上傳人：a***

認(rèn)證信息

認(rèn)證類(lèi)型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：李**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：湖北

IP屬地：湖北 上傳時(shí)間：2024-08-28 格式：PPT 頁(yè)數(shù)：46 大?。?.12MB 積分：18 舉報(bào) 版權(quán)申訴

故事：楊貴妃入浴華清池〔參見(jiàn)教材〕 溫泉是來(lái)自地下的熱水，說(shuō)明地球內(nèi)部存在著某種形式的熱能。如何利用這些來(lái)自地下的熱能，已經(jīng)成為人們非常關(guān)心的問(wèn)題。1§6地?zé)崮芗捌淅?§6.1地?zé)豳Y源的形成地球是一個(gè)巨大實(shí)心橢球體，體積約為1萬(wàn)億立方公里?！?.1.1地球的構(gòu)造和熱量來(lái)源地球內(nèi)部越深，溫度越高。各層的溫度，如以下圖。3地球內(nèi)部的熱量，主要來(lái)自放射性元素的衰變。放射性元素的衰變是原子核能的釋放過(guò)程。高速粒子的動(dòng)能與輻射能在與其它物質(zhì)的碰撞過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。此外，熱的?lái)源還有潮汐摩擦熱、化學(xué)反響熱等，不過(guò)所占比重都不大?！?.1.1地球的構(gòu)造和熱量來(lái)源4§6.1.2地?zé)豳Y源的概念并非所有的地球內(nèi)部熱量都能作為能源進(jìn)行利用。小知識(shí)：大地?zé)崃鳌苍斠?jiàn)教材〕1〕地表每年散發(fā)到大氣的熱量很多。但是太過(guò)分散，目前還無(wú)法作為能源。2〕還有很多熱量埋藏在地球內(nèi)部的深處，開(kāi)采困難，也很難被人類(lèi)利用。5在某些地質(zhì)作用下，地球內(nèi)部的熱能會(huì)向某些地域聚集，集中到特定深度范圍內(nèi)，有些能到達(dá)開(kāi)發(fā)利用的條件?！?.1.2地?zé)豳Y源的概念6§6.1.2地?zé)豳Y源的概念小知識(shí)：地下3km范圍內(nèi)的地?zé)豳Y源〔教材154頁(yè)〕。7§6.2地?zé)豳Y源的類(lèi)型1〕熱水型 ——包括熱水及濕蒸汽。2〕干蒸汽型 ——高溫蒸汽。3〕地壓型 ——高壓水，壓力一般可達(dá)幾十兆帕。4〕干熱巖型 ——溫度很高的巖石層。5〕巖漿型 ——高溫熔巖?！?.2.1地?zé)豳Y源的存在形態(tài)目前人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用的，主要是地?zé)嵴羝偷責(zé)崴畠纱箢?lèi)，已經(jīng)有很多的實(shí)際應(yīng)用。干熱巖和地壓兩類(lèi)尚處于試驗(yàn)階段，開(kāi)發(fā)利用很少，未來(lái)可能有大規(guī)模開(kāi)展的潛力。巖漿型資源的應(yīng)用還處于課題研究階段。8§6.2.2地?zé)崽?0℃的地下熱水，大致埋藏在2000多米的地方。如果想獲得溫度更高的地?zé)豳Y源，深度還要增加。世界之最：最深的人工礦井〔詳見(jiàn)教材〕9世界之最世界上最大的地?zé)崽?蓋瑟爾斯地?zé)崽铩苍斠?jiàn)教材〕。第一個(gè)成功開(kāi)發(fā)的大型熱水田 懷拉基地?zé)崽铩苍斠?jiàn)教材〕。10§6.3地?zé)崮苜Y源及其分布地?zé)崮艿目們?chǔ)存量為煤炭的1.7億倍，是一個(gè)龐大的熱庫(kù)。據(jù)估計(jì)，全世界地?zé)豳Y源的總量大約為1.45×1026焦耳，

