利用地热发电
地热利用最大的经济价值在于发电。其发电原理和火力发电一样,都是利用水蒸气推动发电机工作。
地热发电有好几种方式。这主要是根据地热田中地热资源的形式来区分的。
如果地下上来的是干蒸汽,则直接送到汽轮发电机发电。这种发电方式的设备最简单,投资少,大约要比核电站和水电站的设备投资少一半,比火电站的设备投资也要少很多。
如果从地热田中开发出来的地热资源是蒸汽和热水的混合物,可以先把蒸汽和热水分开,蒸汽送去发电,热水另做他用。世界上大多数的地热电站都是使用这种湿蒸汽发电的。
如果从地热田中开发出来的全都是热水,那就麻烦一些了,因为热水是不能直接用来驱动汽轮发电机发电的。得想办法把热水变成蒸汽。
一种最有效的把较高温度的热水变成蒸汽的办法是减压扩容法。具体做法是把地下上来的热水送进一种减压扩容器里。扩容器里的气压很低,热水一进到里面就马上沸腾,变成蒸汽,然后再把这种蒸汽送到低压汽轮机里去做功。
另外一种办法是利用地下热水去加热一些低沸点的工作物质,让它们变成气体去推动汽轮机运转。这叫做中间介质法。
低沸点的工作物质有好几种,比如氟里昂、氯乙烷、正丁烷等等,它们的沸点只有一二十摄氏度,一加热很容易变成气体。
地热蒸汽和热水都是从地下来的,不像我们从锅炉里烧出来的蒸汽或热水那样干净,所以在送去汽轮机以前,还要用专门的净化装置把它里面的杂质,特别是把腐蚀性杂质去掉。
地热电站的厂址和规模受地质地理条件的限制,温度较低的地热资源利用效率不高,开发较深的地热资源在技术、经济上有诸多困难,地下热水和地热蒸汽往往会腐蚀管道和设备等等,这些都是地热发电的不足。
但是,同普通烧煤、烧油的火电站相比,地热发电又有不少独到的长处。
首先,地热发电所用的“燃料”是蕴藏于地下的热能,开发起来花钱不多,而它们的储存量却是任何其他电站无可比拟的。
其次,地热电站的开发技术和设备简单,打几口井,打到应有的深度,铺设一些管道,安装几台蒸发器和扩容器,再加一些净化设备,就可以代替火电站的锅炉、烟囱、燃料的运输和加工,以及除灰、除尘等设备。
第三,地热发电基本上不产生有害物质,发电后的余热还可以综合利用,以进一步降低发电成本,消除环境污染。