地?zé)岚l(fā)電的原理技術(shù)
地?zé)岚l(fā)電是地?zé)崂玫淖钪匾绞健8邷氐責(zé)崃黧w應(yīng)首先應(yīng)用于發(fā)電。地?zé)岚l(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(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所不同的是,地?zé)岚l(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?zé)崮?。地?zé)岚l(fā)電的過程,就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,然后再把機(jī)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?zé)犭娬纠玫妮d熱體,主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同,可把地?zé)岚l(fā)電的方式劃分為蒸汽型地?zé)岚l(fā)電和熱水型地?zé)岚l(fā)電兩大類。
(1)蒸汽型地?zé)岚l(fā)電
蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引人汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電,但在引人發(fā)電機(jī)組前應(yīng)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?zé)豳Y源十分有限,且多存于較深的地層,開采技術(shù)難度大,故發(fā)展受到限制(參考《資源》欄目有關(guān)文章)。主要有背壓式和凝汽式兩種發(fā)電系統(tǒng)。
(2)熱水型地?zé)岚l(fā)電
熱水型地?zé)岚l(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式。目前熱水型地?zé)犭娬居袃煞N循環(huán)系統(tǒng):
a、閃蒸系統(tǒng)。當(dāng)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(jī)做功;而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出,當(dāng)然最好是再回注人地層。
b、雙循環(huán)系統(tǒng)。地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器,將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體,使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進(jìn)人汽輪機(jī)做功后進(jìn)人凝汽器,再通過熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地?zé)崴畡t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(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)高效 的熱交換器。
地?zé)岚l(fā)電的前景是取決于如何開發(fā)利用地?zé)醿α看蟮母蔁釒r資源。其關(guān)鍵技術(shù)是能否將深井打人熱巖層中。美國新墨西哥州的洛斯阿拉莫科學(xué)試驗(yàn)室正在對這一系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)景試驗(yàn)。
原理圖