地热发电 蒋军.pptVIP

由于地热水资源中矿物质含量比较高，在抽到地面做功的过程中，温度和压力会均发生很大的变化，进而影响到各种矿物质的溶解度，结果导致矿物质从水中析出产生沉淀结垢。如在井管内结垢，会影响地热流体的采量，加大管道内的流动阻力进而增加能耗；如换热表面结垢，则会增加传热阻力；垢层不完整处还会造成垢下腐蚀。常用的防止或清除结垢的措施有： ①用HCl和HF等溶解水垢，为了防止酸液对管材的腐蚀必须加入缓蚀剂； ②采用间接利用地热水的方式，在生产井的出水与机组的循环水之间加1个钛 板换热器，可以有效防止做功部件腐蚀和结垢，但造价很高； ③采用深水泵或潜水泵输送井中的流体，使其在系统中保持足够的压力，在流体上升过程和输送过程中不发生气化现象，从而防止碳酸钙沉积； ④选择合适的材料涂衬在管壁内，以防止管壁上结垢。 3.我国地热资源及发电概况 通过地质调查，全国已发现地热异常3200多处，其中进行地热勘查的并已对地热资源进行评价的地热田有50多处。全国已打成地热井2000多眼。 　　发现高温地热系统255处，主要分布在西藏南部和云南、四川的西部。在西藏羊八井地热田ZK4002孔，孔深2006m，已探获329.8℃的高温地热流体。 　　发现中低温地热系统2900多处，总计天然放热量约为1.04×1014kJ/a，相当于每年360万吨标准煤当量。主要分布在东南沿海诸省区和内陆盆地区，如松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭河盆地以及众多山间盆地区。这些地区1000—3000m深的地热井，可获80—100℃的地热水。 20世纪70 年代初，世界面临第一次石油危机，世界各国普遍重视新能源的开发，中国也掀起了地热能开发的热潮，在全国建成了7 个中低温地热发电厂，并先后都试验发电成功。它们是：广东丰顺县邓屋，92℃，300kW；湖南宁乡县灰汤，98℃，300kW；河北怀来县后郝窑，87℃，200kW；山东招远县汤东泉，98℃，300kW；辽宁盖县熊岳，90℃，200kW；广西象州市热水村，79℃，200kW； 江西宜春县温汤，67℃，100kW。 这些中低温地热资源发电，利用的是扩容闪蒸法或双工质循环法。全部发电系统设备主要是利用废旧的小发电机组改造，自行设计了地热管路系统，既没有采用进口设备，也没有聘外国专家，使地热发电首次在中国自主试验成功。虽然发电量较小，没有连接地区电网，仅供当地使用，但至少都成功运行了几年。至70 年代后期，除上述前2 家电厂外，其余的5 处陆续关停。 另一方面， 高温地热的蒸汽发电于20 世纪70年代中期开始在西藏进行。1976 年成立了西藏地热地质大队，开始在羊八井地热田勘探，地热电厂的设计和筹建工作也在同步进行。随着第一批高温地热井的钻成，井口喷出150~160℃的两相（蒸汽+热水）地热流体，1977 年国庆节前夕，1000kW 高温地热发电试验机组试验发电成功。由此，地热勘探和电厂建设同时进行，至1991 年期间，陆续完成8台机组安装，使羊八井地热电厂达到25.1MW 的总装机容量。羊八井地热电厂被誉为世界屋脊上的一颗明珠，在当时拉萨电力紧缺的状况下，曾担负拉萨平时供电的50%和冬季供电的60%，至今年发电1.2×108kW·h 左右。除羊八井之外，西藏阿里地区朗久地热电厂于1983 年建厂，1985 年投产2MW 装机； 那曲地热电厂于1993 年建厂，1994 年投产1MW 装机。前者因地热井产汽量不足，后维持1 台机组400kW 出力间断运行；后者1999 年因井口结垢堵死而停运。目前我国地热发电量，居世界地热发电排名第15 位。 羊八井地热电站 4.地热开采对环境的影响 4.1 空气污染 在开发地热能的过程中，热流体中所含的各种气体和悬浮物将排人大气中，对周围环境造成影响。对环境影响较大的气体主要有 H2S 、 CO2 。 H2S气体对人体危害较大，浓度低时能麻痹人的嗅觉神经，浓度高时可使人窒息而死亡。 CO2也有一定的窒息作用，最主要的是其对气候的温室效应。较高的 H2S含量一般发生在高温地热田中。中低温热田中的H2S含量较少。在利用高温蒸汽发电时，大量的H2S气体逸出。 H2S气体在通风条件较好的地方，一般不会造成事故，但在井口随意放喷时，使热流体中的H2S气体散布于大气中，在较长的时间段，不但对人体有害，还对电气设备及其它设施造成腐蚀。含H2S的地热尾水直接排人水体，鱼类和藻类的生存也将受到影响。现在一些国家，对新建的地热发电站，要求引人保护环境的表面接触式冷凝器，设置除 H2S的装置，并要求对污渣进行处理。 4.2 化学污染 地热水的形成一般为大气降水经过地