拉夫特河地熱電站

  1.地理位置
  愛(ài)達荷州境內有81條山脈、10條大河和2000多個(gè)湖泊。愛(ài)達華州南部的拉夫特河（Raft river）向東北方向逐漸流經(jīng)拉夫特河地熱電站所在的拉夫特河地熱田。州境中部、東部及東北部全是落基山脈盤(pán)亙之地。波拉峰海拔3859米，為州內最高點(diǎn)。斯內克河發(fā)源于東南部山區，切穿北落基山脈時(shí)形成許多峽谷，著(zhù)名的斯內克河谷深達1.6公里，為北美洲最深的峽谷。沿河有一系列瀑布，肖肖尼瀑布高達65米。博伊色附近的月球火山口國家公園的死火山口和火山錐呈現一派荒漠景象。該州屬大陸性氣候。北部年降水量平均510毫米，南部為300毫米。地勢高低對溫度有重大影響。劉易斯頓海拔217米，年平均氣溫11.1℃；蒙彼利埃海拔1828米，均溫5.5℃。斯內克河中游地區均溫12.8℃。作物生長(cháng)期從120天到300天不等。

 
  2.地質(zhì)背景
  拉夫特河地熱田的熱儲層，處在一個(gè)盆地中，這個(gè)盆地西部以一個(gè)小角度的斷層為界限，東邊則是由黑松山（Black Pine Mountains）和一個(gè)二次斷層分界。熱儲的蓋層為第三系的沉積層，基底巖石大約厚度為1600m，在這個(gè)深度被一個(gè)東北向的線(xiàn)性構造—解理構造（Narrows Structure）所貫穿，人們認為這個(gè)結構是基底剪切作用產(chǎn)生的。熱源為前寒武紀二長(cháng)花崗巖。開(kāi)始，人們認為熱液是通解理構造涌上來(lái)，然后通過(guò)其他的褶皺和斷層蔓延整個(gè)沉積構造?，F在的人們則認為有兩個(gè)熱源補給區，一個(gè)來(lái)自西北方向沿著(zhù)馬井斷層分布的補給區，另外一個(gè)則是來(lái)自東南方向的，可能是與變窄構造有關(guān)聯(lián)。

 
  3.地熱電站發(fā)展歷史
  19世紀七十年代，由于拉夫特河地熱田開(kāi)發(fā)出的地熱液的溫度比較低，當地人們專(zhuān)門(mén)設計了一個(gè)雙循環(huán)發(fā)電機。但是由于技術(shù)問(wèn)題，一直沒(méi)能投入使用。于是美國能源部就試圖為拉夫特河地熱電站的雙循環(huán)地熱發(fā)電開(kāi)辟新的領(lǐng)域，并在這個(gè)工程上消耗了將近13million美金。這次設計的雙循環(huán)發(fā)電機只從1981年秋天運轉到了1982年的春天，最后于1982年六月十五號停止運行。在電站停止運行期間地熱井，地熱電站的設備都處于關(guān)閉狀態(tài)，到了20年后的2002年美國地熱收購了拉夫特河地區的開(kāi)發(fā)權，包括之前的五個(gè)生產(chǎn)井、注入井、檢測井等。在2002年到2011年間，美國地熱對當地繼續進(jìn)行鉆井勘探地熱等，并結合當代的高新技術(shù)優(yōu)化了拉夫特地熱發(fā)電站的雙循環(huán)發(fā)電系統，并開(kāi)始正常運行。
 
  4.地面發(fā)電系統
  最新的USGeo拉夫特河發(fā)電站坐落在起初的電站南南東方向約600m的地方。這個(gè)最新的發(fā)電機組的能量對流系統是一個(gè)部分回熱，二級，雙壓力雙循環(huán)發(fā)電機組。有兩個(gè)單獨的單元，每一個(gè)單元都有兩個(gè)軸向流動(dòng)的渦輪來(lái)驅動(dòng)同一個(gè)中心發(fā)電機。一個(gè)四室的水冷卻塔為殼管冷凝器（shell-and-tube condensers）提供冷卻提供冷卻水。補充水是從水井中獲取的，而且需要及時(shí)處理來(lái)維持冷卻塔中的水的質(zhì)量。138℃的鹵水以大約3.15×106kg/s的速度泵向蒸發(fā)器和預熱器，循環(huán)工質(zhì)異戊烷（i-C5H12）就是在蒸發(fā)器和預熱器中吸收溫度的。換熱器只在高壓循環(huán)中才使用。