地热能原理及其开发利用

地热资源是我国蕴涵比较丰富的一种无污染的清洁能源，下面我们一起来看看地热能的原理及其开发利用。

地热能原理及其开发利用

地热发电是地热利用最重要的方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电的原理和火力发电一样，是将蒸汽的热能在汽轮机中转化为机械能，然后驱动发电机发电。

【/h/】区别在于地热发电不像火力发电那样配备大型锅炉，不需要消耗燃料。它的能源是地热能。地热发电是先将地下热能转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程。要利用地下热能，需要有一个“热载体”，将地下热能带到地面。目前，地热电站可以利用的热载体主要是地下天然蒸汽和热水。

【/h/】根据可利用地热资源的特点和不同的技术方案，地热发电主要分为地热蒸汽、地下热水、联合循环和地下热岩四种发电方式。

【/h/】地热蒸汽发电背压式汽轮机的原理是:干蒸汽从蒸汽井中引出，先经过净化，其中所含的固体杂质经分离器分离，然后蒸汽带动汽轮发电机组发电，排出的蒸汽排出(或送热用户)。这是最简单的发电方式，多用于地热蒸汽中不凝性气体含量高的地方，或者综合用于工农业生产和生活用水。

【/h/】凝汽式汽轮机的发电原理是提高地热电站的机组输出功率和发电效率。做功后的蒸汽通常排入混合式冷凝器，冷却后排出。

我国利用地热资源的主要途径是高温地热发电和直接利用中低温地热能。

1。地热发电

地热发电是地热利用最重要的方式。高温地热流体应首先应用于发电。中国的高温地热资源(温度高于150℃)主要集中在西藏南部、云南西部和台湾东部。目前有5500个热点和45个地热田，储热温度均超过200℃。如果能全部转化为电能，对中国的能源结构影响很大。地热发电是一种以地下热水和蒸汽为动力源的新型发电技术。它的基本原理类似于火力发电，也是基于能量转换原理，先将地热能转换成机械能，再将机械能转换成电能。

2。地热水的直接利用

【/h/】地热能长期以来直接用于做饭、洗澡、暖房。到目前为止，天然温泉和人工开采的地下热水仍然被人类广泛使用。据联合国统计，世界上直接利用地热水的远远超过地热发电。中国地热水直接利用量居世界第一，其次是日本。

地热水是一种理想的天然热水资源，具有可观的社会效益和经济效益。地热水有广泛的直接用途，包括供暖和空调、工业干燥、农业温室、水产养殖、水疗保健等。

(1)地热直热

煤炭仍然是中国北方城市冬季取暖的主要能源，其燃烧产生的二氧化碳和粉尘对空气环境的污染日益严重，已成为困扰城市居民的一大问题。使用地热供暖系统可以直接传热，永远不会污染空气。特别是在改造传统设备的基础上，地热水不需要通过换热器直接进入加热管，只剩下清水在管内循环，基本解决了腐蚀结垢问题。不仅如此，其经济效益也非常明显。地热供暖的成本只有燃油燃气锅炉的10%，燃煤锅炉的20%。因此，大力推广和普及地热供暖将为环境保护做出重要贡献。

(2)沐浴疗法和保健

地热水富含硼、硅、锶、氟、锂、碘等多种矿物质。具有一定的医疗保健和养生功能，适用于循环功能不全疾病。经常用热矿泉水洗澡，对心血管硬化、坐骨神经痛、慢性类风湿性关节炎、湿疹、银屑病、慢性胃炎、慢性支气管炎有一定疗效。长期沐浴可以改善人体环境，增强体质，延缓衰老，有益健康。热矿泉水的进入无疑会大大提高居民的生活质量。

(3)娱乐和旅游

依托温泉洗浴疗法，可开发游泳池、休闲公园、会议中心、疗养中心、温泉酒店、温泉度假村、高级酒店等一系列娱乐旅游项目。

(4)种(www.isoyu.com原创版权)植和育种

【/h/】依托地热井，可建温泉大棚，可种植名花、特色蔬菜(大型酒店、宾馆、饭店用)，也可用于发展观光农业。热水养殖可以大大缩短各种水生生物的潜伏期和生长周期。可以依托地热资源发展高产鱼类养殖等水产养殖业。

(5)废热加热

洗浴娱乐用的地热水，温度还是很高的，含有大量的热能。如果能有效利用，将会带来巨大的经济效益和社会效益。比如北京地质勘查院和清华同方成功试验了一种环保型地热热泵供暖系统，可以从热水甚至冷水中提取热能进行供暖，使地热能综合利用率提高到80%左右，运行成本低于燃气和燃料。该系统的成功实验为地热水的余热加热开辟了广阔的天地。