地热发电

摘要： 地热发电是有效减少CO_(2)排放的可再生能源利用手段。文章根据日本能源协会以及经济产业省资源能源厅等相关文献资料,从物质能源流角度分析地热能源发电的现状、技术革新动向。结果表明,当前碳中和大背景下可再生能源利用逐步得到重视,地热发电的各种规章制度执行得到保证,从成熟的水汽循环地热发电系统,向低温温泉双循环、深部干热岩层、二氧化碳循环等地热发电技术层面创新。

摘要： 西藏高温地热资源主要受我国地质构造特点及其在全球构造中所处部位的控制,集中分布在班公湖–怒江缝合带以南的藏南地区,尤其在与雅鲁藏布江深大断裂相交接的NS向断陷盆地或裂谷,资源潜力巨大。西藏地热发电产业处在起步阶段,发电严重滞后,装机容量规模偏小,高温地热资源开发利用程度低。针对西藏地热发电利用存在的问题,提出了三条促进地热发电产业发展建议:建立多元化资金保障制度,加大勘探投入,开展高温地热资源的详查与评价;加大核心技术研发,实现关键技术重点突破;尽快出台地热发电标杆上网电价政策,促进地热发电健康发展。

摘要： 为促进中国地热发电的大规模发展,收集、整理了我国的地热资源数据,总结了我国地热资源的特点和地热发电的相关政策及发展现状,综述了水蒸气朗肯循环、闪蒸循环、有机朗肯循环、卡林那循环和全流发电系统五种典型的地热发电技术,探究并总结了影响地热发电利用的关键因素。我国的地热资源是以150°C以下的中低温地热为主,有机朗肯循环和卡林那循环在地热发电领域有更大的发展空间;地热的温度越高、流量越大、干度越高、水质条件越好,当地的环境气温越低、成井率越高,地热发电的开发潜力越大;丰沛的水资源及高的上网电价和投资补贴也有利于地热发电行业的发展壮大。

摘要： "乡村能源"栏目,广泛推介全国能源企业在各类能源供应与使用先进技术与管理经验,以及先进事迹。现征集以下内容稿件,欢迎踊跃投稿。技术方面:(1)光伏发电、风力发电、水力发电、生物质发电、地热发电、海洋能发电等各类分布式电源的建设安装与运行维护经验;分布式电源建设与并网运行对原有配电网的影响及解决,如何提升运行稳定性、安全性和能源利用效率与水平等;电能替代实用技术,储能电站以及其他电源建设方面稿件。

摘要： 增强型地热系统(EGS)是开发干热岩型地热资源的主要手段,但其目前存在高温作用下人工压裂缝网不合理、多尺度多场耦合规律不明、井内闪蒸流动造成采热效率低下、地热流体热电转换效率低等关键问题,不利于地热资源的大规模商业化开发。围绕上述重大瓶颈问题,针对EGS开采干热岩型地热资源涉及的4大关键技术,系统梳理和分析了各项技术的研究进展及发展趋势。主要内容包括:①在干热岩储层人工压裂技术方面,详述了储层改造方法、人工缝网形成机制和裂缝扩展预测模型等方面的研究进展;②在干热岩开采数值模拟技术方面,分别从岩心尺度多场耦合模型、储层尺度多场耦合模型和尺度升级方法3个角度,阐述了裂缝表征方法、数学模型及求解方法的研究进展;③在井筒热流体高效提取技术方面,讨论了井筒内流体闪蒸的原理、闪蒸流动特性研究的实验和数值模拟方法;④在干热岩地热发电技术方面,介绍了地热发电原理、发电系统类型和主要的应用市场。结论认为,EGS是一个技术密集型系统,但由于地下储层工况的复杂性和地面设备的不稳定性,机理研究往往与实际脱节,需与先导试验项目密切结合、互相指导,开展产—研结合模式,在不断往复中提高认知、突破关键点,从而大幅提升EGS的应用价值。

摘要： 在有机朗肯循环(ORC)的基础上,提出了有机朗肯-单级闪蒸循环(ORSFC)。基于热力学第一、第二定律构建了发电性能热力学优化模型;采用R601作为系统循环工质,研究了热源温度、蒸发温度、闪蒸温度和蒸发器出口干度等参数变化对系统发电性能的影响;以净输出功率、热效率和火用效率为优化目标函数,得到了匹配3种优化目标函数的最佳运行工况。研究结果表明:热源温度、蒸发温度、闪蒸温度和蒸发器出口干度对系统性能有较大的影响;有机朗肯-单级闪蒸系统的发电性能优于有机朗肯循环,其净输出功率、热效率和火用效率均有显著提高。

