【现货速发】地热发电

地热能是一种以热能形式实现能量传输与转换的可再生能源,其主要利用方式为地热发电和地热直接利用。地热发电的主要优点有安全稳定,负载系数高;相对清洁,污染少。基于地热发电的诸多优点,地热发电事业理应得到较大的发展和普及，遗憾的是自 20 世纪 70 年代中东石油危机后的第.一次地热发电开发热潮以来,再未出现令人振奋的大规模开发利用。但这并不意味着地热发电没有与其他可再生能源发电的竞争潜力,在全球性能源紧缺、人们环保意识的日益加强、石油和天然气价格波动巨大及其流通安全性越来越不确定的国际环境背景下,地热资源的开发利用越来越受到青睐和重视。在我国能源行业绿色低碳转型和生态文明建设的双重推动下地热资源科学合理地开发利用将有助于我国经济社会高质量发展和碳达峰、碳中和宏伟目标的顺利实现。\n地热发电需要高温地热资源,地热发电流体的温度也直接影响电站的经济性。我国地热资源以中低温地热资源为主,其范围会随着深层地热开挖钻井技术的进步得以扩大。实际上与风能、太阳能等其他可再生能源的研发投入相比,我国在地热方面的研发投人可谓雷声大雨点小,这也是到目前为止我国地热未能发展壮大的主要原因之一。当然除了政府管理、扶持政策因素的影响外,市场经济、技术层面也是主要影响因素。据统计即使包括地热供热、洗浴等利用方式,传统水热型地热资源的折合标准煤总量也远低于浅层地源热泵利用形式折合的标准煤总量。而我国陆区地下 3~10 km 范围内的干热岩资源总量折合为 856 万亿吨标准煤,因此,取热不取水增强型深层地热开发技术具有巨大的应用潜力,该技术的研发对包括地热发电在内的开发利用意义重大。\n我国地热发电始于 20 世纪 70 年代,相继在广东丰顺、河北怀来、广东邓屋、辽宁熊岳、湖南灰汤、江西遂川、广西象州、山东招远等地建成了地热试验电站。2018 年,西藏羊易地热电站工程 1期 16 MW 发电机组顺利通过 72 h 满负荷试运行,标志着世界上海拔*高、我国单机容量*大的地热发电机组顺利投产发电。地热电站的年平均运行时间可达 7 000 h 以上,远高于太阳能和风力发电,西藏羊易地热电站 2021 年运行时间超过 8700 h。地热电站的初投资和发电成本一般也低于其他发电方式,而且地热电站的建设周期较短。然而,由于地质条件的差异,不同地热田的地热流体热力学参数条件相差较大。因此,地热电站的优化设计应是考虑地热资源条件、发电循环系统形式、发电机组装机容量、运行参数调节控制等不同方面的综合结果,地热电站应采取个性化设计方式。\n本书以地热发电为中心,介绍了地热发电技术、地热发电系统、地热电站设备、地热防腐防垢、地热发电经济性分析和环境影响。全书共 8 章: 地热发电现状;地热发电技术及系统;热力循环系统的仿真优化与工质替代;干热岩地热发电;复合热源地热发电系统;地热发电汽轮机与螺杆膨胀机;地热电站主要附属设备及防腐防垢技术;地热发电的经济性分析与环境评价。本书可以作为高等学校能源动力类专业学.生的选修教材,也可以作为能源行业有关技术人员的参考书。\n本书由天津大学朱家玲教授策划,由天津大学戴传山教授和河北工业大学李太禄教授主编,1 章由雷海燕和李君编写,第 2 章由吕心力、李太禄、胡开永、张伟和余岳峰编写,第3 章由李太禄和胡开永编写,第4 章由吕心力编写,第 5 章由朱家玲和李太禄编写,第6 章由戴义平和余岳峰编写,第7 章由张伟和刘明言编写,第 8 章由戴传山编写。在本书的编写过程中得到了天津大学地热中心研究团队其他老师及多位研究生的帮助,在此表示感谢。\n本书涉及面广,编者水平有限,疏漏和不当之处,敬请使用本书的专家学者批评指正。\n戴传山 李太禄\n2023年2月

本书以地热发电为中心，介绍了地热发电技术、地热发电系统、地热电站设备、地热防腐防垢、地热发电经济性分析和环境影响。全书共 8 章：地热发电现状；地热发电技术及系统；热力循环仿真优化与工质替代；干热岩地热发电；复合热源地热发电系统；地热发电汽轮机与螺杆膨胀机；地热电站主要附属设备及防腐防垢技术；地热发电的经济性分析与环境评价。此书可以作为高等学校能源动力类专业学.生的选修教材，也可以作为能源行业有关技术人员的参考书。