相當(dāng)于5000萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)放出的熱量。更多數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)教材?！?.3.1地?zé)崮艿奶N(yùn)藏量11§6.3.2世界地?zé)豳Y源分布全球地?zé)豳Y源的分布很不平衡，但有一定的規(guī)律。從全球地質(zhì)構(gòu)造觀點(diǎn)來(lái)看，小于150℃的中、低溫地?zé)豳Y源，那么分布于板塊內(nèi)部的活動(dòng)斷裂帶、斷陷谷和坳陷盆地。大于150℃的高溫地?zé)豳Y源，主要出現(xiàn)在地殼表層各大板塊的邊緣。12§6.3.2世界地?zé)豳Y源分布13§6.3.2世界地?zé)豳Y源分布〔3〕大西洋中脊地?zé)釒谴笪餮蠛Ｑ蟀鍓K的開(kāi)裂部位。從冰島至亞速爾群島有許多地?zé)崽?，其中最著名的是雷克雅未克地?zé)崽??！?〕紅海－亞丁灣－東非裂谷地?zé)釒挥诎⒗鍓K與非洲塊板的邊界，包括吉布提、肯尼亞等國(guó)的地?zé)崽?，如著名的肯尼亞阿爾卡利亞高溫地?zé)崽锏?。各環(huán)球地?zé)釒У牡乩砦恢眉芭c板塊的關(guān)系，參見(jiàn)教材圖6.5。世界上主要的高溫地?zé)崽铮瑓⒁?jiàn)教材表6-1。14我國(guó)擁有豐富的地?zé)豳Y源。世界上四大板塊地?zé)釒е?，兩個(gè)經(jīng)過(guò)我國(guó)幅員〔哪兩個(gè)？〕。全國(guó)地?zé)峥刹蓛?chǔ)量，是已探明煤炭可采儲(chǔ)量的2.5倍，其中距地表2000米以內(nèi)儲(chǔ)藏的地?zé)崮転?500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。以中低溫地?zé)豳Y源為主。目前，全國(guó)經(jīng)正式勘查并經(jīng)國(guó)土資源儲(chǔ)量行政主管部門(mén)審批的地?zé)崽镉?00多處。每年全國(guó)可開(kāi)發(fā)利用的地?zé)崴偭考s60多億立方米?！?.3.3我國(guó)的地?zé)豳Y源151617§6.4地?zé)崮芾玫拈_(kāi)展世界上許多地區(qū)很早就開(kāi)始了對(duì)地?zé)崮艿睦谩Ｓ形墨I(xiàn)記載的歷史，也至少有幾千年。早期主要是利用天然溫泉和地下熱水、天然蒸汽。1812年，意大利人就從地?zé)崛舭l(fā)殘?jiān)刑崛∨鹚帷?827年，意大利人率先利用天然地?zé)嵴羝麉⑴c加工。20世紀(jì)，地?zé)豳Y源開(kāi)始被用于發(fā)電和一些新型的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，直接利用的開(kāi)展規(guī)模也越來(lái)越大。20世紀(jì)中葉開(kāi)始，地?zé)岽笠?guī)模開(kāi)發(fā)利用漸漸盛行?！?.4.1世界地?zé)崮苤苯永?8古籍中有很多關(guān)于溫泉利用的記載。1995年利用的地?zé)峥側(cè)萘拷?00萬(wàn)千瓦，已居世界第一位。到2000年，地?zé)崂每偭砍^(guò)100億千瓦時(shí)，繼續(xù)高居世界首位?！?.4.2我國(guó)地?zé)崮苤苯永?9世界第一個(gè)地?zé)峁┡到y(tǒng)

1928年，冰島……世界最大的地?zé)釕?yīng)用工廠

目前世界上最大兩家地?zé)釕?yīng)用工廠……世界之最20§6.4.3世界地?zé)岚l(fā)電的開(kāi)展自1904年第一次地?zé)岚l(fā)電成功以來(lái)，已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)的的開(kāi)展歷史。美國(guó)、墨西哥、前蘇聯(lián)、日本、菲律賓、薩爾瓦多、冰島和中國(guó)也陸續(xù)開(kāi)展地?zé)岚l(fā)電的試驗(yàn)研究和開(kāi)發(fā)建設(shè)。尤其是1970s以來(lái)，地?zé)岚l(fā)電有了較快的開(kāi)展。美國(guó)從1973年開(kāi)始進(jìn)行干熱巖的地?zé)衢_(kāi)發(fā)試驗(yàn)。英國(guó)、日本、法國(guó)也陸續(xù)開(kāi)始進(jìn)行干熱巖開(kāi)發(fā)試驗(yàn)。用150℃以下的中低溫?zé)崴l(fā)電的研究，約從1970s開(kāi)始。日本建過(guò)兩座利用150℃地?zé)崴l(fā)電的1MW試驗(yàn)電站。21世界之最世界第一個(gè)地?zé)犭娬荆氯鹆_〔詳見(jiàn)教材〕世界第一個(gè)濕蒸汽地?zé)犭娬荆斠?jiàn)教材世界第一個(gè)干熱巖地?zé)犭娬荆斠?jiàn)教材世界上最大的地?zé)犭娬荆斠?jiàn)教材22§6.4.3世界地?zé)岚l(fā)電的開(kāi)展據(jù)2005年世界地?zé)岽髸?huì)統(tǒng)計(jì)，2004年全球直接利用地?zé)崮艹?00萬(wàn)億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年節(jié)約了11232億桶石油；同時(shí)，減少CO2排放量5933萬(wàn)噸。2005年世界地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量到達(dá)了8912MW。2005年局部國(guó)家的地?zé)岚l(fā)電統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，參見(jiàn)表6-3。1975~2005地?zé)岚l(fā)電年裝機(jī)容量增長(zhǎng)很快，參見(jiàn)表6-2。23§6.4.4我國(guó)地?zé)岚l(fā)電的開(kāi)展我國(guó)的地?zé)岚l(fā)電開(kāi)始于1970s初。在各省相繼建起了幾個(gè)小型發(fā)電試驗(yàn)裝置，如表所示。24252021年的地?zé)岚l(fā)電建設(shè)目標(biāo)是：

