第六章：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)

地?zé)岚l(fā)電是一種利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的發(fā)電技術(shù)，其原理類似于火力發(fā)電，是利用蒸汽的熱能在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

地?zé)岚l(fā)電示意圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)1.蒸汽型地?zé)岚l(fā)電蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，但在引入發(fā)電機(jī)組前應(yīng)把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。蒸汽型地?zé)岚l(fā)電主要分為背壓式和凝汽式發(fā)電系統(tǒng)。1）

背壓式汽輪機(jī)發(fā)電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)，然后使蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，排汽放空（或送熱用戶）。這是最簡單的發(fā)電方式，大多用于地?zé)嵴羝胁荒Y(jié)氣體含量很高的場合，或者綜合利用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水。熱蒸汽背壓式發(fā)電原理圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)2）凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)部推動(dòng)葉片膨脹做功，帶動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)向外供電。做功后的蒸汽通常排入混合式凝汽器，冷卻后再排出，在該系統(tǒng)中，蒸汽在汽輪機(jī)中能膨脹到很低的壓力，所以能做出更多的功。這種系統(tǒng)適用于高溫160℃的地?zé)崽锏陌l(fā)電，系統(tǒng)簡單。熱蒸汽凝汽式發(fā)電原理圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)2.熱水型地?zé)岚l(fā)電熱水型地?zé)岚l(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式。我國利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展也非常迅速，溫度要求高；利用地?zé)崴B(yǎng)魚，冰島首都已被譽(yù)為“世界上最清潔無煙的城市”。目前熱水型地?zé)犭娬居袃煞N循環(huán)系統(tǒng)：1）閃蒸法地?zé)岚l(fā)電將地?zé)峋趤淼牡責(zé)崴?，先送到閃蒸器中進(jìn)行降壓閃蒸（或稱擴(kuò)容）使其產(chǎn)生部分蒸汽，再引入到常規(guī)汽輪機(jī)做功發(fā)電。汽輪機(jī)排出的蒸汽在混合式蒸汽器內(nèi)冷凝成水。送往冷卻塔，分離器中剩下的含鹽水排入環(huán)境或打入地下，或引入作為第二級低壓閃蒸分離器中，分離出低壓蒸汽引入汽輪機(jī)的中部某一膨脹閥做功。用這種方法產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電就叫做閃蒸法地?zé)岚l(fā)電。閃蒸法地?zé)岚l(fā)電原理圖2）中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電通過熱交換器利用地下熱水來加熱某種沸點(diǎn)的工質(zhì)，使之變?yōu)檎羝缓笠源苏羝ネ苿?dòng)汽輪機(jī)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因此，在此種發(fā)電系統(tǒng)中，采用兩種流體：一種是采用地?zé)崃黧w作為熱源，它在蒸汽發(fā)生器中被冷卻后排入環(huán)境或打入地下；另一種是采用低沸點(diǎn)工質(zhì)流體作為一種工作介質(zhì)（如氟利昂、異戊烷、異丁烷、正丁烷等），這種工質(zhì)在蒸汽發(fā)生器內(nèi)由于吸收了地?zé)崴懦龅臒崃慷a(chǎn)生的低沸點(diǎn)工質(zhì)蒸汽送入汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組。做完功后的蒸汽，由汽輪機(jī)排出并在冷凝器冷凝成液體，然后經(jīng)循環(huán)泵打回蒸汽發(fā)生器在循環(huán)工作。

中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電原理圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)3.聯(lián)合循環(huán)發(fā)電聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)就是把蒸汽發(fā)電和地?zé)崴l(fā)電兩種系統(tǒng)合二為一，這種地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是適用于大于150℃的高溫地?zé)崃黧w發(fā)電，經(jīng)過一次發(fā)電后的流體，在不低于120℃的工況下，在進(jìn)入雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行二次做功，重復(fù)利用了地?zé)崃黧w的熱能，既提高了發(fā)電效率又將以往經(jīng)過一次發(fā)電后的排放尾水進(jìn)行再利用，大大節(jié)約了資源。聯(lián)合循環(huán)法發(fā)電原理圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)4.利用地下熱巖石發(fā)電1）熱干巖發(fā)電

熱干巖發(fā)電應(yīng)用原理圖第二節(jié)：地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)

熱干巖過程法不受地理限值，可以在任何地方進(jìn)行熱能開采。首先將水通過壓力泵壓入地下4到6KM深處，在此處巖石層的溫度大約在200℃左右。水在高溫巖石層被加熱后通過管道加壓被取到地面并輸入各熱交換器中。熱交換器推動(dòng)汽輪機(jī)將熱能轉(zhuǎn)化成電能。而推動(dòng)汽輪機(jī)工作的熱水劑冷卻后再重新輸入地下供循環(huán)水使用。這種地?zé)岚l(fā)電機(jī)成本與其它再生能源的發(fā)電成本相比是有競爭力的，而且這種方法在發(fā)電過程中不產(chǎn)生廢水、廢氣等污染，所以它是未來的新能源。2）巖漿發(fā)電在現(xiàn)在的地?zé)岚l(fā)電中，地?zé)醿又械臒嵩词堑叵律畈康娜廴趲r漿。所謂沿江發(fā)電就是把井鉆至巖漿，直接獲取那里的熱量。這一方式在技術(shù)上是否可行，是否能把井鉆至高溫巖漿，人們一直在研究中。到目前為止，夏威夷進(jìn)行了鉆井研究，想用噴水式鉆頭把井鉆到巖漿溫度為1020~1170℃的巖漿中，并深入