摘要： “能源技术”栏目征集以下内容稿件。征集光伏发电、风力发电、生物质发电、地热发电、海洋能发电等各类分布式电源的建设安装与运行维护经验;分布式电源建设与并网运行对原有配电网的影响及解决,如何提升运行稳定性、安全性和能源利用效率与水平等;电能替代实用技术与实际案例分析等。征集清洁能源应用、电能替代工作的实际建设案例和各种实用的运行维护经验;港口岸电使用、新能源汽车应用、充换电站建设、电代油、煤改电等方面实用技术经验。

摘要： “能源技术”栏目征集以下内容稿件:光伏发电、风力发电、生物质发电、地热发电、海洋能发电等各类分布式电源的建设安装与运行维护经验;分布式电源建设与并网运行对原有配电网的影响及解决,如何提升运行稳定性、安全性和能源利用效率与水平等;电能替代实用技术与实际案例分析等;清洁能源应用、电能替代工作的实际建设案例和各种实用的运行维护经验;港口岸电使用、新能源汽车应用、充换电站建设、电代油、煤改电等方面实用技术经验。

摘要： 面向我国碳达峰、碳中和的战略需求,迫切需要解决节能减排问题并提高清洁能源利用率,结合国内地热发展情况,对地热能的利用方式进行研究。地热能的应用模式由原来仅用于发电或取暖这种单一、粗放型向梯级利用、集成应用型发展。根据某景区地热和太阳能资源条件,设计了一种新型地热能综合梯级利用方案,即将地热水依次用来发电、制冷、干燥、洗浴。由于地热水经过管道运输散热后仅为80~90°C,国产发电机组无法用其进行发电,需利用太阳能光热将地热水温度提高至93°C后再进行发电;发电后地热水可用来制冷,水温由75°C降至65°C;制冷后的地热水再用来干燥,水温由65°C降至50°C;最后50°C的地热水用来洗浴。所提出的“地热能+”综合梯级利用方案可实现热泵机组、水泵等设备的近零碳供电,可提高能源利用率,降低运行成本,实现能源可持续性发展。

摘要： 提出不同温度地热水与生物质热电联产机组集成的新耦合系统。该系统将地热能集成到生物质热电联产机组的汽水循环中,取代部分汽轮机抽汽。基于某35 MW生物质热电联产机组对新耦合系统的热力学性能进行评估。结果表明:对于地热水温度为110°C的新耦合系统,抽取的地热水处于较高温度,可以作为驱动热泵的热源,节省了抽汽;新耦合系统发电功率的增加分为3部分,即机组本身改造、新设置的抽引器以及地热辅助;不同地热水温度下新耦合系统的总[火用]效率均有较大提升;新耦合系统具有显著的经济优势。

摘要： 本文通过地热发电的详细数据阐述了各个国家地热发电开发利用现状及未来发展趋势,并以全球最大的地热田——美国Geysers地热田为例,对地热资源情况、开发利用现状及发电技术等方面进行了较为详细的介绍,以期对中国地热发电事业,尤其是中高温地热资源丰富的青藏高原地区的进一步发展提供研究实例和借鉴模式.

摘要： 本文探讨了地热发电对钻井工程技术的需求,分析指出了当前地热发电钻井工程技术存在的主要问题,探究了高温井钻井安全控制技术，抗高温固井水泥浆技术，井眼轨道监测与控制技术，抗高温钻头技术与提高钻速技术，高温地热井完井与测试技术等在地热发电中的应用，提出了完善产业发展扶持与优惠政策，加强开发前期工程技术探索，系统性开展科技攻关等发展高温地热发电工程技术的政策和措施建议,以期通过有效的钻井工程技术进一步推进中国地热发电技术的发展.

摘要： 本文针对地热水温度为90~150°C的中低温地热发电系统，选取r123、r245fa、r141b、r142b、r134a作为循环工质，应用HYSYS软件通过对膨胀比为5的膨胀机的中低温地热发电系统模拟计算，并选取PR状态方程进行物性计算。通过模拟计算表明，r141b在蒸发温度为75~140°C时膨胀机的输出功最高。蒸发温度在75~108°C和130~140°C时，选择r141b作为循环工质，可获得较高的热效率。蒸发温度在75~140°C时，r142b存在最高热效率对应的中间状态最佳蒸发温度，并在蒸发温度为108~130°C时具有较高的热效率，但是热效率提升并不明显，且工质蒸发压力较高。综合考虑系统热效率、工况、安全和工质热力特性，选择r141b作为中低温地热发电循环工质比较适合。

摘要： 本文针对回热有机朗肯循环,采用单螺杆膨胀机为动力机,概述了回热有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)地热发电系统原理.应用工程计算软件EES编制计算程序,通过计算,分析了抽汽压力对回热循环系统的影响,对回热朗肯循环和普通循环系统进行理论计算.并对计算结果进行了比较,分析得到回热有机朗肯循环比普通有机朗肯循环要高.

