地熱資源開發(fā)利用

地熱能的綜合利用

  地熱能的利用通常分為三種  —用于發(fā)電的蒸汽或溫度極高的熱流體;
 
  —可被直接利用中低溫熱流體;
 
  — 地源熱泵(GHPs)利用地表淺層能源,為建筑制冷/供暖。
 
  地熱發(fā)電地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電。地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是,地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過程,就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能,首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。  蒸汽型地熱發(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽輪發(fā)電機組發(fā)電,但在引人發(fā)電機組前應把蒸汽中所含的巖屑和水滴分離出去。這種發(fā)電方式最為簡單,但干蒸汽地熱資源十分有限,且多存于較深的地層開采技術難度大,故發(fā)展受到限制。
 
  一、閃蒸發(fā)電  原理:當高壓熱水從熱水井中抽至地面,于壓力降低部分熱水會沸騰并“閃蒸”成蒸汽,蒸汽送至汽輪機做功;而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出,當然最好是再回注入地層。
 
  二、中低溫雙工質(zhì)發(fā)電
 
  地熱水首先流經(jīng)熱交換器,將地熱能傳給另一種低沸點的工作流體,使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進人汽輪機做功后進人凝汽器,再通過熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地熱水則從熱交換器回注人地層。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強和不凝結(jié)氣體含量高的地熱資源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關鍵技術開發(fā)高效 的熱交換器。
 
 
  干熱巖是埋藏于地面1km以下、溫度大于200℃的、內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的巖體。干熱巖發(fā)電是從地表往干熱巖注入溫度較低的水,注入的水沿著裂隙運動并與周邊的巖石發(fā)生熱交換,產(chǎn)生高溫高壓超臨界水或水汽混合物,然后從生產(chǎn)井中提取高溫蒸氣,用于地熱發(fā)電綜合利用
 
  國內(nèi)知名專家: 馬偉斌,中國科學院廣州能源研究所地熱工程中心副主任、首席科學家,長期從事地熱資源的利用與研究工作,在地源熱泵的研究與開發(fā)領域具有高深的技術造詣與工程實踐經(jīng)驗,目前兼任北京中科能能源科技集團有限公司總工程師及常務副總經(jīng)理。參與中國幾乎所有的地熱發(fā)電項目的論證與設計,對中國地熱發(fā)電情況相當了解。