地熱開采與利用備課講稿

1、地熱開采與利用“地熱”是地熱資源的簡稱，指能夠經(jīng)濟地為人類所利用的地球內(nèi)部的熱資源。地熱能是來自地球深處的可再生熱能。地球本身一個大鍋爐，深部蘊藏著巨大的熱能。在地質(zhì)因素的控制下，這些熱能會以熱蒸汽、熱水、干熱巖等形式向地殼的某一范圍聚集，如果達到可開發(fā)利用的條件，便成了具有開發(fā)意義的地熱資源。地熱能來源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。地下水的深處循環(huán)和來自極深處的巖漿侵入到地殼后，把熱量從地下深處帶至近表層。在有些地方，熱能隨自然涌出的熱蒸汽和水而到達地面，這種熱能的儲量相當大。據(jù)估計，每年從地球內(nèi)部傳到地面的熱能相當于100PWh。地熱資源按溫度可分為高溫、中溫和低溫三類。溫度大于15

2、0C的地熱以蒸汽形式存在，叫高溫地熱；90C150C的地熱以水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中溫地熱；溫度大于25C、小于90C的地熱以溫水（25C40C）、溫熱水（40C60C）、熱水（60C90C）等形式存在，叫低溫地熱。高溫地熱一般存在于地質(zhì)活動性強的全球板塊的邊界，即火山、地震、巖漿侵入多發(fā)地區(qū)。中低溫地熱田廣泛分布在板塊的內(nèi)部，我國華北、京津地區(qū)的地熱田多屬于中低溫地熱田。“地熱”作為一種礦產(chǎn)與其他礦產(chǎn)資源的區(qū)別在于它主要是通過開發(fā)其載體（地熱水或地熱流體）得以利用。因此對地熱資源的勘查與開發(fā)，主要是對地熱水資源的勘查與開發(fā)，其開發(fā)利用潛力的大小也主要取決于地熱水的存儲量及其補給速度的

3、大小。地熱能的勘探和提取技術(shù)依賴于石油工業(yè)的經(jīng)驗，因為目前經(jīng)濟上可行的鉆探深度僅在3000m以內(nèi)，再加上熱儲空間地質(zhì)條件的限制，因而只有當熱能運移并在淺層局部富集時，才形成可供開發(fā)利用的地熱田。但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展和地熱能利用效率的提高，在不遠的將來，這一經(jīng)濟深度可能延伸到5000米甚至更深。我國地熱資源特點我國中西部的大部分地區(qū)處在歐亞板塊內(nèi)部地殼隆起區(qū)和地殼沉降區(qū)，分別形成板內(nèi)隆起斷裂型及板內(nèi)沉降盆地型中低溫地熱資源。滇西、川西及藏南地處歐亞板塊和印度洋板塊的碰撞邊界，對形成板緣巖漿活動型高溫地熱資源極為有利。在上述大地構(gòu)造環(huán)境下，形成了中西部具有不同溫度、礦化度和特殊化學成分的地熱資源

4、。既有高溫蒸汽資源及中低溫地下熱水，又有淡熱水、高礦化熱鹵水及熱礦水，為地熱資源的綜合開發(fā)利用提供了資源保證。地熱資源開發(fā)利用地熱發(fā)電。地熱發(fā)電是地熱利用的最重要方式。高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電。地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要備有龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能，首先需要有“載熱體”把地下的熱能帶到地面上來。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。地熱采暖

5、。將地熱能直接用于采暖、供熱和供熱水是僅次于地熱發(fā)電的地熱利用方式。這種利用方式簡單、經(jīng)濟性好，既節(jié)約了常規(guī)能源，又減少了環(huán)境污染。地熱農(nóng)業(yè)利用。利用溫度適宜的地熱水灌溉農(nóng)田，可使農(nóng)作物早熟增產(chǎn)；利用地熱水養(yǎng)魚，在28C水溫下可加速魚的育肥，提高魚的出產(chǎn)率；利用地熱建造溫室，育秧、種菜和養(yǎng)花；利用地熱給沼氣池加溫，提高沼氣的產(chǎn)量等。地熱工業(yè)利用。地熱水中含有許多貴重的稀有元素、放射性元素、稀有氣體和化合物，如：溴、碘、硼、鉀、氦、重水和鉀鹽等，是國防工業(yè)、原子能工業(yè)、化工工業(yè)及農(nóng)業(yè)不可缺少的原料。地熱醫(yī)療與旅游。地熱水具有較高的溫度、特殊的化學成分、氣體成分、少量生物活性離子以及放射性物質(zhì)等，并在一些地熱區(qū)形成礦泥，對人體具有明顯的醫(yī)療、保健作用。我國中西部的許多地區(qū)既擁有醫(yī)療礦水資源，又擁有溫泉旅游觀光資源，不少已成為著名的礦泉旅游療養(yǎng)勝地。礦泉飲料業(yè)。許多熱礦水中，含有鋰、鍶、溴、碘、鋅、硒等微量元素和碳酸氣等，對人體具有良好的醫(yī)療保健作用。地熱能源具有廣泛的利用價值，為了更好的利用地熱資源，還需解決以下幾個問題。地熱利用效率低。由于地熱類型的不同，所采用的汽輪機類型的不同，熱效率一般只有6.418.6