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地热发电的原理是怎样的?
来源:地大热能 2016-11-08
  地热发电实际上是用蒸汽动力发电。通过打井找到正在上喷的天然热水流。由于水是从1~4公里的地下深处上来的,所以水是处在高压下。一眼底部直径25厘米的井每小时可生产20~80万公斤的地热水与蒸汽。由于水温的不同,5~10眼井产出的蒸汽可使一个发电装置生产出55兆瓦的电。
 
  这种发电装置有两类:汽轮机发电和二元发电装置。在汽轮机发电中,为了供给一台汽轮发电机蒸汽,抽出的地热水(带压)在称为闪蒸罐容器的表面释放出来,一部分水(约占35%,取决于它的温度)闪蒸(沸腾)为蒸汽,进入汽轮发动机进而带动一台发电机。涡轮的排气用传统冷却塔冷却。闪蒸罐内剩余的水在沸腾阶段之后又注入热库边缘的地下,它有助于维持热库的压力并补充对流的水热系统。
 
  在二元发电装置中,不是将热水闪蒸为蒸汽,而是送至一台热交换器,用以加热工作介质,后者通常是有机化合物,如异丁烷或异戊烷。工作介质被气化,用气化后的蒸汽驱动涡轮发动机,进而带动发电机。在离开涡轮后工作介质冷凝为液体,流回热交换器再次被气化。地热流体通过喷射井又回到地下,这一点与汽轮发电机中的情况很相似。由于在二元地热发电装置中所用的工作介质是在比水低的温度下蒸发的,所以它的发电效率比汽轮发电机高。
 
  这两类发电装置各有其优点。汽轮发电机制造和运行都不太贵,但为了在高效率下操作,它要求水温在180~200℃以上。二元发电装置制造和运行费用较高,但它可用100℃或更低温的水发电。目前世界上多数正在运行的地热发电装置属于汽轮机型,但二元发电装置越来越普及。

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