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发电技术

广东省丰顺县的地热资源及地热电站

文摘:广东省丰顺县地热资源丰富,水温较高(60-92℃),储量大,水质好,埋藏浅,易开采,地理位置优越。1970年建成我国第一座地热电站(86KW),1978年建成第二座地热电站(200KW)。1984年第三座地热电站(300KW)建成投产,并网供电,10年来运行正常,为我国地热发电提供了科学数据,积累了宝贵经验。
关键词:地热电站,丰顺县,地热资源,运行情况

1. 丰顺县地热资源概况

    丰顺县是广东省地热资源较丰富的县份之一,露头温泉多处可见,县城汤坑就因有温泉扬湖而得名。据调查,全县共有水热活动区16处,分布在9个区、1个镇内。水热区按泉口温度分为四级,即以地球年平均最高气温35℃、人体可能忍受的最高温度45℃和当地沸点为界,分为低温温泉区、温泉区、热泉区和沸泉区。丰顺县有热泉区15处,温泉区1处。
丰顺县水热活动区的分布,主要受北东走向的大埔一海丰和北西走向深圳一五华两大断裂带的控制。县属各水热区内岩石破碎,地下热水丰富,每年释放的热量相当燃烧61758吨标准煤。
丰顺县地热资源有如下特点:
(1)水温较高,利用价值亦高。丰顺地热资源虽属中、低温类型,但与国内其它热水类型地热资源比较,水温稍高。如汤南区邓屋热田水温为91℃,丰良热田水温92℃;汤坑热田水温74℃;其它各水热区的水温大多在60℃以上。这有利于梯级利用地热水,使一水多用,充分发挥其效益。
(2)储量大,水质好,埋藏浅,易开采。汤南邓屋热田面积为0.8平方公里,地下热水总储量为9400吨/日,丰良热田面积为0.28平方公里,总储量为5500吨/日;汤坑镇温泉日流量达400吨;东留鹿湖热田日流量为880吨。其它各水热活动区的天然流量也大,而且热水埋藏较浅,较易开发利用。各水热区热水的化学类型属于低矿化度重碳酸钠型,无色、无味、透明。而邓屋、汤坑、塔下、丰良等温泉水中还含有微量元素氡,属氡泉,具有很高的医疗价值。
(3)具有便于开发的地理位置。各热泉点分布在地势平缓的山间盆地或河流谷地中。其中几个水热活动比较强烈和利用价值较高的水热区,都靠近县城区政府所在地,交通方便,人口集中,地理条件优越。
丰顺县地热资源已先期进行了大量水文地质工作。汤坑镇、汤南邓屋、丰良镇和汤西石湖这四个水热活动区,分别在六十年代和七十年代,经过广东省水文地质二队的勘测并完成一定数量的钻探工程,不仅初步掌握丰顺的地热资源情况,而且留下十几口热水生产井,具备了直接利用热水的有利条件。

2 地热电站运行情况

(1)丰顺地热电站是我国第一座地热试验电站,座落在广东省丰顺县邓屋村,故以邓(1)屋地热电站为名,标记在世界地热能资源和利用分布图上,为中国地热资源的利用和开发提供了科学数据。
     1970年12月,第一台86KW闪蒸汽轮发电试验机组试车发电成功,著名地质学家李四光来电祝贺。此后,于1978年建成第二台以异丁烷为中间介质的双流循环试验机组。但由于该机组是利用200KW低压船用废旧汽轮机改装叶片喷嘴的设计不能适应新工质的特性,效率极低,在炎热夏天出力只有100KW左右。除去厂用电80KW,实际利用功率甚少,故机组很少投人使用。
     在总结地热电站试验研究的基础上,1982年12月在广东省科委和电力局的支持下,决定再建一台300KW的闪蒸汽轮发电机组(3号机)。经长时间的运转考验,1984年4月由中国科学院广州能源研究所将电站移交丰顺县电力部门正式投人生产性运行。经过电站及中科院广州能源研究所长期的合作和努力,不断提高电站的管理水平,10年来机组一直连续正常运行,与当地电网并网供电,为地方的建设作出了贡献。
(2)闪蒸300KW机组及系统的参数
     热水温度91℃,热水流量230th-1,循环水温度28℃,
     循环水量418.6th-1             蒸发压力0.034MPa 
 进汽压力0.032MPa              蒸汽流量7362kgh-1             
 排汽压力0.0078MPa             发电功率300KW                  
 汽耗率21.1kg(kgh)-1         循环热效率5.83%               
 每吨热水发电1.27KWh           厂用电125KW
(3)10年运行数据(表1)

(4)技术改进和存在问题
对射水泵及循环水泵系统进行改进,使厂用电降至约80KW。
改进射水抽气器和循环取水设施,保持汽封及密封部位的严密性,使机组保持在最佳的排汽压力下运行。
发电机进行现场在线平衡,使机组保持平稳运行。
闪蒸器内壁涂防垢剂,使积垢易于清除。改进管道系统的连接方式,便于折除清洗。
机组自正式投产后,运行中出力经常降至200KW,其原因估计为热水流量下降以及汽轮机在新的热水量下没有达到最佳运行参数,需作进一步研究。
(5)经济效益
丰顺县地热电站属低温热水型地热电站,是国家投资兴建的,电站长期投人运行,无需偿还投资,每年盈利仅4-5万元,这是由于当地山区以水电为主,地热电站电价长期偏低,10年来仅0.07元/千瓦时,近来才增至0.2元/千瓦时。在这种情况下,即使按最佳人员定编和维护,也需十余年才能偿还地面设备投资(不计地热井)。若珠江三角洲柴油发电成本出售,机组保持额定出力运行,就有可能在二年内偿还地面设备投资。

3结束语

丰顺地热电站是目前国内所有小型地热电站中仅有的长期连续运行的电站,为当地贫穷山区的经济发展和我国地热事业作出了贡献,建议对此地热电站的研究和生产进行技术跟踪和资助,在总结经验的基础上进行更深层次的试验研究工作,为我国地热发 电提供更多的科学依据,积累更多的经验。