單級閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)熱水型熱水型兩級閃蒸發(fā)電系統(tǒng)兩級閃蒸發(fā)電系統(tǒng)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)1-1-地?zé)崴?；地?zé)崴?-2-一級蒸發(fā)器；一級蒸發(fā)器；3-3-二級蒸發(fā)器；二級蒸發(fā)器；4-4-預(yù)熱器；預(yù)熱器；5-5-汽輪機(jī)；汽輪機(jī)；6-6-發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；7-7-凝汽器；凝汽器；8-8-工質(zhì)循環(huán)泵；工質(zhì)循環(huán)泵；9-9-冷卻水；冷卻水；10-10-發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；11-11-汽輪

7、汽輪機(jī)；機(jī)；12-12-凝汽器；凝汽器；13-13-冷卻水；冷卻水；14-14-工質(zhì)循環(huán)泵工質(zhì)循環(huán)泵地?zé)犭娬窘榻B地?zé)犭娬窘榻B西藏羊八井地?zé)犭娬?位于拉薩西北91.8km的當(dāng)雄縣境內(nèi)。海拔4300m，南北兩側(cè)的山峰均在海拔55006000m。1977年羊八井地?zé)崽锝ㄆ鸬谝慌_1000kW的地?zé)岚l(fā)電機(jī)組，1981年、1982年和1985年分別建起3000kW的發(fā)電機(jī)組，電站總裝機(jī)容量已達(dá)10MW。羊八井地?zé)岚l(fā)電采用二級擴(kuò)容循環(huán)和混壓式氣輪機(jī)，熱水進(jìn)口溫度145。 1972年籌建，1975年9月底建成。采用閃蒸法發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)計功率300kW，由一口560m深的地?zé)峋崴?，水?1 。該電站排出的水溫

8、為68，日排出量為100t左右。排出的熱水，一部分送往05畝農(nóng)業(yè)溫室，每年大約節(jié)省煤炭1400t；另一部分送往規(guī)模較大的省總工會療養(yǎng)院使用，同時還供澡堂、衛(wèi)生院、商店及附近居民以熱水。此外，電站的冷卻水排出后，尚可自流灌溉農(nóng)田800余畝。從投資情況來看，該電站不包括鉆井費和試驗研究費在內(nèi)，全部投資為1460元kw。湖南寧鄉(xiāng)灰湯地?zé)犭娬镜責(zé)岚l(fā)電與火力發(fā)電的區(qū)別地?zé)犭娬緦べ|(zhì)的加熱是在地下熱儲中進(jìn)行，火力發(fā)電在鍋爐中進(jìn)行，因此地?zé)岚l(fā)電不需要龐大的鍋爐及其輔助設(shè)備，也不需要消耗化石燃料，因此地?zé)岚l(fā)電設(shè)備簡單、運行費用低。地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)中不需要回收凝結(jié)水，一般都采用冷卻效率高且造價低的混合式或直接接觸式

9、冷凝器。只有當(dāng)處理一些污染氣體如硫化氫時，才會用到表面式冷凝器。由于進(jìn)入汽輪機(jī)的地?zé)嵴羝麉?shù)（溫度，壓力）低，質(zhì)量體積大，焓降小，為了達(dá)到一定規(guī)模的發(fā)電量，需要較大的蒸汽質(zhì)量流量，因此汽輪機(jī)的體積及進(jìn)汽管道都相對較大。由于地?zé)崃黧w中溶有一些礦物質(zhì)和不凝氣體，因此地?zé)犭娬疽鎸Ψ栏?、防垢和環(huán)境保護(hù)等方面問題。地?zé)峁┡責(zé)峁┡責(zé)峁┡到y(tǒng)是最舒適的采暖方式，室內(nèi)地表溫度均勻，室溫由下而上隨著高度的增加溫度逐步下降，這種溫度曲線正好符合人的生理需求，給人以腳暖頭涼的舒適感受。同時，地暖可促進(jìn)居住者足部血液循環(huán)，從而改善全身血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝，并在一定程度上提高免疫能力地源熱泵是一種利用地下淺層地

