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地热发电技术ppt课件

地热发电技术ppt课件

干热岩发电系统
首先将水通过压力泵 压入地下深处（2-4 千米），产生的蒸汽 再进行发电，热干岩 过程法不受地理限值 ，可以在任何地方进 行热能开采。而且这 种方法在发电过程中 不产生废水、废气等 污染，是未来的新能 源。
图6 干热岩发电系统示意图
全流地热发电系统
本系统将地热井口的 全部流体，包括所有 的蒸汽、热水、不凝 气体及化学物质等， 不经处理直接送进全 流动力机械中膨胀做 功，这种形式可以充 分利用地热流体的全 部能量，大大节约了 资源，但技术上有一 定的难度，尚在攻关 。
图5 全流系统发电示意图
地热发电对环境的影响
1、空气污染。在开采地热能的过程中，所 含有的各种气体和悬浮物将排入大气中，对环 境造成影响。
2、化学污染。地热水的形成一般为大气降 水经过地下深循环，与周围岩石进行化学物质 交换，岩石中各种化学组分进入水体，使地热 水中含有对环境有益和有害的常量成分和放射 性成分。
热水型地热发电
减压扩容（闪蒸系统）
将地热井口来的地热水，先送到闪蒸器中进行 降压闪蒸使其产生部分蒸汽，再引入到常规汽 轮机做功发电。汽轮机排出的蒸汽在冷凝器内 冷凝成水。送往冷却塔，分离器中剩下的含盐 水排入环境或打入地下或引入作为第二级低压 闪蒸分离器中，用这种方法产生蒸汽来发电就 叫做闪蒸法地热发电。
目前世界上有110个国家 在开发利用地热能，截止 2005年发电总装机容量达 到8932MW，年生产电力 56951GWh（千兆瓦时）; 约占世界能源构成的1%， 地热资源利用以及开发以 每年12.8%的速率递增其 中美国地热发电装机容量 居世界首位，菲律宾第二 位，墨西哥居第三位。
新西兰和意大利的地热电站
西藏羊八井地热电站
地热发电的方式分类

可再生能源发电技术第6章 地热发电

可再生能源发电技术第6章 地热发电
✓ 地质学上常把地热资源分为蒸汽型、热水型、地压型、
干热岩型和岩浆型等五类 。
4
地热资源的分类
➢ 蒸汽型：以温度较高的饱和蒸汽或过热蒸汽形式存在 的地下储热，干蒸汽可直接进入汽轮机，是理想的地 热资源。资源少，地区局限性大。
➢ 热水型：以热水形式存在的地热田，资源分布广，储 量丰富，占10％。 高温级≥150℃ 中温级90～150℃ 低温级＜90℃
6
中国的地热资源
➢ 环球性的地热带主要有环太平洋地热带、地中海－喜 马拉雅地热带、大西洋中脊地热带和红海－亚丁湾－ 东非裂谷地热带等四个。
➢ 能用于发电的高温地热资源主要分布在西藏、滇西和 台湾地区，其他省区均为中低温地热资源。
➢ 全国盆地型中低温地热能，相当于2500亿t标准煤的热 量。主要分布在松辽盆地、华北盆地、江汉盆地、渭 河盆地、太原盆地、临汾盆地、运城盆地等众多的山 间盆地以及东南沿海的福建、广东、赣南、湘南等地。
第6章 地热发电
6.1 地热资源和分类 6.2 地热发电技术 6.3 地热能利用的制约因素
1
5.1 地热能资源和分类
地热能是来自地球深处的热能
地球的内部是地个高温、高压的世界，是一个巨大的 热库，蕴藏着无比巨大的热能。
地壳
2
地热资源
3
地热资源是指地壳表层以 下5000米深度内，15℃以 上岩石和热流体所含的总
15
3、全流地热发电
5
31
7
6
4
2
8
地
热
井
9
井底液体假定 为饱和状态
图6-7 全流地热发电系统示意图
1－高压气室 2、3、4－啮合螺旋转子 5－排出口 6－全流膨胀器 7 －汽轮发电机组 8－凝汽器 9－热水排放

