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地?zé)岚l(fā)電

地?zé)岚l(fā)電的分類

  地?zé)岚l(fā)電實(shí)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)變過程或稱之為地?zé)岚l(fā)電。地?zé)?/a>發(fā)電原理與一般火電并無根本的區(qū)別，有所不同之處是地?zé)犭娬?/a>用“天然地?zé)?/a>鍋爐”，從而代替由火電站燃燒化石燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://www.tja100.com.cn/t/熱能.html" >熱能的過程。作為地下鍋爐熱能的載熱體可以是蒸汽或熱水，它們的溫度和壓力要比火電站的高壓鍋爐生產(chǎn)的蒸汽溫度和壓力低得多，由于地?zé)?/a>鍋爐里的地?zé)?/a>液體類型、溫度、壓力和焓的不同，地?zé)?a href="http://www.tja100.com.cn/t/發(fā)電.html" >發(fā)電方式也不一樣。目前開發(fā)的地?zé)豳Y源主要是蒸汽型和熱水型兩類．因此地?zé)岚l(fā)電也分為兩大類。
 
  1.地?zé)嵴羝?a href="http://www.tja100.com.cn/t/發(fā)電.html" >發(fā)電
 
  地?zé)嵴羝?a href="http://www.tja100.com.cn/t/發(fā)電.html" >發(fā)電有一次蒸汽法和二次蒸汽法兩種。
 
  一次蒸汽法直接利用地下的干飽和（或稍具過熱度）蒸汽，或者利用從汽、水混合物中分離出來的蒸汽發(fā)電。二狀蒸汽法有兩種含義，一種是不直接利用比較臟的天然蒸汽（一次蒸汽），而是讓它通過換熱器汽化潔凈水，再利用潔凈蒸汽（二次蒸汽）發(fā)電。這樣可以避免天然蒸汽對(duì)汽輪機(jī)的腐蝕和結(jié)垢。為了避免腐蝕以及地?zé)崃黧w對(duì)環(huán)境的污染。美國正在試驗(yàn)推廣一種雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，如用異丁烷和氟里昂渦輪機(jī)。高溫地?zé)崃黧w用泵壓入換熱器蒸發(fā)異丁烷以后，直接回灌至地下；異丁烷則通過換熱器、渦輪機(jī)和凝結(jié)器做密閉循環(huán)。第二種含義是，將從第一次汽水分離出來的高溫熱水進(jìn)行減壓擴(kuò)容產(chǎn)生二次蒸汽，壓力仍高于當(dāng)地大氣壓力，和一次蒸汽分別進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電。
地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)
  利用地下熱水發(fā)電就不像利用地?zé)嵴羝敲捶奖悖驗(yàn)橛谜羝l(fā)電時(shí)，蒸汽本身既是載熱體，又是工作流體。但地?zé)崴?/a>中的水，按常規(guī)發(fā)電方法是不能直接進(jìn)入汽輪機(jī)去做功的，必須以蒸汽狀態(tài)輸入汽輪機(jī)做功。目前對(duì)溫度低于100℃的非飽和態(tài)地下熱水發(fā)電，有兩種方法：一是減壓擴(kuò)容法。利用抽真空裝置，使進(jìn)入擴(kuò)容器的地下熱水減壓汽化，產(chǎn)生低于當(dāng)地大氣壓力的擴(kuò)容蒸汽，然后將汽和水分離、排水、輸汽充入汽輪機(jī)做功，這種系統(tǒng)稱“閑蒸系統(tǒng)”。低壓蒸汽的比容很大，因而使汽輪機(jī)的單機(jī)容量受到很大的限制。這種方法發(fā)電還存在結(jié)垢問題。不過減壓擴(kuò)容方式發(fā)電，雖然發(fā)電機(jī)組容量小，但運(yùn)行過程中比較安全，所以至今我國仍保留下來兩個(gè)小發(fā)電站，單機(jī)容量?jī)H300kW。另一種是利用低沸點(diǎn)物質(zhì)，如氯乙烷、正丁烷、異丁烷和氟里昂等作為發(fā)電的中間工質(zhì)，地下熱水通過換熱器加熱，使低沸點(diǎn)物質(zhì)迅速氣化，利用所產(chǎn)生氣體進(jìn)入發(fā)電機(jī)做功，做功后的工質(zhì)從汽輪機(jī)排入凝汽器，并在其中經(jīng)冷卻系統(tǒng)降溫，又重新凝結(jié)成液態(tài)工質(zhì)后再循環(huán)使用。這種方法稱“中間工質(zhì)法”，這種系統(tǒng)稱“雙流系統(tǒng)”或“雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)。這種發(fā)電方式安全性較差，如果發(fā)電系統(tǒng)的閉封稍有泄漏，工質(zhì)逸出后很容易發(fā)生事故。我國在20世紀(jì)70年代建造的這一類型的小試驗(yàn)電站由于這一原因均相繼停產(chǎn)。
地?zé)岚l(fā)電原理
  20世紀(jì)90年代中期，以色列奧瑪特(Ormat)公司把上述地?zé)嵴羝l(fā)電和地?zé)崴?/a>發(fā)電兩種系統(tǒng)合二為一，設(shè)計(jì)出一個(gè)新的被命名為聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系，該機(jī)組已在世界一些國家安裝運(yùn)行，效果很好。
 
  這種聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是，可以適用于大于150℃的高溫地?zé)?/a>流體（包括熱鹵水）發(fā)電，經(jīng)過一次發(fā)電后的流體，在并不低于120℃的工況下，再進(jìn)入雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)，進(jìn)行二次做功，這就充分利用了地熱流體的熱能，既提高發(fā)電的效率，又能將以往經(jīng)過一次發(fā)電后的排放尾水進(jìn)行再利用，大大地節(jié)約了資源。從生產(chǎn)井到發(fā)電最后回灌到熱儲(chǔ)，整個(gè)過程是在全封閉系統(tǒng)中運(yùn)行的。因此，即使是礦化度甚高的熱鹵水也照常可用來發(fā)電，不存在對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。同時(shí)由于是封閉系統(tǒng)，所以電廠廠房上空也見不到團(tuán)團(tuán)白色汽霧的籠罩，也聞不到刺鼻的硫化氫氣味，是百分之百環(huán)保型地?zé)犭娬?/a>。由于發(fā)電后的流體全部回灌到熱儲(chǔ)層，無疑又起到節(jié)約資源延長熱田壽命的作用，達(dá)到可持續(xù)利用之目的，所以它又屬節(jié)能型地?zé)犭娬?/a>。彩圖13為新西蘭羅托魯瓦裝機(jī)27MW地?zé)犭娬?/a>，由于地熱流體100%回灌，所以電站廠房上空呈現(xiàn)的不是白色蒸汽，而是藍(lán)天白云。
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