地热系统的基本类型

地热系统的基本类型,第1张

天然地热系统可以分为2类5型(表42):①构造隆起区热对流类地热系统,包括火山型、非火山型、断裂-深循环型地热系统;②构造坳陷区热传导类地热系统,包括断陷盆地型、坳陷盆地(造山型盆地、克拉通型盆地)型地热系统。他们的基本特征列于表42。

表42 地热系统的基本类型

(据陈墨香等,1994)

在图412~图418中以示意图的形式显示不同类型地热系统的特征。其中,图412为与火山有关的高温地热系统(火山型),图413和图414为与岩浆有关的高温地热系统(非火山型)。图415和图416为断裂-深循环型中低温地热系统。图417为断陷盆地型中低温地热系统。图418显示了多种类型地热系统的组合情形。图419显示一个坳陷盆地型中低温地热系统,位于英国南部伦敦以西的Bath附近,是一个小型沉积盆地,地下热储层为石炭系碳酸盐岩,西部碳酸盐岩裸露区为补给区,向深处(埋深约2700m)径流并获得深部热流加热,在东侧以温泉形式出露,泉水温度465℃,盆地深处热水温度达64~96℃,据估计,地下热水从入渗补给到温泉出露经历了4000~10000a(Albu等,1997)。

图412 火山型高温地热系统示意图虚线T1和T2分别表示推测等温线150℃和350℃

图413 与岩浆有关的山区高温地热系统

图414 与岩浆有关的高温地热系统(地形平坦)

图415 断裂-深循环型中低温地热系统(据White,1968,转引自汪集旸等,1993)

图416 同一断层或断裂带的中低温地热系统(据Reed,1983)

图417 断陷盆地中的中低温地热系统(据Reed,1983)

图418 地热系统示意图(据Domenico等,1990)

图419 英国Bath盆地地热系统(据Albu等,1997)

迄今世界上有21个国家应用地热流体发电(表8-1)。地热发电成本差别很大,平均每度电约合4美分。截止1992年底,世界地热发电总装机容量达6275MW。在过去十年中,增加125%,年平均增加85%。世界地热发电总装机容量在1944~1960年增加79%;1978~1985年间增长速度最快,年平均增长率为172%,在这一时期,新增7个国家利用地热发电,总数达到17个国家;1985~1992年新增4个国家。80年代早期地热发电的迅速发展无疑与1973年和1979年的石油危机有关。第一次危机加速了替代能源的勘查,第二次危机期间开始着手建立地热电站。然而,1986年石油危机之后,地热发电增长速度降低。

表8-1 1982年到1992年间世界各国地热发电总装机容量比较表 (MW)

地热发电的一大益处在于,它可以很经济地建立相对较小的发电机组(与水力发电相比)。在一些电力市场较小的发展中国家,建立15~30MW的地热电站比建立100~200MW的水力发电站要容易的多,且实践证明地热发电非常稳定,它不受月或年降水量大小的影响,因为在地热系统中,地下流体的运移距离很大,且地热发电需要的新鲜水的量也很小。

地热发电有三种类型,即干蒸汽、闪蒸汽和中间介质。干蒸汽电站应用蒸汽热储发电,将蒸汽从井中直接传输到发电机组,这一类热田单机组发电为35~120MW,在印度尼西亚、意大利、日本以及美国均建有此类电站,这些电站的总发电量占地热能总发电量的一半。

世界上大多数地热田属液态热储,闪蒸地热电站应用液态地热系统中的热液流体发电,在地表首先通过一到二个压力步骤,将大部分液态水闪蒸为蒸汽,然后输送到发电机组发电,此类电站单机组发电在10~55MW。

中间介质发电也应用液态地热系统发电,但由于热储温度较低,不能通过压力变化闪蒸成蒸汽而发电,只能通过中间介质来发电,一般单机组装机容量小于3MW。目前世界总装机容量达200MW(商业性运行)。

我国地热发电始于1970年,即李四光教授继地震之后发起的地热大会战。我国是中间介质发电的先驱之一,比如河北的后郝窖、湖北的灰汤等低温试验电站,但由于缺乏商业价值,均相继取消。1977年在西藏羊八井建立第一个高温地热发电机组,装机容量为1MW,到1994年总装机容量为2518MW,电力全部供给拉萨市,占拉萨市总需电量的40%。1996年在羊八井打出高温高产地热井,可建一10MW发电机组。最近拟在云南腾冲热海地热田建一10MW的地热电站,前期工作正在进行中。

中国的地质构造条件,决定了中国的地热资源主要以两种形式存在:
一是在构造隆起区(浅山区),沿主要断裂构造出露并受其控制的地热温泉。主要以热泉的形式直接出露地表,可开发的地段限于在地表有地热显示及其相关构造分布的地区,其分布受地质构造的控制,地热资源靠循环于断裂带中的地热水所提供,称对流型地热田;
二是赋存于中、新生代沉积盆地中的地下热水。埋藏于地下深处的各热储层中,地热靠地球内部的传导热提供,通过开采热储层中的地热水得以利用,这类热田称传导型地热田。

规模大的地热系统。地暖system主要是指规模大的地热系统,是出现于板块内部而不是边缘地区的高温地热系统。地热系统,英文为Geothermalsystem,是以整个地面为散热器,通过地板辐射层中的热媒,均匀加热整个地面。

地暖。

优点:地暖的采暖效果相比暖气片范围广,影响大,整个地面的加热,会让整个房间暖和起来,而暖气片只能让小范围的空间暖起来,所以对于采暖效果,地暖是优于暖气片的。

缺点:地暖一旦被损坏,维修性非常的差,因为地暖属于较为隐藏的工程,想要维修,是一件非常大的工程,所以在装修的时候应该要选择耐压、耐温、耐腐蚀等稳定性很好的高科技环保管材。

二、暖气片

优点:暖气片采暖是将暖气片安装在内窗户下(如受限制则安装在内墙上),一般采用明装,管道暗敷设在地面下。目前暖气片一般采用钢板、铝合金及铜铝复合暖气片,管道采用铜管和PEX管等。这种方式是使用墙面空间,则不会占用层高。

缺点:暖气片有一定的体积,一般安装在墙面等地方,会占用家里一定的空间。

地暖使用注意事项

地热系统的分集水器附近外露的管道最好加防护罩,防止部件开裂及采暖管中的水结冰堵塞管道。铺设地热管的地面也要避免放置高温热源,以防破坏管道系统,地暖系统每年应清洗一次,保证水循环的清洁畅通。

若地暖系统施工后当年冬天不能启用,当室内温度低于5°C时,应将本系统中的水用空压机全部吹出,以免冻坏系统,非采暖季节系统应充满水保养。

以上内容参考  百度百科-暖气片、百度百科-地暖


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