双级地热水发电
原理：பைடு நூலகம்
如图所示，当井口地热流体为热水时，热 水先进入第1级闪蒸器，产生的蒸汽进入 汽轮机的高压部分，从第 1 级闪蒸器底部 出来的热水再进入第 2 级闪蒸器，产生2 次闪蒸蒸汽，进入汽轮机中压部分做功。
双级地热水发电
计算：
Tg为地热水的热力学温度，K； Tc为闪蒸系统冷凝热力学温度，K；
地热水发电
目录
• 概述 • 单级地热水发电 • 双级地热水发电 • 两种发电技术对比 • 地热水发电研究现状
概述
随着世界经济的不断增长,能源的消耗也越来越大,化石燃料的大量 使用带来了严重的环境污染和生态破坏,资源量也日益减少。开发 洁净的可再生能源成了可持续发展的迫切需要。 作为替代能源之一的地热能源日益受到人们的重视。地热电站没 有燃料运输设备,没有庞大的锅炉设备,没有灰渣和烟气对环境的污 染,是比较清洁的能源。地热发电成本较水电、火电都低。
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
闪蒸系统比较简单，运行和维护较方便，闪蒸 器结构简单，金属消耗量少，造价低； 但是同时也存在汽轮机的尺寸较大，易结垢、 腐蚀，需要容量大的抽气器维持高真空等缺点。
单级地热水发电
计算：
t1为最佳闪蒸摄氏温度，℃； Th为地热水的热力学温度，K； Tc为闪蒸系统冷凝热力学温度，K； qm1为闪蒸器闪蒸地热水的质量流量，t/h； qm为地热水的质量流量，t/h； hh为状态点h地热水质量焓，k J/kg； h1′为状态点 1′饱和液质量焓，k J/kg； h1"为状态点1"饱和汽质量焓，k J/kg； h2为状态点2饱和液质量焓，k J/kg； X为厂用电率，%； ηoi为汽轮机相对内效率，%； ηm为机械效率，%； ηg为电机效率，%； h3为状态点3流体质量焓，k J/kg。
• 肯尼亚地热发电开发以惊人的速度向前推进，2014年装机容量达到590MW，
肯尼亚的地热发电量占总用电量的49%
地热水发电研究现状
地热水发电研究现状
目前,有三个重大技术难题阻碍了地热发电的发展,这三个技术难 题是:地热田的回灌、腐蚀和结垢。
参考文献
[1]骆超,马伟斌.单级和两级地热发电系统能量转换分析[J].科技导 报,2014,32(14):35-41.
地热水发电研究现状
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。
• 北欧冰岛是全球地热开发的楷模，约1/3的电力来自地热发电，地热在一次能
源中占54%。
• 菲律宾是发达的地热发电国家，地热发电量仅次于美国，约占国内总发电量
的20%。
• 印尼的活火山数和地热潜能居世界第二位，2014年印尼地热发电装机容量居
世界第三，目前地热发电量占印尼全国总用量的3%，印尼的地热储量约为 29000MW，占全球总量的40%。
计,2008(03):59-62+80. [5]吕太,高学伟,李楠.地热发电技术及存在的技术难题[J].沈阳工程学院学报(自然科
学版),2009,5(01):5-8.
地热水发电研究现状
• 美国拥有全球最多的地热资源，估计地热储量约为30000MW，地热能开发规
模最大，地热发电居世界第一。美国不少地热发电企业采用双工质发电方式， 近10年来，美国科学家倡导研发了增强型地热系统技术，其第一个商业增强 型地热系统(EGS)项目已成功并网供电。据估计，EGS将使美国100~500GW的 潜在地热资源获得利用。
概述
概述
地热发电至今已有近百年的历史了，新西兰、菲律宾、美国、日本等国 都先后投入到地热发电的大潮中，其中美国地热发电的装机容量居世界 首位。
在美国，大部分的地热发电机组都集中在盖瑟斯地热电站。盖瑟斯地热 电站位于加利福尼亚州旧金山以北约20公里的索诺马地区。1920年在该 地区发现温泉群、喷气孔等热显示，1958年投入多个地热井和多台汽轮 发电机组，至1985年电站装机容量已达到1361兆瓦。
20世纪70年代初，在国家科委的支持下，中国各地涌现出大量地热电站。
概述
我国地热资源分布图
概述
• 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。
• 地热水发电有单级地热水发电和双级地热水发电两种。
单级地热水发电
原理：
如图所示，来自生产井的热水首先进入闪蒸器， 闪蒸器内维持着比地热水饱和压力还要低的压 力，使得地热水降压闪蒸并将产生的低压蒸汽 送往汽轮机膨胀做功，闪蒸后的水排入回灌井。
[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地热水质量焓，k J/kg；