地热水发电ppt课件

地热水发电ppt课件
[2]罗承先.世界地热发电开发新动向[J].中外能源,2016,21(05):21-28.
[3]王永真,杨柳,张超,蒋勃,张靖,刘宇炫,赵军.中国地热发电发展现状 与面临
的挑战[J].国际石油经济,2019,27(01):95-100.
[4]高学伟,李楠,康慧.地热发电技术的发展现状[J].电力勘测设
双级地热水发电
计算：
qm为地热水质量流量，t/h； hg为地热水质量焓，k J/kg； h1′，h2′为状态点1′，2′地热水质量焓，
k J/kg； h1"，h2"为状态点1"，2"饱和汽质量焓，
k J/kg；
双级地热水发电
计算：
h3，h4，h5为状态点 3，4，5 地热水质量焓，k J/kg； hh为状态点h地热水地热水发电研究现状
• 近年来世界地热发电发展迅速，全球地热发电装机容量从2000年
的8594MW，增加到2014年的12594MW。亚太地区与北美地区地 热发电装机容量居主导地位，分别为4.5GW和3.4GW。
• 美洲地热发电市场以美国、墨西哥和尼加拉瓜为主。亚太地区的
地热发电市场主要有印尼、日本、菲律宾和新西兰。地热发电仍 以普通型干蒸汽方式与闪蒸方式为主。最近10年利用中-低温地 热能的双工质方式发电发展较快。
两种发电技术对比
两级闪蒸法发电系统, 可比单级闪蒸法发电系统增加发电能力15%20%; 采用闪蒸法的地热电站, 基本上是沿用火力发电厂的技术,即 将地下热水送入减压设备扩容器,产生低压水蒸汽,导入汽轮机做功。
这种电站,设备简单,易于制造,可以采用混合式热交换器。缺点是, 设备尺寸大,容易腐蚀结垢,热效率较低。由于是直接以地下热水蒸 汽为工质,因而对于地下热水的温度、矿化度以及不凝气体含量等 有较高的要求

第6章 地热能发电--《可再生能源发电》电子课件

第6章 地热能发电--《可再生能源发电》电子课件
湿蒸汽型和热水型闪蒸地热发电系统，如图6-5所示。 两种形式的差别在于蒸汽的来源或形成方式。如果地热井出口 的流体是湿蒸汽，则先进入汽水分离器，分离出的蒸汽送往汽 轮机，分离下来的水再进入闪蒸器，得到蒸汽后送入汽轮机发 电。
精思国计 细量民生
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第6章 地热能发电
（a）湿蒸汽型
（b）热水型
图6-5 单级闪蒸地热发电系统
精思国计 细量民生
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第6章 地热能发电
6.3.1 闪蒸地热发电系统
闪蒸地热发电方法也称“减压扩容法”，就是把低温地 热水引入密封容器中，通过抽气降低容器内的气压（减压）， 使地热水在较低的温度下沸腾生产蒸汽，体积膨胀的蒸汽做功 （扩容），推动汽轮发电机组发电。
闪蒸地热发电系统，不论地热资源是湿蒸汽田还是热水 田，都是直接利用地下热水所产生的水蒸气来推动汽轮机做功， 得到机械能。闪蒸后剩下的热水和汽轮机中的凝结水可以供给 其他热水用户利用。利用完后的热水再回罐到地层内。适合于 地热水质较好且不凝性气体含量较少的地热资源。
第6章 地热能发电
精思国计 细量民生
第6章 地热能发电
6.1.1 地热资源的分类 6.1.2 中国的地热资源 6.1.3 国内外地热资源开发利用的现状与前景
精思国计 细量民生
6
6.1.1 地热资源的分类
第6章 地热能发电
精思国计 细量民生
7
6.1.2 中国的地热资源
第6章 地热能发电
我国地热资源的分布主要与各种构造体系及地震活动、火 山活动密切相关。其中能用于发电的高温地热资源主要分布在 西藏、滇西和台湾地区，其他省区均为中低温地热资源。
第6章 地热能发电
第6章 地热能发电
精思国计 细量民生