裝機(jī)容量到達(dá)400MW以上。目前，我國(guó)實(shí)際運(yùn)行的地?zé)犭娬?，年發(fā)電量近1.3億度，

居世界地?zé)岚l(fā)電排名第16位。26§6.5地?zé)崮艿囊话憷貌煌瑴囟鹊責(zé)崃黧w的利用方式也有所不同?？傮w而言，地?zé)崮茉谝韵滤膫€(gè)方面的應(yīng)用最為廣泛和成功。1〕地?zé)岚l(fā)電。2〕地?zé)峁┡?〕地?zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)。4〕溫泉洗浴和醫(yī)療。不同溫度地?zé)豳Y源的可能利用方式，參見(jiàn)表6-6。§6.5.1地?zé)崮艿睦梅绞?7§6.5.2地?zé)嵊糜诠┡膳?、供熱或提供熱水，是最普遍的地?zé)釕?yīng)用方式。包括：—地?zé)崴┡到y(tǒng)—地源熱泵系統(tǒng)—地源熱風(fēng)供暖系統(tǒng)中國(guó)之最：最大的地?zé)峁┡到y(tǒng) 在天津〔詳見(jiàn)教材〕世界之最：地源熱泵供暖比例最高的國(guó)家 瑞士〔詳見(jiàn)教材〕 28還可以把土壤作為低溫?zé)嵩础Ｒ话闶窃谕寥乐新裨O(shè)盤(pán)管或U形管，把從土壤吸收的熱能通過(guò)熱泵供給給室內(nèi)。29§6.5.3地?zé)嵊糜谵r(nóng)業(yè)地?zé)嵩谵r(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍十分廣闊。—利用溫度適宜的地?zé)崴喔绒r(nóng)田；—利用地?zé)崴B(yǎng)魚(yú)；—利用地?zé)峤ㄔ鞙厥?；—利用地?zé)峤o沼氣池加溫等。30§6.5.4溫泉洗浴和醫(yī)療在我國(guó)，溫度在25℃以上的地?zé)崴拍芊Q為溫泉。地?zé)崴谐：需F、硫等化學(xué)元素，因此很多天然溫泉具有一定的醫(yī)療保健作用。例如，……有些地?zé)崴€可開(kāi)發(fā)作為飲用礦泉水，并有特殊健康效果。世界各國(guó)都很珍惜，地?zé)嵩卺t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用有誘人前景。中國(guó)之最：的最早的溫泉31§6.6地?zé)岚l(fā)電§6.6.1地?zé)岚l(fā)電的原理32§6.6.1地?zé)岚l(fā)電的原理33§6.6.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)蒸汽型地?zé)岚l(fā)電是把高溫地?zé)崽镏械母烧羝苯右似啺l(fā)電機(jī)組發(fā)電。在引人發(fā)電機(jī)組前先要把蒸汽中所含的巖屑、礦粒和水滴別離出去。蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的類(lèi)型有：－背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)－凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)34§6.6.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)1〕背壓式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)主要由凈化別離器和汽輪機(jī)組成。這是最簡(jiǎn)單的地?zé)岣烧羝l(fā)電方式。大多用于地?zé)嵴羝胁荒Y(jié)氣體含量很高的場(chǎng)合，或綜合利用于生產(chǎn)和生活。35§6.6.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)1〕凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)蒸汽在汽輪機(jī)中急劇膨脹，做功更多。做功后的蒸汽排入混合式凝汽器，被冷卻而凝結(jié)成水，然后排走。為保持很低的冷凝壓力〔真空〕，常設(shè)有兩臺(tái)帶有冷卻器的抽汽器。采用凝汽式汽輪機(jī)，可以提高蒸汽型地?zé)犭娬镜臋C(jī)組出力和發(fā)電效率，因此常被采用。36§6.6.2蒸汽型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)1〕凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)37這是目前的主要方式，適用于中低溫地?zé)豳Y源。低溫?zé)崴驖裾羝荒苤苯铀腿肫啓C(jī)，需經(jīng)一定手段，把熱水變成蒸汽或利用其熱量產(chǎn)生別的蒸汽，才能用于發(fā)電。熱水型地?zé)岚l(fā)電，主要有兩種方式：－閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)－雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)§6.6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)38〔1〕閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)小知識(shí)：氣壓與液體的沸點(diǎn)。