发电厂动力与环保 第12章 海洋能、地热能发电技术与环保

海洋能发电技术与环保地热能发电技术与环保第十二章海洋能、地热能发电技术与环保第一节海洋能发电技术与环保海洋中存在巨大的各种形式的能量，海洋中存在的最大的能量莫过于占地球表面71%的广阔海水表面被太阳照射而生成的海洋热能海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等不同的能量形态一、海水温差能定义：利用表层和深层海水20℃左右的温差能进行发电发电原理：海水温差发电时，需抽取表层温度较高的海水，使热交换机内的低沸点液体〈例如氨〉沸腾为蒸气，然后推动发电机发电，再将其导入另一热交换机，使用深层海水将其冷却，如此循环往复。图12-1海水温差发电原理1-海面温度；2-水泵；3-蒸发器；4-汽轮机；5-发电机；6-凝汽机；7-深层海水二、波力发电海面由风力吹动产生的上下前后振动的波浪，这种波浪具有的能量可在8~10KW/M的广大范围内变化，这种能量在时间上是很不稳定的。波浪能空气压力油压水位表空气涡轮机油动机水轮机发电机（一次变换装置）（二次变换装置）图12-2波力发电的方式空气压力式是通过波浪上下运动使气缸内的空气流产生往复运动驱动空气涡轮机发电;油压式为使铰接的相对运动驱动油压泵;水位落差式系通过波浪运动使水库两处的逆止阀交替动作借以使水库获得落差驱动水轮机发电空气压力式油压式水位落差式三、潮汐发电潮汐电厂是在海湾中（或潮汐河口）建造堤坝，将海湾与海洋隔开，形成水库，利用每日两次的潮汐的涨落，控制水库水位形成落差，实现潮汐发电。潮汐电厂主要有三种方式:第一种是单库单向发电，在涨潮时开启闸门将水库充满，落潮时水库水位与外海潮位保持一定落差用于发电;第二种是单库双向发电，用可以双向发电的水轮发电机组，这样，在海水涨落潮时均可发电;第三种是双库双向发电，建造高低水库各一个，电厂厂房布置在高低水库之间，高低水库保持定的落差，电厂可以全日连续发电。四、海流发电在日本周围存在世界第二大海流黑潮。资源调查显示，估算海流总能量有1.5x10*MW以上，能源密度稀薄，流向处于变化状态。海流能量与流速的三次方成正比，因此，除流速特大的海域以外，欲实现经济利用是困难的。海流发电方武除在海流中沉设螺旋桨式水轮机等机械方式外，还有采用超导磁铁的磁流体发电方式(MHD)等。海洋能的利用目前还很昂贵，以法国的朗斯潮汐电站为例，其单位千瓦装机投资合1500美元，高出常规火电站。但在目前严重缺乏能源的沿海地区(包括岛屿)，把海洋能作为一种补充能源加以利用还是可取的。五、海洋能发电环境保护第二节地热能发电技术与环保地热发电是20世纪新兴的能源工业，它是在地质学、地球物理、地球化学、钻探技术、材料科学以及发电工程等现代科学技术取得辉煌成就的基础上迅速建立起来的。地热电站的装机容量和经济性主要取决于地热资源的类型和品位一、地热发电技术原理利用半导体材料的塞贝克效应，即利用半导体的温差电效应直接把热转化为电能。使用形状记忆合金发动机，形状记忆合金在较低的温度下受到较小的外力即可产生变形，在较高的温度下将会以较大的力量恢复原状对外做功。水蒸气卡诺循环朗肯循环温-熵图二、地热发电的热学特点对于一个常规能源发电厂来说，其首要的是追求在经济和技术许可的条件下具有最高效率。电站的效率越高，则消耗一定量的燃料就可得到更多的电能。根据热力学第二定律，温差越大，则循环的热效率就越高。但对于地热发电来说，热流体的温度和流量都受到很大限制。因此地热发电是如何从这此有限量的地热水中获取最大的发电量，而不是追求电站具有最高的热效率。实际上效率和最大发电量并不是同一回事。三、地热发电方式直接蒸汽发电法凝汽式地热蒸汽发电系统示意扩容发电系统的原理扩容（闪蒸式）发电法两级扩容地热发电系统原理中间介质（双循环式）发电法全流循环式发电法四、地热发电环境保护一处地热田的开发与利用过程会对局部地域环境造成重大影响。有许多文献报道了地热田开发利用的环境影响和寻求经济