地热能的发电利用.ppt

地热能的发电利用.ppt
6
蒸汽型地热发电
——凝气式汽轮机 ◆为提高地热电站的机组出力和发电效率，通 常采用凝汽式汽轮机地热蒸汽发电系统在该系 统中，由于蒸汽在汽轮机中能膨胀到很低的压 力，因而能做出更多的功。做功后的蒸汽排入 混合式凝汽器，并在其中被循环水泵打入冷却 水所冷却而凝结成水，然后排走。 ◆在凝汽器中，为保持很低的冷凝压力，即真 空状态，设有两台带有冷却器的射汽抽气器来 抽气，把由地热蒸汽带来的各种不凝结气体和 外界漏入系统中的空气从凝汽器中抽走。 ◆该系统 适用于高温（160℃以上）地热田的 发电，系统简单。
10
热水型地热发电
——双循环地热发电系统 ◆也叫低沸点工质法，利用地下热水加热 某种低沸点工质，使其产生具有较高压力 的蒸汽并送入汽轮机。做功后的蒸汽在冷 凝器中凝结，循环使用。地热水要回灌到 地层中。 ◆双循环发电系统的优点： ① 蒸汽压力高，设备尺寸较小，成本较低； ②地热水不接触发电系统，可避免关键设 备的腐蚀。 为了提高地热资源的利用率，还可以考虑 用两级双循环地热发电系统，或者采用闪 蒸与双环两级串联发电系统 。
2
◆地壳:地球的员外面一层，即地球外表相当于鸡蛋壳的部分， 地壳由土层和坚硬的岩石组成，它的厚度各处不一，介于10— 70km之间， ◆地幔:地球的中间部分，即地壳下面相当于鸡蛋白的部分，也 叫做“中间层”，它大部分是熔融状态的岩浆．地幅的厚度约 为2900km,它内硅镁物质组成，温度在1000℃以上. ◆地核:地球的中心，即地球内部相当于鸡蛋黄的部分．地核的 温度在2000—5000 ℃之间，外核深2900—5100km，内核深 5100M以下至地心，一般认为是由铁、镍等重金属组成的
11
联合循环地热发电
◆ 1990s中期，以色列一家公司把地热 蒸汽发电和地热水发电系统整合，设计 出一个新的联合循环地热发电系统。 ◆大于150℃的地热流体，经过一次发 电后，在不低于120℃的工况下，再进 入双工质发电系统进行二次做功，这就 充分利用了地热流体的热能。 ◆同时，由于是全封闭的系统，在地热 电站也没有刺鼻的硫化氢味道，因而是 100％的环保型地热系统。这种地热发 电系统进行100％的地热水回灌，从而 延长了地热田的使用寿命。

第九章地热能PPT课件

第九章地热能PPT课件
❖ 目前能为人类开发利用的．主要是地热蒸汽和地热水两大 类资源，人类对这两类资源已有较多的应用；干热岩和地 压两大类资源尚处于试验阶段，开发利用少。
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3．地下热水形成
❖ 地下热水的形成一般可分为深循环型和特殊热源型两种形成类型. (1)深循环型。一边冷水下降，一边热水上升，这就构成地下热水的循
环运动。形成过程图 ❖ 深循环型地下热水的形成、运动和储存，与地质构造密切相关。 (2)特殊热源型。数十亿年来地壳岩层一直在经历着断裂、挤压、折曲
7
地热从何而来?
❖ 关于地球的起源问题，目前有许多不同的假说，因此，关于地 热的来源问题，也有许多不同的解释。但是，这些解释都一致 承认，地球物质中放射性元素衰变产生的热量是地热的主要来 源。
❖ 放射性元素有铀238、铀235、钍232和钾40等，这些放射性元 素的衰变是原子核能的释放过程。
❖ 放射性物质的原子核．无需外力的作用，就能自发地放出电子、 氦核和光子等高速粒子并形成射线。在地球内部，这些粒子和 射线的动能和辐射能，在同地球物质的碰撞过程中便转变成了 热能。
第九章 地热能
1
阿里地区地热田
2
冰岛地热
3
羊八井地热电站 4
第一节 地热能基本知识
❖ 什么叫地热能?地热有多大? ❖ 地球的构造是怎样的?地热温度有多高? ❖ 地热从何而来? ❖ 形成地热资源的要素?地热资源有哪些形式? ❖ 各种地热资源的开发技术概况.
5
什么叫地热能?地热有多大？
❖ 所谓地热能，简单地说．就是来自地下的热能，即地球内 部的热能。
❖ 这类资源分布广、储量丰富，根据其温度可分为高温 (>150℃)、中温(90—150℃)和低温(90 ℃以下)。
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地热发电技术课件