閃蒸法也叫“減壓擴(kuò)容法〞，就是把低溫地?zé)崴朊芊馊萜髦校ㄟ^(guò)抽氣降低容器內(nèi)的氣壓，使地?zé)崴谳^低的溫度下沸騰生產(chǎn)蒸汽，體積膨脹的蒸汽做功推動(dòng)輪發(fā)電機(jī)。適合于地?zé)崴|(zhì)較好且不凝氣體含量較少的地?zé)豳Y源。§6.6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)如果流體是濕蒸汽，那么先進(jìn)入汽水別離器，別離出的蒸汽送往汽輪機(jī)，別離下來(lái)的水進(jìn)入閃蒸器。39〔1〕閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)為提高地?zé)崮艿睦寐?，還可采用兩級(jí)或多級(jí)閃蒸系統(tǒng)。發(fā)電量可增加。也可把地?zé)峋诘娜苛黧w，不經(jīng)處理直接送進(jìn)全流膨脹器中做功，充分地利用地?zé)崃黧w的全部能量。這種系統(tǒng)稱為全流法地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。全流法單位凈輸出功率可比兩級(jí)閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)提高。不過(guò)，這種系統(tǒng)的設(shè)備尺寸大，容易結(jié)垢、受腐蝕，對(duì)地下熱水的溫度、礦化度以及不凝氣體含量等有較高的要求?！?.6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)40〔2〕雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)也叫低沸點(diǎn)工質(zhì)法，利用地下熱水加熱某種低沸點(diǎn)工質(zhì)，使其產(chǎn)生具有較高壓力的蒸汽并送入汽輪機(jī)。做功后的蒸汽在冷凝器中凝結(jié)，循環(huán)使用。地?zé)崴毓嗟降貙又??！?.6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)41〔2〕雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)小知識(shí)：常用的低沸點(diǎn)工質(zhì)〔詳見(jiàn)教材〕。須注意：低沸點(diǎn)工質(zhì)導(dǎo)熱性差，價(jià)格較高，來(lái)源有限，有些還易燃、易爆、有毒、不穩(wěn)定、對(duì)金屬有腐蝕?！?.6.3熱水型地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)雙循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：①蒸汽壓力高，設(shè)備尺寸較小，本錢(qián)較低；②地?zé)崴唤佑|發(fā)電系統(tǒng)，可防止關(guān)鍵設(shè)備的腐蝕。為了提高地?zé)豳Y源的利用率，還可以考慮用兩級(jí)雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，或者采用閃蒸與雙循環(huán)兩級(jí)串聯(lián)發(fā)電系統(tǒng)。421990s中期，以色列一家公司把地?zé)嵴羝l(fā)電和地?zé)崴l(fā)電系統(tǒng)整合，設(shè)計(jì)出一個(gè)新的聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)?！?.6.4聯(lián)合循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)大于150℃的地?zé)崃黧w，經(jīng)過(guò)一次發(fā)電后，在不低于120℃的工況下，再進(jìn)入雙工質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行二次做功，這就充分利用了地?zé)崃黧w的熱能。43美國(guó)1972年在新墨西哥州打了兩口約4000米的深斜井，從一口井將冷水注入到干熱巖體，從另一口井取出自巖體加熱產(chǎn)生的240℃蒸汽，用以加熱丁烷變成蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電?！?.6.5干熱巖地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)44§6.6.6各國(guó)地?zé)岚l(fā)電的開(kāi)展情況世界地?zé)豳Y源潛藏量前五名的國(guó)家：1－印度尼西亞2003年制定了地?zé)岱ǎ?005年策定了地?zé)岚l(fā)電路線圖，將地?zé)岚l(fā)電開(kāi)發(fā)目標(biāo)定為9500MW。2－美國(guó)是全球地?zé)岚l(fā)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家。目前地?zé)岚l(fā)電能力已經(jīng)超過(guò)了2800MW，擁有世界上最大的地?zé)犭娬尽?/p>