《地?zé)岚l(fā)電技術(shù)課件》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《地?zé)岚l(fā)電技術(shù)課件(22頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,表1 各類(lèi)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)技術(shù)概況,表1 各類(lèi)地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)技術(shù)概況,1,二、地?zé)崮艿陌l(fā)電利用狀況,1904年,意大利在拉德瑞羅地?zé)嵴镜耐鶑?fù)式蒸汽機(jī)上試用地?zé)嵴羝l(fā)電,1913年又在拉德瑞羅地?zé)犭娬镜?50kw汽輪發(fā)電機(jī)組正式發(fā)點(diǎn)運(yùn)行,開(kāi)創(chuàng)了世界地?zé)岚l(fā)電的歷史。此后,新西蘭、菲律賓、美國(guó)、日本等國(guó)家相繼開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源,各種類(lèi)型的地?zé)犭娬静粩喑霈F(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)總量:1980年為1960MW,1985年為2698MW,1990年為5832MW,1995年為7231MW,到2005年達(dá)到8912MW,其中
2、美國(guó)地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量居世界首位,菲律賓第二位,墨西哥居第三位。,二、地?zé)崮艿陌l(fā)電利用狀況,2,我國(guó)的地?zé)岚l(fā)電事業(yè)從20世紀(jì)60年代末期至70年代,由國(guó)家科委支持,全國(guó)各地區(qū)均開(kāi)發(fā)地?zé)嵊糜诎l(fā)電,并根據(jù)國(guó)外技術(shù)進(jìn)行地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的研究。1977年,西藏羊八井國(guó)內(nèi)容量最大、參數(shù)最高的第一臺(tái)1000KW試驗(yàn)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組發(fā)電。20世紀(jì)80年代,西藏阿里地區(qū)建成了1臺(tái)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組,為國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的兩級(jí)擴(kuò)容機(jī)組。80年代末期至90年代初期,在西藏的那曲地區(qū)又安裝了1臺(tái)1000kw雙工質(zhì)循環(huán)地?zé)釞C(jī)組。,作為一種電源方式,地?zé)岚l(fā)電技術(shù)是值得研究和投入的,從目前我國(guó)的情況看,地?zé)岚l(fā)電對(duì)于局部地區(qū)的電源補(bǔ)充很有意義。
3、,我國(guó)的地?zé)岚l(fā)電事業(yè)從20世紀(jì)60年代末期至70年,3,第二節(jié) 地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù),地?zé)崮艿睦媚壳坝兄苯永煤桶l(fā)電利用兩大途徑。地?zé)崮艿陌l(fā)電利用主要適合于地?zé)峋隹趨?shù)較高的地?zé)崽?,特別是蒸汽田。對(duì)于中、低溫的地?zé)豳Y源,以直接利用為主要的利用方式。,圖1 地?zé)岚l(fā)電示意圖,一、地?zé)岚l(fā)電原理與分類(lèi),第二節(jié) 地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù) 地?zé)崮艿睦媚壳?4,1.地?zé)岬陌l(fā)電利用,(1)地?zé)崮苤苯影l(fā)電。例如利用干蒸汽直接發(fā)電的汽輪機(jī)組(如圖2所示),(2)閃蒸(擴(kuò)容)發(fā)電方式,(3)雙循環(huán)低熱發(fā)電系統(tǒng),1.地?zé)岬陌l(fā)電利用,5,圖 2 利用干蒸汽直接發(fā)電的汽輪機(jī)組,圖 2 利用干蒸汽直接發(fā)電的汽輪機(jī)組,6,2.