地热发电技术课件
. 压力水平适中，即在地下热水温度下相应的饱和压力不高 .
来源丰富，价格较低
. 化学性质稳定，不易分解，腐蚀性和毒性小，不易燃易爆。 12
5. 地热电站防腐蚀
6.
在地热流体中含有多种能导致金属及其他物
质腐蚀的成为，对金属表面及其他物质会产生不同
程度的腐蚀，直接影响地热电站设施的使用寿命，
因而也影响地热发电的经济性，应高度重视地热电
冷却水塔可按常规设计，但应考虑防腐 蚀问题。应采用抗腐蚀的材料制造所有被循 环水润湿的金属部件，对于铸铁件，应涂上 一层厚的煤焦油、环氧树脂或其他保护材料。 凝结水和冷却水所有的连接管，都应采用不 锈钢管、铝管或塑料管。
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3. 地热流体输送
设计地热流体输送系统，要事先了解地热流体的 化学性质、井口压力变化对流量和气水比的影响以及 闭井时的最大井口压力等。设计时要考虑的主要问题 之一，是管径的选择，以使井口到管道交付端之间的 压降不致过大，避免过大的压降使井口产量降低。在 输送蒸汽的井口，还应装设汽水分离器。输送沸水或 接近沸点的热水时，须保证管道中各点的压力都要高 于对应于沸点的压力，以免热水沸腾。在设计中还应 对管道停运时的腐蚀控制问题加以考虑。
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地下热水形成：一般可分为深循环型和特殊热源型两种 形成类型。深循环型地下热水的形成、运动和储存，与 地质构造密切相关。
地热田类型：分为热水田和蒸汽田两大类型。 (1)热水田。这种地热田开采出的介质主要是液态水，
既可直接用于供暖和工农业生产，也可用于减压扩充法 地热发电系统。
(2)蒸汽田。当储水层的上方有一透水性很差的覆盖 岩层时，由于覆盖层的隔水、隔热作用，覆盖层下面的 储水层在长期受热的条件下，就成为聚集大量具有一定 压力和温度的蒸汽和热水的热储，即构成为蒸汽田。

第四讲 地热发电技术(1)PPT课件

第四讲 地热发电技术(1)PPT课件

14.08.2020
宋长华
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3．地下热水形成
地下热水的形成一般可分为深循环型和持殊热源型两 种形成类型.
(1)深循环型。一边冷水下降，一边热水上升，这就
构成地下热水的循环运动。形成过程图
深循环型地下热水的形成、运动和储存，与地质构造 密切相关。
பைடு நூலகம்
3)地核:地球的中心，即地球内部相当于鸡蛋黄的部 分．地核的温度在2000—5000 ℃之间，外核深 2900—5100km，内核深5100M以下至地心， 一般认为是由铁、镍等重金属组成的
14.08.2020
宋长华
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地热从何而来?
关于地球的起源问题，目前有许多不同的假说，因此， 关于地热的来源问题，也有许多不同的解释。但是， 这些解释都一致承认，地球物质中放射性元素衰变产 生的热量是地热的主要来源。
地热资源是指在当的技术经济和地质外境条件 下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石 中的热能量和热流体中的热能量及其有用的伴 生成分。
目前地热资源勘探的深度可达地表以下 5000m，其中2000m以下为经济型地热资 源，2000—5000m为亚经济型地热资源。
14.08.2020
宋长华
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2．地热资源类型介绍
宋长华
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(5)岩浆型资源
岩浆型资源是指蕴藏在熔融状和半熔融状 岩浆中的巨大能量，它的温度高达600— 1500℃左右。
在一些多火山地区，这类资源可以在地表 以下较浅的地层中找到，但多数则是埋在 目前钻探还比较困难的地层中。
目前能为人类开发利用的．主要是地热蒸 汽和地热水两大类资源，人类对这两类资 源已有较多的应用；干热岩和地压两大类 资源尚处于试验阶段，开发利用少。