10、熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源（如電能），實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵工作原理圖地?zé)釀?wù)農(nóng)地?zé)釀?wù)農(nóng)地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。如利用溫度適宜的地?zé)崴喔绒r(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn)；利用地?zé)崴B(yǎng)魚，在28水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率；利用地?zé)峤ㄔ鞙厥?，育秧、種菜和養(yǎng)花；利用地?zé)峤o沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量 等。 將地?zé)崮苤苯佑糜谵r(nóng)業(yè)在我國日益廣泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面積大小不等的地?zé)釡?/p>

11、室。各地還利用地?zé)岽罅Πl(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，如培養(yǎng)菌種、養(yǎng)殖非洲鯽魚、鰻魚、羅非魚、羅氏沼蝦等。地?zé)嵝嗅t(yī)地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人的前景。目前熱礦水就被視為一種寶貴的資源，世界各國都很珍惜。由于地?zé)崴畯暮苌畹牡叵绿崛〉降孛妫郎囟容^高外，常含有一些特殊的化學(xué)元素，從而使它具有一定的醫(yī)療效果。如含碳酸的礦泉水供飲用，可調(diào)節(jié)胃酸、平衡人體酸堿度；含鐵礦泉水飲用后，可治療缺鐵貧血癥； 氫泉、硫水氫泉洗浴可治療神經(jīng)衰弱和關(guān)節(jié)炎、皮膚病等。由于溫泉的醫(yī)療作用及伴隨溫泉出現(xiàn)的特殊的地質(zhì)、地貌條件，使溫泉常常成為旅游勝地，吸引大批療養(yǎng)者和旅游者。在日本就有1500多個溫泉療養(yǎng)院，每年吸引1億人到這些療養(yǎng)院休養(yǎng)。我國利

12、用地?zé)嶂委熂膊〉臍v史悠久，含有各種礦物元素的溫泉眾多，因此充分發(fā)揮地?zé)岬尼t(yī)療作用，發(fā)展溫泉療養(yǎng)行業(yè)是大有可為的。 地?zé)崮苤苯永玫木窒扌?由于受載熱介質(zhì)熱水輸送距離的制約，一般來說，熱源不宜離用熱的城鎮(zhèn)或居民點過遠(yuǎn)，否則將出現(xiàn)投資多、損耗大等經(jīng)濟(jì)效益差的問題。 地?zé)崮茉趹?yīng)用中要注意地表的熱應(yīng)力承受能力，不能形成過大的覆蓋率，這會對地表溫度和環(huán)境產(chǎn)生不利的影響！ 未來隨著與地?zé)崂孟嚓P(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，將使人們能更精確地查明地?zé)豳Y源，更深的鉆井將從地層更深處取出地?zé)?，使地?zé)崂酶悠占昂蛷V泛。地?zé)崮荛_發(fā)中的技術(shù)難題設(shè)備防腐設(shè)備防腐 地?zé)崃黧w腐蝕的主要物質(zhì)有：氧(02)、氫離子(H+)、氯離子(Cl-)、硫化氫(H2S)、二氧化碳(C02)、氨(NH3)和硫酸鹽(SO42-)等結(jié)垢結(jié)垢 按化學(xué)成分，可將垢分為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、硅酸鹽垢和氧化鐵垢等種類，其物性指標(biāo)是硬度和孔隙度。對環(huán)境的影響對環(huán)境的影響 地?zé)崮荛_發(fā)利用對環(huán)境的有害影響很小。但地?zé)崮艿拈_發(fā)利用仍有少量有害物質(zhì)排放，造成大氣、地面和水源的一定污染，必須加以重視。如地下熱水和地?zé)嵴羝泻卸趸肌⒓淄?、氫、氮、氨、硫化氫等不凝結(jié)氣體可能造的空氣污染：廢水中硼、砷等有害物質(zhì)；地?zé)犭娬九懦龃罅繌U熱水可能造成的熱污染；大量開采地下熱水可能引起的地變形、地面沉降和誘發(fā)地震等危害。