4、地?zé)崮艿闹苯永?地?zé)崮苤苯永玫男枰脑O(shè)備有:,(1)地?zé)崴a(chǎn)設(shè)備,包括地?zé)峋捅?(2)地?zé)崂玫臋C(jī)械設(shè)備,包括管道、換熱器、控制系統(tǒng)等。,(3)地?zé)崴幚硐到y(tǒng),通常為回灌設(shè)備或儲(chǔ)水池,不采用回灌時(shí),需要考慮低熱誰(shuí)的污染物排放問(wèn)題。,2.地?zé)崮艿闹苯永?7,二、地?zé)岚l(fā)電資源勘探和開(kāi)采,1.地?zé)峥碧?勘探內(nèi)容有:載熱流體的類(lèi)型,如蒸汽、熱水或汽水混合物等;地?zé)崽锏臒崃?shù),如地?zé)崽锏臒醿?chǔ)量、地?zé)崴屠渌姆€(wěn)定流量、溫度及其晝夜、季節(jié)、年度變化數(shù)據(jù)等;地?zé)崴敵鲇?jì)算參數(shù);地?zé)岚l(fā)電防腐蝕有關(guān)數(shù)據(jù),如地?zé)崴幕瘜W(xué)成分、氣體成分和含量等;地?zé)岚l(fā)電工程施工的有關(guān)數(shù)據(jù)。,二、地?zé)岚l(fā)電資源勘探和開(kāi)采,
5、8,三、地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè),1.地?zé)岚l(fā)電設(shè)備,(1)汽輪發(fā)電機(jī),(2)機(jī)組容量選擇,(3)汽輪機(jī)進(jìn)口初壓,(4)凝汽器,(5)抽氣器,三、地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè),9,2.冷卻水源及冷卻水塔選擇,地?zé)犭娬镜睦鋮s水供應(yīng)方案,應(yīng)因地制宜按地?zé)釁^(qū)的具體條件確定。在地表冷卻水源充足的地區(qū),可直接采用一次使用的開(kāi)關(guān)供水冷卻系統(tǒng);在冷卻水源不足的地區(qū),則可采用帶有冷卻水塔或噴水池的循環(huán)供水冷卻系統(tǒng)。,冷卻水塔可按常規(guī)設(shè)計(jì),但應(yīng)考慮防腐蝕問(wèn)題。應(yīng)采用抗腐蝕的材料制造所有被循環(huán)水潤(rùn)濕的金屬部件,對(duì)于鑄鐵件,應(yīng)涂上一層厚的煤焦油、環(huán)氧樹(shù)脂或其他保護(hù)材料。凝結(jié)水和冷卻水所有的連接管,都應(yīng)采用不銹鋼管、鋁管或塑料
6、管。,2.冷卻水源及冷卻水塔選擇,10,3.地?zé)崃黧w輸送,設(shè)計(jì)地?zé)崃黧w輸送系統(tǒng),要事先了解地?zé)崃黧w的化學(xué)性質(zhì)、井口壓力變化對(duì)流量和氣水比的影響以及閉井時(shí)的最大井口壓力等。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題之一,是管徑的選擇,以使井口到管道交付端之間的壓降不致過(guò)大,避免過(guò)大的壓降使井口產(chǎn)量降低。在輸送蒸汽的井口,還應(yīng)裝設(shè)汽水分離器。輸送沸水或接近沸點(diǎn)的熱水時(shí),須保證管道中各點(diǎn)的壓力都要高于對(duì)應(yīng)于沸點(diǎn)的壓力,以免熱水沸騰。在設(shè)計(jì)中還應(yīng)對(duì)管道停運(yùn)時(shí)的腐蝕控制問(wèn)題加以考慮。,3.地?zé)崃黧w輸送,11,4.低沸點(diǎn)工質(zhì)選擇,在中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)中,是由蒸汽或低沸點(diǎn)工質(zhì)蒸汽向地下水吸熱、對(duì)汽輪機(jī)做功、向冷卻水放熱等過(guò)
7、程實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)換的。水和低沸點(diǎn)物質(zhì)在設(shè)備系統(tǒng)中起著傳送和轉(zhuǎn)換熱能的作用,通常把這些物質(zhì)成為工質(zhì)。,選擇工質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮以下基本要求:,發(fā)電性能好,即在相同條件下每噸熱水的實(shí)際發(fā)電量較大,傳熱性能好,即在相同條件下放熱系數(shù)較大,壓力水平適中,即在地下熱水溫度下相應(yīng)的飽和壓力不高,來(lái)源豐富,價(jià)格較低,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,腐蝕性和毒性小,不易燃易爆。,4.低沸點(diǎn)工質(zhì)選擇,12,地?zé)犭娬痉栏g,在地?zé)崃黧w中含有多種能導(dǎo)致金屬及其他物質(zhì)腐蝕的成為,對(duì)金屬表面及其他物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生不同程度的腐蝕,直接影響地?zé)犭娬驹O(shè)施的使用壽命,因而也影響地?zé)岚l(fā)電的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)高度重視地?zé)犭娬痉栏g問(wèn)題。,地?zé)崃黧w腐蝕的主要物質(zhì)有氧
