介绍我国的地热电站

我国自1970年在广东省丰顺县邓屋建立设计容量为86kW的扩容法地热发电系统以来,总装机容量已超过11.586MW。我国已建成的7座地热电站的概况见表7.7。

表7.7　我国已建成的7座地热电站概况

续表

目前国外发展地热发电所选用的地热温度均较高,一般在150℃以上,最高可达280℃。而我国地热资源的特点之一是除西藏、云南、台湾外,多为100℃以下的中低温地下热水。因此,地热发电的科研和应用,应以西藏和云南作为重点。我国相继建立的七座地热电站,通过运行试验取得了许多宝贵的数据,为我国发展地热发电提供了技术经济论证的初步依据。在这七座电站中,有六座是利用100℃以下的地下热水发电的电站。试验说明,利用100℃以下的地下热水发电,效率低,经济性较差,今后不宜发展。已建的低温地热电站,应积极开展综合利用,以提高经济效益。这些电站对满足当地工农业生产和人民生活对于能源的需要起了良好的作用。

1.怀来地热电站

自1978年11月至1979年4月,除发电外,实行综合利用,共计向温室提供75℃和52℃的地下热水约11.25万t,利用温度按30℃计,约为1.413×107 kJ热能,相当于当地供暖锅炉用煤1126t发出的热量。

2.温汤地热电站

发电后的热排水,可为两座农业温室供暖,为100多个床位的疗养院供热,供乡卫生院作理疗,给24亩室外热带鱼池和9个室内高密度温水放养鱼池供水,还为多个浴池提供热水。所在乡的大部分单位都安上了热水管,为居民提供热水。由于水质好,排出的水还可供农田进行灌溉。温度只有67℃,井深仅为70m的一口生产井和一口勘探井,流量为70～90t/h,进行逐级利用、分段取热,地热资源的节能效果和经济效益是很可观的。

3.熊岳地热电站

除发电以外,还通过综合利用系统对发电后的排水进行综合利用,收到了显著效益。冬季发电后,60℃左右的热排水首先用其一部分采暖,而后用于养鱼。地热采暖面积3600m2,省果树研究所有温室5亩,总计采暖面积约7000m2。养鱼面积4亩,养殖非洲鲫鱼。夏季,热排水首先用于养鱼和鱼苗繁育,而后用于农田灌溉。在养鱼的同时,还利用热排水在冬季保存细绿萍以及常年繁殖细绿萍。

4.邓屋地热电站(www.xing528.com)

邓屋地热电站是于1970年建成的我国第一座地热电站,当时的装机容量为86kW。它的建成,证明用90℃左右的地下热水作为发电的热源是可能的。而后,随着技术的提高和采用大口径钻机打出了流量大的生产井,又相继安装了200kW和300kW两台发电机组。第一台机组经完成试验任务后已停止运行；第二台机组则由于质量不过关而在运行1000h取得必要数据后也已停止运行；第三台机组运转情况良好,出力正常,运行五个半月的净输出电力为6.95×105 kW·h,每年可净输出电力达1×106 kW·h左右。

5.灰汤地热电站

灰汤地热电站于1972年5月开始筹建,1975年9月底建成。采用闪蒸法发电系统,设计功率300kW。由一口560m深的地热井供水,水温91℃。1975年10月中旬开始投入运行试验,经过部分改进和完善后,于1979年初达到稳定安全满负荷运行的要求,最高达330kW,每天运行两班计16h,并网向附近地区供电。1979年全年运行4744h,发电1.16×106 kW·h。到1982年6月底止,机组累计运行12397h,发电2.92×106 kW·h,除自用外,输送给电网1.72×106 kW·h。从经济效益看,该电站也是好的。按照火电厂发电成本的计算方法,使机组在额定功率下每日三班连续发电,每年运行6000h,则全年可输给电网1.29×106 kW·h电能,核算其成本为0.036元/(kW·h)。电站按0.055元/(kW·h)收费,这样,仅电费一项收入,扣除折旧、检修、管理、工资等运行开支,还略有节余。如果加上排水供热进行综合利用的收入,其经济效益是很明显的。该电站排出的水,温度为68℃,日排出量为100t左右。排出的水一部分送往0.5亩农业温室,因而取消了原用的供暖锅炉,使良种培育世代大大加快,一年完成三年的工作量,每年大约节省煤炭1400t；另一部分送往规模较大的某个疗养院使用,同时还向澡堂、卫生院、商店及附近居民供应热水。此外,电站的冷却水排出后,尚可自流灌溉农田800余亩。从投资情况来看,该电站不包括钻井费和试验研究费在内,全部投资为1460元/kW。

6.西藏羊八井地热电站

羊八井位于西藏拉萨市西北91800m的当雄县境内。热田地势平坦,海拔4300m,南北两侧的山峰均在海拔5500～6000m,山峰存有着现代冰川,藏布曲河流经热田,河水年平均温度为5℃,当地年平均气温2.5℃,大气压力年平均为0.06MPa。附近一带经济以牧业为主,兼有少量农业,无电力供应。青藏、中尼两条公路干线分别从热田的东部和北部通过,交通很方便。

经勘探证实,浅层地下400～500m深,地下热水的最高温度为172℃。平均井口热水温度超过145℃。1977年10月羊八井地热田建起了第一台1000kW的地热发电试验机组。经过几年的运行试验,不断改进,又于1981年和1982年建起了两台3000kW的发电机组,1985年7月再投入第四台3000kW的机组,电站总装机容量已达10MW。

羊八井地热发电是采用二级扩容循环和混压式汽轮机,热水进口温度为145℃。羊八井地热田在我国算是高温型,但在世界地热发电中,其压力和温度都比较低,而且热水中含有大量的碳酸钙和其他矿物质,结垢和防腐问题比较严重。因此实现经济发电具有一定的技术难度。通过试验,解决了以下几个主要问题：

单相汽、水分别输送,用两条母管把各地热井汇集的热水和蒸汽输送到电站,充分利用了热田蒸汽,比单用热水发电提高发电能力1/3。

汽、水二相输送,用一条管道输送汽、水混合物,不在井口设置扩容器。减少压降,节约能量。

克服结垢,采用机械通井与井内注入阻垢剂相结合的办法。利用空心通井器,可以通井不停机。选用合适的阻垢剂,阻垢效率达90%,费用比进口阻垢剂大为降低。

进行了热排水回灌试验。羊八井的地热水中含有硫、汞、砷、氟等多种有害元素,地热发电后大量的热排水直接排入藏布曲河是不允许的。经过238h的回灌试验,热排水向地下回灌能力达每小时100～124t。

该电站自发电以来,供应了拉萨地区用电量的50%左右,对缓和拉萨地区供电紧张的状况起了很大的作用,尤其是二、三季度水量丰富时靠水力发电,一、四季度靠地热发电,能源互补效果良好。以拉萨现有水电、油电和地热电三类电站对比,1990年地热电0.12元/(kW·h)。由于高寒气候,水电年运行不超过3000h。因此,地热电在藏南地区具有较强的竞争能力。