地热发电技术介绍

一、什么叫地热发电技术 (1)二、地热发电技术中相关技术研究及现状 (2)1、地热发电技术及中国地热发电现状简介 (2)2、地热能利用中的防腐防垢研究 (5)3、西门子推出新型地热发电用蒸汽轮机 (6)4、欧盟地热能源技术的研发及应用 (7)三、地热发电技术相关应用及新闻 (7)1、全国首个“十二五”地热专项规划获批 (7)2、山西省将在太原朔州等市建深层地热发电项目 (9)3、共和打造地热产业链 (9)4、肯尼亚开工建设非洲最大地热发电站 (9)5、世界首座太阳能地热混合发电厂美国诞生 (10)6、美国伯克利国家实验室开发CCS地热发电技术 (11)7、美国能源部批准9680万美元地热发电项目贷款 (11)8、日本：福岛将在土汤温泉利用地热发电 (12)9、日本将建设国内最大地热发电站 (12)低碳世界网（）由IDG中国和科技部中信所联合主办，是中国首家大型低碳技术应一、什么叫地热发电技术地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。

目前开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类，因此，地热发电也分为两大类。

地热蒸汽发电有一次蒸汽法和二次蒸汽法两种。

一次蒸汽法直接利用地下的干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。

二 次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。

第二种含义是，将 从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。

地热水中的水，按常规发电方法是不能直接送入汽轮机去做功的，必须以蒸汽状态输入汽轮机做功。

目前对温度低于100℃的非饱和态地下热水发电，有两种 方法：一是减压扩容法。

利用抽真空装置，使进入扩容器的地下热水减压汽化，产生低于当地大气压力的扩容蒸汽然后将汽和水分离、排水、输汽充入汽轮机做功， 这种系统称“闪蒸系统”。

低压蒸汽的比容很大，因而使气轮机的单机容量受到很大的限制。

但运行过程中比较安全。

另一种是利用低沸点物质，如氯乙烷、正丁 烷、异丁烷和氟里昂等作为发电的中间工质，地下热水通过换热器加热，使低沸点物质迅速气化，利用所产生气体进入发电机做功，做功后的工质从汽轮机排入凝汽 器，并在其中经冷却系统降温，又重新凝结成液态工质后再循环使用。

这种方法称“中间工质法”，这种系统称“双流系统”或“双工质发电系统”。

这种发电方式 安全性较差，如果发电系统的封闭稍有泄漏，工质逸出后很容易发生事故。

20世纪90年代中期，以色列奥玛特（Ormat）公司把上述地热蒸汽发电和地热水发电两种系统合二为一，设计出一个新的被命名为联合循环地热发电系统，该机组已经在世界一些国家安装运行，效果很好。

联合循环地热发电系统的最大优点是，可以适用于大于150℃的高温地热流体（包括热卤水）发电，经过一次发电后的流体，在并不低于120℃的工况下， 再进入双工质发电系统，进行二次做功，这就是充分利用了地热流体的热能，既提高发电的效率，又能将以往经过一次发电后的排放尾水进行再利用，大大地节约了 资源。

地热技术：高温地热资源的最佳利用方式是地热发电。

200~400℃的地热可以直接用来发电。

蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电但在引入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，且多存在于较深的地层中，开采难度大，故其发展受到了限制。

主要有背压式和凝气式两种发电系统。

热水型地热发电1）闪蒸系统当高压热水从热水井中抽至地面，由于压力降低部分热水沸腾并“闪蒸”成蒸气，蒸气送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注入地层。

2）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，使之沸腾而产生蒸气。

蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循 环，地热水则从热交换器回流注入地下。

这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。

发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。

低碳世界网（）由IDG中国和科技部中信所联合主办，是中国首家大型低碳技术应二、地热发电技术中相关技术研究及现状1、地热发电技术及中国地热发电现状简介当前，能源短缺和环境污染已成为制约全球可持续发展的重要问题之一。

地热能来源于地球深处的熔融岩浆和放射性物质的衰变，是一种重要的清洁能源。

自20世纪70年代以来，随着地热能基础研究、勘测技术、利用技术的发展，全球地热能利用的水平与规模大幅提高。

中国地热能资源丰富，分布范围广。

中国政府高度重视可再生能源的开发利用，一直将其作为解决资源紧缺、环境污染压力的重要措施，2006年1月1日， 正式颁布实施了《中华人民共和国可再生能源法》，相继出台了多项鼓励地热推广的优惠政策，地热能开发利用与相关服务产业得到快速的发展。

在《国家“十二五”科学技术发展规划》中，科学技术部对清洁能源开发研究做出了重点部署和具体安排，重点支持地热能开发利用技术研发与转化应用，深入推进相关领域科技合作。

可以预见，在各方面的共同努力下，中国的地热能利用必将得到更好、更快的发展。

中电联发布电力工业十二五规划滚动中预计2015年和2020年地热和海洋能发电装机分别达到1万千瓦和5万千瓦。

一、地热发电技术介绍地热发电是一种利用地下热水和蒸汽力动力源的发电技术，其原理类似于火力发电，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。

中国利 用地热发电始于20世纪70年代初期，1970年广东丰顺建成第一座地热试验电站，机组功率0.01万千瓦，随后在河北后郝窑、广东邓屋、湖南灰汤、江西 遂川、广西象州、山东招远、辽宁熊岳等地建立了地热试验电站。