8、、氫離子、氯離子、硫化氫、二氧化碳、氨和硫酸鹽等。,地?zé)犭娬镜脑O(shè)計(jì)應(yīng)包括防腐蝕工程設(shè)計(jì),所選擇的防腐蝕措施,既要簡(jiǎn)便可行、使用壽命長(zhǎng)、又要成本較低、經(jīng)濟(jì)性好。,地?zé)犭娬痉栏g,13,地?zé)犭娬痉澜Y(jié)垢,結(jié)垢是地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)中常遇到的問(wèn)題。垢由多種化合物混合組成,按化學(xué)成分分,可將垢分為碳酸垢、硫酸鈣垢、硅酸鹽垢和氧化鐵垢等種類(lèi),其物質(zhì)指標(biāo)是硬度和孔隙度。,防結(jié)垢的方法很多,最常見(jiàn)的除機(jī)械除垢外,主要還有以下幾種:,(1)化學(xué)方法處理,(2)在地?zé)崂孟到y(tǒng)前增加閥門(mén),(3)物理方法除垢,(4)根據(jù)熱力學(xué)原理計(jì)算和控制井口壓力,地?zé)犭娬痉澜Y(jié)垢,14,7.地?zé)犭娬净毓嗉夹g(shù),地?zé)崽锏拇罅块_(kāi)采,必將造成熱儲(chǔ)壽
9、命縮短,地下水位下降,并導(dǎo)致地面沉降。如果把地?zé)岚l(fā)電的地?zé)釛壦毓嗟叵拢涂纱蟠鬁p輕這些弊端,并減輕地?zé)釛壦畬?duì)于環(huán)境的污染。回灌井的平面布置,有混雜排列和便對(duì)邊排列兩種。,8.地?zé)犭娬疚菜C合利用,地?zé)犭娬景l(fā)電后排出的尾水,溫度一般都在6070攝氏度左右或更高,適合雨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活利用,或從中提取有用的化學(xué)元素等。應(yīng)根據(jù)具體情況,對(duì)地?zé)犭娬九懦龅奈菜M(jìn)行綜合利用。不僅要利用地?zé)豳Y源的熱能,還應(yīng)把地下熱水作為寶貴的礦產(chǎn)資源和水資源加以利用,使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。,7.地?zé)犭娬净毓嗉夹g(shù),15,9.地?zé)犭娬緦?duì)環(huán)境的影響,地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)利用對(duì)環(huán)境的有害影響很小。大型地?zé)犭娬镜亩趸蚝投趸寂欧帕恐挥?/p>
10、燃煤火電站的百分之幾,基本上不產(chǎn)生氮氧化物,而且采用回灌技術(shù)可以避免土壤和地面水體遭受污染。,10.地?zé)犭娬具\(yùn)行,(1)啟動(dòng)和停機(jī),(2)運(yùn)行中應(yīng)注意事項(xiàng):背壓的異常變化;最佳蒸發(fā)工況;系統(tǒng)的密封性;腐蝕和結(jié)垢。,9.地?zé)犭娬緦?duì)環(huán)境的影響,16,一、概述,定義:地?zé)豳Y源是開(kāi)發(fā)利用地?zé)崮艿奈镔|(zhì)基礎(chǔ)。地?zé)豳Y源是指在當(dāng)前技術(shù)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)環(huán)境條件下,地殼內(nèi)能夠科學(xué)、合理地開(kāi)發(fā)出來(lái)的巖石中的熱能量和熱流體中的熱能量及其有用的伴生成分。,類(lèi)型:通常把地?zé)豳Y源按照其在地下熱儲(chǔ)中存在的不同形式,分為蒸汽型地?zé)豳Y源、熱水型地?zé)豳Y源、干熱巖型地?zé)豳Y源和巖漿型地?zé)豳Y源等5類(lèi)。目前能為人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用的,主要是地?zé)嵴羝偷?/p>
11、熱水兩大類(lèi)資源,統(tǒng)稱(chēng)為水熱型地?zé)豳Y源。,第三節(jié) 地?zé)豳Y源,一、概述第三節(jié) 地?zé)豳Y源,17,地下熱水形成:一般可分為深循環(huán)型和特殊熱源型兩種形成類(lèi)型。深循環(huán)型地下熱水的形成、運(yùn)動(dòng)和儲(chǔ)存,與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。,地?zé)崽镱?lèi)型:分為熱水田和蒸汽田兩大類(lèi)型。,(1)熱水田。這種地?zé)崽镩_(kāi)采出的介質(zhì)主要是液態(tài)水,既可直接用于供暖和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),也可用于減壓擴(kuò)充法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。,(2)蒸汽田。當(dāng)儲(chǔ)水層的上方有一透水性很差的覆蓋巖層時(shí),由于覆蓋層的隔水、隔熱作用,覆蓋層下面的儲(chǔ)水層在長(zhǎng)期受熱的條件下,就成為聚集大量具有一定壓力和溫度的蒸汽和熱水的熱儲(chǔ),即構(gòu)成為蒸汽田。,地下熱水形成:一般可分為深循環(huán)型和特殊熱源型兩
