地熱發(fā)電

閃蒸地熱發(fā)電系統的優(yōu)勢

  閃蒸地熱發(fā)電系統是一種比較適用于中低溫地熱水發(fā)電的系統(又稱(chēng)“減壓擴容法”),圖1所示為這種系統的流程圖。來(lái)自地熱井的熱水首先進(jìn)入閃蒸器(減壓擴容器)(圖1-a),容器內維持著(zhù)比熱水壓力低的壓力,因而部分熱水得以閃蒸并將產(chǎn)生的蒸氣送往汽輪機膨脹做功發(fā)電。如地熱井口流體是濕蒸氣(圖1-b),則先進(jìn)入汽水分離器,分離出的蒸氣送往汽輪機做功發(fā)電,分離剩余的水再進(jìn)入閃蒸器,閃蒸后得到的閃蒸蒸氣也送往汽輪機做功。
 
  閃蒸地熱發(fā)電的特點(diǎn)是,系統比較簡(jiǎn)單,運行和維護較方便,而目閃蒸器比表面式蒸發(fā)器結構簡(jiǎn)單,金屬消耗量少,造價(jià)低。存在的缺點(diǎn)主要是:低壓蒸氣比容大,所以蒸氣管道、汽輪機的尺寸相應也大,使投資增加;設備直接受水質(zhì)影響,易結垢、腐蝕;當蒸氣中夾帶的不凝氣體較多時(shí),需要容量大的抽氣器維持高真空,因此自身電耗大。
  地熱田所提供的地熱蒸氣或熱水的參數(溫度、壓力),相對于常規火電廠(chǎng)的參數來(lái)說(shuō)都是很低的,地熱發(fā)電的效率也遠低于火力發(fā)電。因此,如何最大限度地利用地熱能量,尤其是對濕蒸氣田和熱水田更是突出的問(wèn)題。采用多級閃蒸系統,就是一種有效利用地熱能量的方法。
 
  圖2是多級閃蒸(多級減壓擴容)蒸氣循環(huán)的流程圖。從井口流出的熱水先進(jìn)入第一級減壓擴容器,產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)入汽輪機的高壓部分,而從第一級閃蒸器底部出來(lái)的閃蒸后的剩余熱水再進(jìn)入第二級閃蒸器(擴容器),產(chǎn)生二次閃蒸蒸氣,并通往汽輪機低壓部分做功。若井口出來(lái)的是濕蒸氣,則直接進(jìn)入汽水分離器,蒸氣分離出來(lái)后去高壓部分做功,熱水再進(jìn)入第二級閃蒸器(減壓擴容器),所以實(shí)際上是用一個(gè)汽水分離器代替了第一級閃蒸器,如(圖1-b)所示。第二級閃蒸器分離出來(lái)的熱水壓力若高于大氣壓力,則熱水可以自行排出;不然,就要用排水泵抽出。閃蒸器的級數增加,單位質(zhì)量工質(zhì)輸出功也增加,即地熱水中的能量愈能得到充分利用。當級數無(wú)限多時(shí),理論上可以得到最大的輸出功,增益達到極限。但是,級數增加將使設備投資增加,系統變得復雜,所以實(shí)際采用的閃蒸級數一般不超過(guò)四級。地熱流體溫度高可以級數多些,熱水溫度較低時(shí)就不宜采用二級以上的閃蒸系統。