新能源发电技术 电子课件 6.4 闪蒸型地热发电技术

6.4闪蒸型地热发电技术任课老师：2018年08月目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例闪蒸地热发电技术又称“减压扩容法”。其主要过程为：首先将地热水引入密封的容器中，再通过抽气降低容器内的气压，使地热水在一定的真空环境下产生蒸汽，然后通过汽轮发电机组进行发电。应用方向：多应用于中低温、水质好且不凝性气体含量少的地热资源6.4.1闪蒸地热发电技术综述优点：系统比较简单，运行和维护较方便；闪蒸器比表面式蒸发器结构简单，金属消耗量少，造价低。缺点：低压蒸汽比体积大，所以蒸汽管道、汽轮机的尺寸相应也大，使投资增加；设备直接受水质影响，易结垢、腐蚀；当水蒸气中夹带的不凝气体较多时，需要容量大的抽气器维持高真空，因此自身电耗大。6.4.1闪蒸地热发电技术综述应用现状：据不完全统计，全世界共有16个国家169座闪蒸地热发电厂投入运营，其中单级闪蒸地热发电厂占29%。在全世界所有地热发电装机功率中，单级闪蒸地热发电厂所占比例高达43%。闪蒸地热发电机组的功率变化范围比较大（3-117MW），每个机组的平均发电功率约为27MW(比蒸汽型地热发电技术要小一些)。我国的大多数地热发电站都采用闪蒸发电技术。6.4.1闪蒸地热发电技术综述目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例基础原理：在一定温度下，处于密闭容器中的液体的蒸发速率和蒸汽的凝结速率相等时，气相与液相达到了平衡，此时容器中蒸汽所具有的压力称为此温度时该液体的饱和蒸气压（简称蒸气压）。水在升温至蒸发温度前的过程中吸收的热为显热，或者叫饱和水显热；饱和水转化成蒸汽所需要的热称为潜热。6.4.2闪蒸原理根据以上这些原理，我们可以把温度不太高的地热水送入一个密封的容器中抽气降压，使水中的部分显热释放出来，这部分能量又会作为潜热被水吸收，使水快速蒸发为蒸汽。6.4.2闪蒸原理热水闪蒸扩容蒸汽推动汽轮机组发电电能6.4.2闪蒸原理闪蒸过程在温熵图上的表示目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例根据地热资源的不同，闪蒸地热发电系统可以分为湿蒸汽型和热水型发电系统。两种的差距在于蒸汽来源的不同。6.4.3闪蒸型地热发电系统热水型发电系统：直接将热水输送到闪蒸器降压扩容，进而得到蒸汽推动汽轮机旋转带动发电机发电。湿蒸汽型发电系统：先将湿蒸汽输送到汽水分离器将蒸汽与热水分离，蒸汽直接输送到汽轮机去做功，热水则通入闪蒸器。（1）单级闪蒸发电系统单级闪蒸发电系统主要由闪蒸器、汽轮发电机组和冷凝器等组成的。6.4.3闪蒸型地热发电系统单级闪蒸发电系统的结构简单，易于操作，实用性强，但效率较低，可以与其他的发电方式相结合，组成一个多级的复杂的发电系统。（2）

多级闪蒸发电系统6.4.3闪蒸型地热发电系统闪蒸器的级数增加，单位质量工质输出功也增加，即地热水中的能量愈能得到充分利用。级数增加将使设备投资增加，系统变得复杂。目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例6.4.4闪蒸型地热发电评价系统比较简单，运行和维护较方便。闪蒸器比表面式蒸发器结构简单，金属消耗量少，造价低。低压蒸气比容大，所以蒸气管道、汽轮机的尺寸相应也大，使投资增加。设备直接受水质影响，易结垢、腐蚀。当蒸气中夹带的不凝气体较多时，需要容量大的抽气器维持高真空，因此自身电耗大。6.4.4闪蒸型地热发电评价1.分离出来的热水中几乎包含所有储层地热流体中的溶解性矿物质（Mg、Ca、Cl、K等），并且浓度更高。当大量的地下水被采出时，有可能导致上覆地层陷入以前地下水占用的空间，即造成地面沉降。需要将废水重新注回储层中。2.对液体为主的地热储层的商业化开发会破坏其自然景观，特别是造成对温泉的破坏。环境问题：目录Contents6.4.1闪蒸地热发电技术综述6.4.2闪蒸原理6.4.3闪蒸型地热发电系统6.4.4闪蒸型地热发电评价6.4.5闪蒸地热发电案例我国的西藏羊八井地热电站采用的就是闪蒸发电技术。6.4.5闪蒸地热发电案例1.单级闪蒸发电系统西南电力设计院设计的羊八井地热电站第1台试验机组，于1977年10月试运成功，采用单级闪蒸热力系统。设计容量

1000kW；热效率约为3.5%，厂用电率为16%。6.4.5闪蒸地热发电案例2.双级闪蒸发电系统羊八井2×3000kW机组，1979年建设，采用双级闪蒸热力系