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地热能的利用方式

来源: | 发布日期:2022-08-24

目前地热能的直接利用发展十分迅速,已广泛地应用于工业加工、民用采暖和空调、洗浴、农田灌溉、土壤加温、水产养殖、畜禽饲养等各个方面,收到了良好的经济技术效益。地热能直接利用中所用的热源温度大部分都在40℃以上。如果利用热泵技术,温度为20℃或低于20℃的热液源也可以被当作一种热源来使用。热泵的工作原理与家用电冰箱相同,只不过电冰箱实际上是单向输热泵,而地热热泵则可双向输热。冬季,它从地球提取热量,然后提供给住宅或大楼;夏季,它从住宅或大楼提取热量,然后又提供给地球蓄存起来。不管是哪一种循环,水都是加热并蓄存起来,发挥了一个独立热水加热器的全部的或部分的功能。由于电流只能用来传热,不能用来产生热,因此地热泵将可以提供比自身消耗的能量高3~4倍的能量。

对于地热发电来说,如果地热资源的温度足够高,利用它的好方式就是发电。发出的电既可供给公共电网,也可为当地的工业加工提供动力。正常情况下,它被用于基本负荷发电,只在特殊情况下,才用于峰值负荷发电。

1.地热发电

地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的,都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。所不同的是,地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。目前能够被地热电站利用的载热体,主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同,可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。

地热能的利用方式

1)蒸汽型地热发电

蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽轮发电机组发电,但在引人发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单,但干蒸汽地热资源十分有限,且多存于较深的地层,开采技术难度大,故发展受到限制。主要有背压式和凝汽式两种发电系统。

2)热水型地热发电

热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统:a、闪蒸系统。当高压热水从热水井中抽至地面,于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽,蒸汽送至汽轮机做功;而分离后的热水可继续利用后排出。 b、双循环系统。地热水首先流经热交换器,将地热能传给另一种低沸点的工作流体,使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进人汽轮机做功后进人凝汽器,再通过热交换器而完成发电循环。

地热发电的前景是取决于如何开发利用地热储量大的干热岩资源。其关键技术是能否将深井打人热岩层中。

2.地热供暖

将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好,特别是位于高寒地区的西方国家。此外利用地热给工厂供热,如用作干燥谷物和食品的热源, 用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸桨加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速,在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。

3.地热务农

地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田,可使农作物早熟增产;利用地热水养鱼,在28℃水温下可加速鱼的育肥,提高鱼的出产率;利用地热建造温室,育秧、种菜和养花;利用地热给沼气池加温,提高沼气的产量等。

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