12、種形成類(lèi)型。深,18,二、世界地?zé)豳Y源,全世界地?zé)豳Y源總儲(chǔ)量,據(jù)初步估算,約為1.45*J,相當(dāng)于4.948*t標(biāo)準(zhǔn)煤,數(shù)量十分巨大。,在各大板塊的皎潔處形成了有豐富地?zé)豳Y源的地?zé)釒А氖澜绶秶鷣?lái)說(shuō),主要有如下4個(gè)地?zé)釒В?環(huán)太平洋地?zé)釒?大西洋洋中瘠型地?zé)釒?紅海亞丁灣東非裂谷型地?zé)釒?地中海喜馬拉雅縫合線(xiàn)型地?zé)釒?二、世界地?zé)豳Y源,19,三、中國(guó)地?zé)豳Y源,1.高溫地?zé)豳Y源,2.中、低溫地?zé)豳Y源,(1)現(xiàn)(近)代火山型,(2)巖漿型,(3)斷裂型,(4)斷陷、凹陷盆地型,三、中國(guó)地?zé)豳Y源,20,一、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀,中國(guó)是研究和開(kāi)發(fā)利用地?zé)豳Y源最早的國(guó)家之一。近50年來(lái),國(guó)家對(duì)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利
13、用十分重視,先后組織了地?zé)豳Y源的普查和勘探;建立了研究機(jī)構(gòu),充實(shí)了研究力量;制訂了規(guī)劃,組織了科技攻關(guān);積極開(kāi)展了對(duì)地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用;組織安排了試驗(yàn)示范;召開(kāi)了學(xué)術(shù)會(huì)議,開(kāi)展了國(guó)際合作與交流。到1998年底,中國(guó)的地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)總量達(dá)32MW,居世界第13位;中國(guó)的地?zé)嶂苯永迷O(shè)備總功率2443MW,居世界前列。,第四節(jié) 中國(guó)地?zé)岚l(fā)電,一、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電現(xiàn)狀第四節(jié) 中國(guó)地?zé)岚l(fā)電,21,二、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電未來(lái),關(guān)于中國(guó)地?zé)岚l(fā)電未來(lái)的初步構(gòu)想為:,(1)在國(guó)家電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)達(dá)不到的西藏高原、滇西和川西地區(qū),礦物燃料短缺,而高溫地?zé)豳Y源豐富,應(yīng)優(yōu)先開(kāi)發(fā)地?zé)豳Y源,實(shí)行建設(shè)地?zé)犭娬九c建設(shè)小水電站并重的方針,從根本上解決這些地區(qū)的電力供應(yīng)問(wèn)題。,(2)近期目標(biāo)是對(duì)羊八井地?zé)犭娬粳F(xiàn)有地?zé)岚l(fā)電設(shè)備進(jìn)行完善優(yōu)化,達(dá)到穩(wěn)發(fā)25MW;中期目標(biāo)是使高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量發(fā)展1525MW,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4050MW;遠(yuǎn)期目標(biāo)是,發(fā)展高溫地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)2550MW,累計(jì)裝機(jī)達(dá)到60100MW。主要是勘探開(kāi)發(fā)藏滇高溫地?zé)?00250攝氏度以上深度熱儲(chǔ),力爭(zhēng)單井地?zé)岚l(fā)電潛力達(dá)到10MW,單機(jī)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到10MW以上。,二、中國(guó)地?zé)岚l(fā)電未來(lái),22,