摘要： 地壳深部热能有望成为一种可以常年使用，无污染。无需地面贮存设备的低碳再生能源。增强型地热发电系统中，由注水井送入地下深部断裂带的冷水，经过高温岩体加热后，成为高温高压水汽。然后由生产井抽上地面，送到汽轮机组发电。余热水用来供暖。冷却水灌入注水井循环使用。这套全封闭的地热发电系统不会排放二氧化碳和其它废料，用地需求和成本低于其它类别再生能源。一套典型的增强型地热设施产能为20兆瓦，可满足20万人口日常需求。rn 在地热资源丰富区域，可安装多套地热发电设备，生产更大规模电能。中国是世界上最大的能源消耗和需求国家之一。尤其是东南沿海地区，面对日益增加的能源需求，开发地热电将对该地区的经济持续发展和环境保护有重大意义。本专项的核心技术是应用先进的地球物理勘探方法高精度确定地壳深部断裂型储热位置和构造，采用二次循环闪蒸式增强型地热发电装置高效率将热能转换为电能。

摘要： 地热能是来源稳定的可再生清洁能源,储量巨大、无污染.地热能开发的重中之重是地热发电.我国地热能资源十分丰富,但目前的开发主要限于中低温地热能的直接利用,地热发电二十年来停滞不前,没有得到应有的发展.采用增强型地热系统以获得深部地热能进行地热发电是一个有广泛应用前景、值得深入研究的方向.EGS采热是一个典型的多区域多物理场耦合工程问题。注水井与生产井中，自由流体湍流流动与对流传热耦合；热储层裂隙岩石中，固体变形与流体渗流及传热耦合；围岩中，固体变形与热传导耦合。数值模拟EGS采热过程，不但需要正确处理各区域内的不同物理场耦合，还必须恰当处理各区域之间的多物理场连接与耦合。本研究基于湍流模型、孔隙弹性理论和传热学原理建立三维有限元模型，统一模拟EGS采热工程中的固体变形、流体流动、热传导及对流过程。通过施加合理的连接条件，保证应力、温度和热流在各区域间的连续、流体流量和压力在井壁处的连续、弹性位移在储层与围岩间的连续、井孔形状和大小随井壁变形而变化。在计算区的外部边界上，各物理场统一采用第三类边界条件以方便实现与远场环境温度、应力等条件的协调。结合EGS采热实际数据的模拟结果显示，本研究提出的模型能够成功实现多区域多物理场耦合，为精确模拟未来EGS电站运行提供了一个可靠的数值模型。

摘要： 台湾第一部大型史特林引擎地热发电示范机组在北投地热谷进行实验，地热谷温泉温度只有68°C，若要利用双循环法、闪蒸法等技术进行地热发电，难度颇大。相对的，史特林引擎可配合特定地热温度及规模进行设计，最佳化发电的效果。这部地热发电示范机组验证了几项尝试，为日后设置户外永久性机组打下基础：温泉水池边装设有深棕色木质栅栏，四周草木扶苏。这件史特林引擎的零件和发电机分别着以白、红、黄、黑、蓝等色，置于以棕色木框组合压克力板的透明防蚀箱中，主题明显；示范机组之告示牌则以棕色为主，告示牌背后并漆上白色[地热发电」的字样。使得整部机组无论在颜色、尺寸大小和造型各方面，与周遭景观都融合得相当自然。因为地热发电示范机组直接装置在地热谷，露天温泉池畔，所以须放在透明压克力防蚀箱中，防蚀箱中放置少量干冰，藉其所产生的二氧化碳气体，使箱中产生稍高的气压，防止空气中弥漫的腐蚀性物质进入。此外，由于箱内干燥二氧化碳之冲洗，防蚀箱之压克力板内、外面日夜间均甚少凝结雾气，而能保持透明。在示范期间曾经风雨交加，曾经雨雾弥漫，箱中史特林引擎发电系统始终正常运作。

