地热能——地心热的开发利用

文章主要介绍了地热的定义以及地热能——地心热的开发利用。

何谓地热 地球的内部非常热，其地心温度大约为4000℃，热能持续不断地在流向地面，从地表辐射出去并消失在太空中。这一表面的平均热能量值为82毫瓦/米2，如果地球的表面积为5.1×1014米2，那么，这种连续不断的热流失率大约为42兆兆瓦(热)。 到达地表的能量多数是很劣质的热，很少被搜集后直接使用。然而，在近百万年间发生火山活动的地区，大量优质热留存于熔岩或已结晶的2～10公里深的岩石中，用现代技术(如向岩石钻探)可有效予以搜集。 从地壳岩石中抽取热量并运至地表，需要热传递介质。自然界是通过地下水实现这一点的。地热库下边热的熔岩将地下水加热，热水通过岩石中相互连接的断层、裂缝和孔洞浮上来。断层、裂缝和孔洞中的开放空间只占岩石体积的2%～5%，但当它们充满了热水并且相互连接，将形成一个多孔渗透地热库。 地热水的温度在一处与另一处可相差极大。有的地热源可产生300℃以上的热水，有的则产生沸点以下(在海平面水的沸点为100℃)的水。高于150℃的高温热源一般可用以发电，低温热源可直接加热使用，如工业加工、区域供热、温室加热、食品干燥和水产养殖。 地热发电 地热发电，实际上是用蒸汽动力发电。通过打井找到正在上喷的天然热水流。由于水是从1～4公里的地下深处上来的，所以水是处在高压下。一眼底部直径25厘米的井每小时可生产20～80万公斤的地热水与蒸汽。由于水温的不同，5～10眼井产出的蒸汽可使一个发电装置生产出55兆瓦的电。 这种发电装置有两类：汽轮机发电和二元发电装置。为了供给一台汽轮发电机蒸汽，抽出的地热水(带压)在称为闪蒸罐容器的表面释放出来，一部分水(约占35%，取决于它的温度)闪蒸(沸腾)为蒸汽，进入汽轮发动机进而带动一台发电机。涡轮的排气用传统冷却塔冷却。闪蒸罐内剩余的水在沸腾阶段之后又注入热库边缘的地下，它有助于维持 附件下载