1章地热发电现状\n1.1 地热发电技术\n1.1.1蒸汽型地热发电系统\n1.1.2热水型地热发电系统\n1.1.3干热岩型地热发电系统\n1.1.4 岩浆型地热发电系统\n1.2 地热发电现状\n1.2.1 世界各国地热发电现状\n1.2.2 我国地热发电现状\n1.3 我国地热发电工程\n1.3.1 羊八井地热田发电概况\n1.3.2 其他地热电站\n1.4 目前我国地热发电巫待解决的技术难题\n1.4.1 汽-水两相流介质的输送\n1.4.2 地热田的腐蚀\n1.4.3地热田的环境污染\n1.4.4 地热田的结垢\n参考文献\n第2章地热发电技术及系统\n2.1湿蒸汽地热发电系统\n湿蒸汽地热资源及其特点2.1.1\n2.1.2单级闪蒸地热发电系统\n2.1.3 双级闪蒸地热发电系统\n2.2干蒸汽地热发电系统\n2.2.1 干蒸汽地热资源及其特点\n2.2.2 干蒸汽地热发电系统\n2.2.3   *佳井口压力的确定\n双循环地热发电系统\n2.3.1 有机朗肯循环原理\n2.3.2 回热有机朗肯循环发电性能\n2.3.3并联式多级蒸发回热有机朗肯循环发电性能2.3.4 串联式多级蒸发回热有机朗肯循环发电性能\n2.4Kalina 循环系统\n2.4.1 Kalina 循环系统简介\n2.4.2 Kalina 循环系统优化设计\n2.4.3Kalina 循环系统与其他发电循环的对比\n2.5 全流式地热发电系统\n2.5.1 全流式地热发电系统工作原理\n2.5.2 全流式气液两相系统热力特性\n2.5.3全流式地热发电系统优化与改进方案\n参考文献\n第3章 热力循环系统的仿真优化与工质替代\n3.1 热力循环系统的仿真与优化\n3.1.1 热力循环系统的仿真与优化的概念\n3.1.2 热力循环系统仿真模型\n3.2工质替代技术及发展趋势\n3.2.1 有机工质筛选原则\n3.2.2纯工质发电性能分析\n3.2.3混合工质发电性能分析\n参考文献\n第 4 章 干热岩地热发电\n增强型地热系统4.1\n4.1.1 增强型地热系统及发展历程\n4.1.2 中国干热岩资源发电潜力\n4.2复合地热发电系统\n4.2.1 与干热岩资源匹配的发电系统4.2.2 复合地热发电系统的优化与分析\n4.2.3 *佳地热发电系统的筛选\n技术经济性分析\n4.3.1 平准化电力成本分析与比较\n4.3.2投资回收期分析与比较\n参考文献\n第 5 章 复合热源地热发电系统\n5.1 太阳能与地热能耦合发电系统\n5.1.1 太阳能与地热能耦合发电系统模型的热力计算5.1.2 太阳能与地热能耦合发电系统建模与特点分析5.1.3 太阳能与地热能耦合发电系统性能研究5.2 油田伴生地热发电系统\n5.2.1 高含水期油田伴生地热梯级利用联产系统5.2.2油田地热水串联与并联利用热电油联产系统研究\n5.2.3油田伴生地热多联产系统研究\n参考文献\n第6章地热发电汽轮机与螺杆膨胀机6.1 地热发电汽轮机\n6.1.1 轴流式汽轮机\n6.1.2 径流式汽轮机\n6.1.3密封技术\n6.2 地热发电螺杆膨胀机\n6.2.1 螺杆膨胀机发展历史\n6.2.2螺杆膨胀机工作原理及特点\n6.2.3螺杆膨胀机几何模型\n6.2.4螺杆膨胀机热力计算模型\n6.2.5螺杆膨胀机的损失、效率及功率6.2.6螺杆膨胀机在地热发电中的应用汽轮机与螺杆膨胀机发电特性与适用性对比\n参考文献\n第7章地热电站主要附属设备及防腐防垢技术7.1 地热电站主要附属设备\n7.1.1 地热电站汽液分离系统\n7.1.2 地热电站冷却系统\n7.2 地热发电防腐防垢技术\n7.2.1 引言\n7.2.2 地热流体的腐蚀与结垢趋势分析\n7.2.3 地热流体的腐蚀控制方法\n7.2.4 地热流体的污垢阻止方法\n7.2.5 干热岩和油田地热水发电系统防腐防垢新进展\n参考文献\n第8章地热发电的经济性分析与环境评价\n8.1 地热发电系统经济分析\n8.1.1 经济分析的目的\n8.1.2经济分析的方法\n8.1.3 地热发电技术经济敏感性\n8.2地热发电系统环境评价\n8.2.1 国内地热发电环境标准条文\n8.2.2 地热开发对环境的影响/污染源\n8.2.3 环境监测\n8.2.4 污染控制\n参考文献\n索引

本书以地热发电为中心，介绍了地热发电技术、地热发电系统、地热电站设备、地热防腐防垢、地热发电经济性分析和环境影响。全书共 8 章：地热发电现状；地热发电技术及系统；热力循环仿真优化与工质替代；干热岩地热发电；复合热源地热发电系统；地热发电汽轮机与螺杆膨胀机；地热电站主要附属设备及防腐防垢技术；地热发电的经济性分析与环境评价。此书可以作为高等学校能源动力类专业学.生的选修教材，也可以作为能源行业有关技术人员的参考书。

本书为“新时代地热能高效开发与利用研究丛书”分册之一，“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目，国家出版基金资助项目。