摘要： 地热能是地球内部储存的巨大热能。开发利用地热资源，可有效地实现节能减排、节约资源和保护环境。而增加我国地热发电的额装机容量，既可以改善人民生活水平，促进经济发展，又可以在减排的国际谈判中争取话语权。本文介绍了中低温地热双工质发电系统的工作原理及实际案例，并从溶液流量对发生器换热系数的影响、溶液流量对产生氮气量的影响、溶液流量对吸收器换热系数的影响、运行时间对螺杆机进出口压差的影响及溶液流量对理论做功能力的影响等方面对双工质发电试验测试结果进行分析。研究结果表明：地热双工质发电系统可以广泛应用于中低温地热资源，提高低品位能源的利用效率。

摘要： 本文根据世界地热开发的态势,介绍我国地热开发的状态,分析我国地热发电事业迟缓落后的原因,认为在我国西藏自治区有条件大力发展低碳地热发电事业，并提出继续保持和发扬我国在浅层地热能利用和地热直接利用在国际上的优势的同时，努力摆脱我国地热发电落后的局面的战略目标。

摘要： 地热作为一种在地球上广泛分布的可再生能源,可利用的温度较低,一般在80-300°C.有机朗肯循环ORC是一种有效的利用低温热能发电的途径.对于不同温度的热源,采用合适的工质,可以提高系统的发电效率.本文针对170°C,150°C,130°C的热源,设计了适合的五种混合工质,并进行了热力循环、环保性和安全性的计算.结果表明,与纯工质相比,混合工质可以平衡环境、安全以及系统性能等多方面的要求,达到综合最优的效果.

摘要： 本发明公开了地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法，步骤1：设置汽轮机系统的抽汽级数为N级，将汽轮机系统分为N+1级汽轮机子系统，N+1级汽轮机子系统内的通流量相等，将回热系统分为N级回热子系统，N级回热子系统分别对应N级给水加热器。步骤2：根据地热集热系统和燃煤机组的设计工况数据与设计运行数据，确定N级给水加热器的能量平衡并联矩阵关系式，计算N级抽汽中每一级抽汽的流量，然后计算N+1级汽轮机子系统到发电机（10）的机械能输出。

摘要： 本发明公开了一种地热和太阳能联合发电系统以及地热和太阳能联合发电方法。所述地热和太阳能联合发电系统包括：至少三个热储层；至少三个注入井和产出井，热储层与注入井的出气口以及产出井的进气口相连；至少三个地热透平，地热透平的进气口与产出井的出气口连通；气体冷却器；第一和第二回热器，第一回热器的高压气体进口与产出井中的位于最上方的一个的出气口连通，第二回热器的高压气体进口与地热透平中的一个连通；太阳能接收器，太阳能接收器的进气口与第二回热器连通；和太阳能透平，太阳能透平的进气口与太阳能接收器连通且出气口与第二回热器连通。所述地热和太阳能联合发电系统具有结构简单、制造成本低、热效率高、易于实施等优点。

摘要： 本发明公开了地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法，步骤1：设置汽轮机系统的抽汽级数为N级，将汽轮机系统分为N+1级汽轮机子系统，N+1级汽轮机子系统内的通流量相等，将回热系统分为N级回热子系统，N级回热子系统分别对应N级给水加热器。步骤2：根据地热集热系统和燃煤机组的设计工况数据与设计运行数据，确定N级给水加热器的能量平衡并联矩阵关系式，计算N级抽汽中每一级抽汽的流量，然后计算N+1级汽轮机子系统到发电机（10）的机械能输出。

摘要： 本发明公开了一种地热和太阳能联合发电系统以及地热和太阳能联合发电方法。所述地热和太阳能联合发电系统包括：至少三个热储层；至少三个注入井和产出井，热储层与注入井的出气口以及产出井的进气口相连；至少三个地热透平，地热透平的进气口与产出井的出气口连通；气体冷却器；第一和第二回热器，第一回热器的高压气体进口与产出井中的位于最上方的一个的出气口连通，第二回热器的高压气体进口与地热透平中的一个连通；太阳能接收器，太阳能接收器的进气口与第二回热器连通；和太阳能透平，太阳能透平的进气口与太阳能接收器连通且出气口与第二回热器连通。所述地热和太阳能联合发电系统具有结构简单、制造成本低、热效率高、易于实施等优点。