新能源与分布式发电技术06地热能及其利用PPT文档共50页

新能源与分布式发电技术06地热能及其利用PPT文档共50页

6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
新能源与分布式发电技术06地热能及 其利用
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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地热资源根据其在地下热储中 存在的形式分为以下5种:
11
• 蒸汽型资源 这种地热资源可以直接产 生过热蒸汽推动汽轮机发电,温度可以达 到200～400 ℃,非常有价值，但较少见 到。
• 热水型 以产60-150 ℃的热水为主,资 源量很大，是目前开发的重点。
• 地压型 封闭于盖层中的高压高温水和 天然气。总能量实际上包含机械能,热能 和化学能。
•25000样品复查，证明该处矿石的铀-235丰度的平 均值为0.62%,最低值为0.29%,由此证明确实是天然 反应堆。
•在随后的5年内经反复勘探,终于发现了9座天然反 应堆,它们从20亿年前开始运行,共运行了20万-50 万年,参加裂变的反应的天然铀约800吨。
•美国地球物理学家赫恩登提出地核内有一个由铀
一边冷水下降，一边热水上升就构成了地 下水的循环。岩层断裂缝隙是形成热水聚集的 必要条件。
14
15
特殊热源型 在地球运动过程中，不断造成地壳断裂， 内部岩浆会沿断裂缝隙上涌，如冲出地 面就形成火山爆发，如停留在地表下一 定深度未喷出地面, 就形成岩浆侵入体。 它是一个高强度地热异常区,其地层温度 梯度达每米几十度。如新西兰怀腊开的 地温梯度达到3每米30-40 ℃。侵入体 的的时代越新，所保留的余热就越多， 对地下水的加热也越强烈。
地幔 地球的中间部分，为熔融状态 的岩浆,由硅镁物质组成,温度 1000℃以上,厚度约2900km。
地核 温度在2000 ～5000℃,由铁镍 等重金属组成。
2
3
• 总热能 内部是一个高温高压世界,蕴藏 着巨大的热量。值约1.25×1028KJ。
• 地热资源 10km内的地热资源约 1.45×1022 KJ ,相当于4.95 ×1015吨标 准煤,是煤炭资源的1.7亿倍，若能大规 模应用，可供人类用几十万年。
和钚组成的巨大球体,地球是个天然的裂变堆.不仅
如此,太阳系很多行星如木星、土星等也是如此。
他在实验室内用电脑对这个假设进行了模拟，并对
地球磁场变化进行了解释。
6
• 这些热能随地球内部的剧烈运动，通过 火山爆发、地震和温泉的形式释放出来。
7
地壳中地热能的分布从上到下可分 为 3 个 带 ， 变 温 带 (15m) ， 常 温 带 (20m)和增温带。 ①变温带受太阳辐射和季节影响大； ②常温带温度几乎保持恒定； ③增温带的温度随深度增加而增加， 地表15km内的增温带温度梯度一般 为15-33℃/km.热能来此于地球内部。 80℃ 地 下 热 水 大 致 在 地 下 20002500米左右。
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二、地热发电原理
• 地热发电就
是利用地下
蒸汽和热水
的热能进行
发电。在能
量转换原理
上与常规电
站相似。根
据发电方式
的不同分为
蒸汽发电,
热水发电和
双循环发电。
19
背压式蒸汽发电
地热井产干蒸汽
时可考虑采用这
种系统。干蒸汽
经净化处理后进
入汽轮机中膨胀
分
做功,膨胀到与
离
外界大气压平衡
净 化