目前湖南灰汤、广东邓屋两个地热试验电站仍在运行。

中国曾一度建有10余座地热发电站，总装 机容量达2.8万千瓦，但由于设备老化等原因，目前缩减为约2.4万千瓦，居世界地热发电第18位。

按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，地热发电可分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。

地热发电低碳世界网（）由IDG中国和科技部中信所联合主办，是中国首家大型低碳技术应二、中国第一个地热发电项目—羊八井项目羊八井地热田位于拉萨市西北当雄县境内，是我国正在开发利用的最大湿蒸汽田。

羊八井地热田要为浅层热储和北疗深层热储。

浅层热储勘探工作始于1975 年，已探明热田面积14平方公里，平均发电能力为3.2万千瓦。

生产井井口温度110~170℃,井口工作压力0.3兆帕左右。

北部深层热储区1996年 10月完钻，井深1459米，汽水混合物总量302吨/小时，井口工作温度200℃，工作压力1.5兆帕，单井发电能力1.5万千瓦。

羊八井地热电厂从 1977年9月第1台0.1万千瓦试验机组试运行成功，装机容量最高曾过2.5万千瓦，目前约2.1万千瓦，占拉萨电网总装容量的41.5%。

在冬季枯水 季节，地热发电量占拉萨电网的60%，成为其主力电网之一，这缓解拉萨市电力紧缺，促进经济发展做出了重大贡献。

地热发电20世纪70年代，中国的中低温地热水发电已具备相当水平，创造了67℃世界最低温度发电的纪录，但近30多年来由于市场需求等原因，这一技术没有推广应用。

80年代起，我国开发了螺杆膨胀动力机中低温地热水发电技术，建立了5千瓦的试验机组。

西藏羊八井发电厂利用回收地热水，建立了一套800千瓦螺杆膨胀动力发电机组。

该发电系统效率已达到70-80%，在负荷较大变化范围时，性能指标波动校小，且设备进口设计参数与地热资源参数匹配，是目前最好的地热水发电形式。

低碳世界网（）由IDG中国和科技部中信所联合主办，是中国首家大型低碳技术应低碳世界网（ ）由IDG 中国和科技部中信所联合主办，是中国首家大型低碳技术应羊八井双工质循环螺杆膨胀动力机发电机热力系统图三、中国地热能资源利用概况地热能是蕴藏于地球深处的热能。

按照现有开发技术的可能性，地热能资源的范围一般的范围一般指在地壳表层以下5000米以内岩石和地热流体所含的热量。

中国地热资源分布图中国是以中低温为主的地热资源大国，全国地热资源潜力接近全球的8%。

中国地热资源遍布全国各地。

据估算，中国深度2000米以内的地热资源所含的热 能相当于2500万亿吨标准煤，初步估计可以开发其中的500亿吨。

中国地热资源主要分三类：(1)高温对流型地热资源，主要分布在滇藏及台湾地区，其中 适用于发电的高温地热资源较少，主要分布在藏南、川西、滇西地区，可装机潜力约为600万千瓦：(2)中低温对流型地热资源，主要分布在东南沿海地区包括 广东、海南、广西，以及江西、湖南和浙江等地：(3)中低温传导型地热资源，主要埋藏在华北、松辽、苏北、四川、鄂尔多斯等地的大中型沉积盆地之中。

目前，中国经正式勘察并经国士资源主管部门审批的地热田为103处，全国已打成地热井2000多眼，提交的B+C级可采地热资源量每年3.3亿立方米;经初步评价地地热田214个，D+C级地热可开采资源量每年约5亿立方米。

2、地热能利用中的防腐防垢研究可再生能源系指具有自我恢复原有特性并可持续利用的一次能源，包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。

地热能是一种可 再生能源，可用于地热发电和直接利用。

我国在地热能开发利用技术及装备方面取得了长足进步，特别是在地热供热专用技术和装备方面基本接近国际水平。

但是， 在世界范围内还存在一些技术瓶颈，严重制约着地热能的高效和经济利用，尤其是地热腐蚀和结垢问题。

一、地热开发利用的腐蚀问题地热流体的腐蚀主要是电化学腐蚀，其腐蚀性成分主要有氯离子、溶解氧、硫酸根离子、氢离子、硫化氢、二氧化碳、氨、总固形物等，其中以氯离子的腐蚀性为最强，是引起碳钢、不锈钢及其它合金的孔蚀和缝隙腐蚀的重要条件。

一般采用Langlier 饱和指数法、Ryznar 稳定指数法和Larson 指数法等判断地热水的腐蚀性。

但是，氯离子对金属的腐蚀作用还与温度有关。

温度越高，腐蚀作用越强。

另外，地下深层地热水自然状态下通常不含氧，流出地面 后空气中的氧会溶解入地热水，溶解氧也是地热水中最常见、最重要的腐蚀性物质。

生产实践表明，即使被判断为不具有腐蚀或轻微腐蚀的地热水，由于存在溶解氧 和地热水温较高等原因，实际生产中的腐蚀程度要严重得多。

二、地热开发利用的结垢问题地热水结垢是地热系统运行中普遍存在的现象，是影响地热直接利用系统正常运行的重要问题之一。

地热水流经岩层时，在高温、高压的作用下，溶解了多种可 溶性矿物质，当其通过系统时，附着在系统设备和管道的内表面上，形成垢层。