摘要： 本发明公开了一种地热能发电用地热钻探装置，包括两个呈对称设置的底座，两个底座的顶端均固定安装有一个支撑板，两个支撑板的顶端共同固定安装有一个顶板，顶板的顶端安装有第一电机，两个支撑板之间安装有一个防护机构，防护机构与顶板之间设置有悬挂板，悬挂板的底端安装有第二电机，第二电机输出端安装有固定钻杆，固定钻杆的一端安装有连接钻杆，连接钻杆的一端安装有钻头，本发明通过长杆螺丝可以将连接钻杆螺纹安装在固定钻杆底端，便于拆卸，方便加装更多的连接钻杆，以此增加钻杆整体的长度，无需安装高架吊塔对钻杆进行支撑，减小了装置的体积、高度和重量，便于其搬运和安装，大大提高了其使用的便捷性。

摘要： 本发明公开了一种地热能发电及淡水制备装置及其地热能淡水制备方法，包括制水装置本体，发电厂、冷却塔、泵站、地下蒸汽本体，所述制水装置本体包括冷凝箱，所述冷凝箱的底面固定焊接有支腿，所述冷凝箱的正面左下侧安装有控制箱，所述冷凝箱的正面中部设置有观察窗，所述观察窗的右侧安装有压力表，所述冷凝箱的右侧面下端固定焊接有出水口，所述冷凝箱的左侧面上端固定焊接有进气口。本发明可对输气管两端的温度进行调和，使蒸汽在输气管两端的温差缩小，降低输气管自身的热胀冷缩效应，以延长输气管的使用寿命，且在输气管的表面设置了防护装置，避免用户被高温输气管烫伤，进一步提高了装置的实用性。

摘要： 本发明涉及地热发电涡轮机转子用低合金钢和地热发电涡轮机转子用低合金材料及其制造方法。一种低合金钢锭，其以质量％计包含0.15～0.30％的C、0.03～0.2％的Si、0.5～2.0％的Mn、0.1～1.3％的Ni、1.5～3.5％的Cr、0.1～1.0％的Mo和大于0.15～0.35％的V及任选的N，余量为Fe和不可避免的杂质。对所述低合金钢锭进行包括淬火步骤和回火步骤的调质热处理以获得材料，所述材料具有3～7的晶粒度序号且在其金相组织中没有先共析铁素体，且具有760～860MPa的拉伸强度和40°C以下的韧脆转化温度。

摘要： 本发明涉及地热发电涡轮机转子用低合金钢和地热发电涡轮机转子用低合金材料及其制造方法。一种低合金钢锭，其以质量％计包含0.15～0.30％的C、0.03～0.2％的Si、0.5～2.0％的Mn、0.1～1.3％的Ni、1.5～3.5％的Cr、0.1～1.0％的Mo和大于0.15～0.35％的V及任选的N，余量为Fe和不可避免的杂质。对所述低合金钢锭进行包括淬火步骤和回火步骤的调质热处理以获得材料，所述材料具有3～7的晶粒度序号且在其金相组织中没有先共析铁素体，且具有760～860MPa的拉伸强度和40°C以下的韧脆转化温度。

摘要： 本实用新型涉及地热发电技术领域，尤其为一种基于增强型地热系统的地热发电装置，包括两级闪蒸发电结构和Kalina循环发电结构，其特征在于：包括两级闪蒸发电结构、Kalina循环发电结构、第一温度控流结构和第二温度控流结构，本实用新型中第一温度控流结构保证抽出的地热流体根据自身水温对应送入两级闪蒸‑Kalina循环联合发电结构或Kalina循环发电结构进行地热回收发电，避免低温度地热流体依然送入两级闪蒸发电结构，地热发电效果差，同时增加两级闪蒸‑Kalina循环联合发电结构的应用范围，第二温度控流结构保证地热流在余热较高时循环送入Kalina循环发电结构进行地热发电，避免地热流体单次利用后直接送入注入井造成浪费，降低地热回收效率，增加装置的实用性。

摘要： 本实用新型涉及一种ORC地热发电后地热尾水梯级回收利用系统，包括地热井、ORC发电机组、换热装置和用户端一，地热井、ORC发电机组和换热装置通过管路依次连通形成循环回路，地热井和ORC发电机组之间的管路上固定安装有地热循环泵；换热装置还与用户端一通过管路连通形成循环回路，换热装置和用户端一之间的管路上固定安装有循环泵组。本实用新型的有益效果是结构简单，实现了ORC系统地热尾水发电后余热的梯级再利用，实现了对可再生能源发电、供热系统的一体化开发，能源利用效率大大提升，节能环保。