时排入大气或再 蒸
9
地热田
• 由于地壳岩石的阻隔，地球内部的热量很 难传到地面，只有在特殊的区域才能得到 具有经济意义的地热能，这就地热田。由 于地质原因而形成的地热异常区,在该区， 温度梯度远大于正常地区,能够开采大量 的具有经济价值的热水和蒸汽。一般位于 火山区，地壳断裂活动区和岩浆活动区。
• 形成地热资源要有热储层，热储体盖层， 流体通道和热源4个要素。
16
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地热田的类型
•热水田 这种地热田开采出的介质主 要是液态水，水温多在60-120 ℃。之间， 多属于深循环水，也有特殊热源型热水。 从热水田的地质构造看，在它的储水层 上方通常没有不透水的覆盖岩层，那里 的地温梯度和储水层深度足以维持对流 循环，储水层上部的温度不超过水的沸 点。
•蒸汽田 当储水层上方有一层透水性 很差的覆盖岩层时，由于覆盖层的隔水、 隔热作用，覆盖层下面的储水层在长期 受热的条件下就形成具有一定压力和温 度的蒸汽-热水的热储，构成蒸汽田。
• 干热岩型 埋藏浅具有经济价值的高温岩 石，周围没有水，不能形成热水和蒸汽， 属下一步开采的目标。
• 岩浆型 火山周围埋藏较浅的岩浆和半 熔融岩石,温度600-1500 ℃。
12
地热田的形成
• 地下热水的形成 分为深循环型和特殊热 源型两种。
13
• 深循环型 一般认为90%的地下热水 来自大气降水,仅有极少量是从岩浆 释放的“原生热水”。地表水在重 力作用下渗入地下,在渗流过程中吸 收岩石热量成为地下热水,受热膨胀 后又沿另外的岩石缝隙向地表移动, 甚至成为热泉。
做其他热源。排 汽
汽温度仍很高，
发电效率低。
背压式汽轮 机
排汽
20
凝汽式蒸汽发电 与常规电站相似,汽轮
机乏汽不直接排入大气，而是排进凝汽 器。排汽压力低于大气压,汽轮机的做功 能力和效率大为提高，发电量大幅提高。
第六章 地热能发电
知识要点：
一、地热能基本知识 二、地热发电原理 三、地热资源 四、国内外地热发电进展
1
一、地热能基本知识
地球的构造 平均半径6378km，包括 地壳、地幔和地核。
地壳 由坚硬的岩石组成,厚度1070km，陆地平均30～40km, 山地底 下 60 ～ 70km, 海 底 最 薄 处 只 有 10km 左右。
4
地热能的来源？？？
1、地热能来源于地球物质中的放 射性元素衰变在衰便过程中不断 释放热能，这些元素有铀238、铀 235、钍232和钾40等。 2、地热能是地球生成时炽热的火 球留下的。
5
3、地球上的天然裂变堆
•1972年法国科学家在加蓬发现了天然裂变堆。证 据：当地铀-235的含量竟只占铀的0.29%,远低于天 然油矿中铀-235的丰度，71%,而且矿石周围还有稳 定的裂变产物钕、钐、镉等。
8
• 大地热流值
是指单位时间内通过地球表面单位面积 所散失的热量，单位为HFU,1HFU的热流 单位=4.1868 x10-7J cm2S. 地表平均热 流值为1.4-1.5热流单位。
• 地表平均地温梯度为1.5-3.0 ℃
• 凡热流值和地温梯度超过上述平均值的 地区，称为地热异常区。在地热异常区， 较高温度的热水和蒸汽埋藏在地壳较浅 部位，甚至暴露出地面，是地热能的主 要利用区域。