地熱能及其直接利用和發(fā)電技術結題論文-資料下載頁
2025-06-21 23:03本頁面
【正文】 廢水問題,還可以改善或恢復熱儲的產(chǎn)熱能力,保持熱儲的流體壓力,維持地熱田的開采條件。但回灌技術要求復雜, 且成本高, 至今未能大范圍推廣使用,如果不能有效解決回灌問題,地熱回灌是亟需解決的關鍵問題。如果地熱流體是在開放系統(tǒng)里利用,則廢水一般在回灌之前必須先在水塘或水箱之中沉降,以除去懸浮狀固體物質。有時,可以用過濾裝置達到這一目的。為了減少腐蝕性,廢水可能還需要進行化學或物理法脫氣,最后通過回灌井注入地熱儲?；毓嘤袝r單靠重力即可實現(xiàn),，則流體尚可以在分離器(閃蒸器)壓力下回灌，或者在一次換熱器(雙工質系統(tǒng))地熱流體壓力下回灌。對地熱儲回灌的可行性評價要考慮以下幾個重要方面: ①最優(yōu)地點的選擇；②鉆井和井孔運行費用與其他排放方法費用之比較；③某一速率回灌所要求的壓力，以及回灌量隨時間的衰減等運行方面的問題?；毓嘞到y(tǒng)的設計應能使回灌井和生產(chǎn)井間的走行路徑和流動時間實現(xiàn)最大化，只有這樣才能防止生產(chǎn)層的水發(fā)生快速冷卻. 同時,水又應當充分地注入生產(chǎn)熱儲，以盡量減小熱儲壓力的衰減。 。熱儲必須有一個能夠阻止廢水向上流動并污染地下水含水層的不透水的蓋巖層。如果存在破碎帶或者斷裂,廢水就會向上流動并產(chǎn)生污染。由于廢水和地層、廢水和熱儲流體之間存在相互作用,回灌井周圍的孔隙空間就有可能出現(xiàn)各種類型的堵塞。引起結垢和堵塞的原因有:二氧化硅和硅酸鹽類的沉淀和聚合；堿土類發(fā)生不溶性碳酸鹽、硫酸鹽和氫氧化物形式的沉淀；重金屬發(fā)生硫化物形式的沉淀；氧化還原反應沉淀,如鐵的化合物等。所以,在建立回灌井之前都會進行實驗性生產(chǎn)，需要進行示蹤劑試驗，并對地熱田進行全面的監(jiān)測。影響回灌系統(tǒng)投資費用的因素有:井孔與管道的直徑、所需要的泵送系統(tǒng)、井孔深度、井孔數(shù)量以及回灌區(qū)的水文和地質情況等。在地質建造既定的情況下，回灌井的鉆井成本隨其深度的延伸而增加。運行和維修費用由井口設備、管道、泵的運行和定期維修的費用支出等組成。地熱流體中含有許多化學物質,其中主要的腐蝕介質有溶解氧(O2)、H+、Cl、H2S、CONH3 和SO42,再加上流體的溫度、流速、壓力等因素的影響,地熱流體對各金屬表面都會產(chǎn)生不同程度的影響，直接影響設備的使用壽命。地熱電站腐蝕嚴重的部位多集中于負壓系統(tǒng)，其次是汽封片、冷油器、軸套和密封圈。常見的防腐措施如下： ①使用耐腐蝕的材料,采用不銹鋼材質的設備及部件,但這種措施往往成本較高；②對腐蝕部件的金屬表面涂敷防腐涂料，但涂層一旦劃破，會加速金屬材料的腐蝕；③采取相應的密封措施,防止空氣中的氧進入系統(tǒng)； ④針對不同類型的局部腐蝕采取相應的防腐措施，例如選材時應盡量避免異種金屬相互接觸，以避免電偶腐蝕。由于地熱水資源中礦物質含量比較高,在抽到地面做功的過程中，溫度和壓力會均發(fā)生很大的變化,進而影響到各種礦物質的溶解度，結果導致礦物質從水中析出產(chǎn)生沉淀結垢。如在井管內結垢,會影響地熱流體的采量,加大管道內的流動阻力進而增加能耗；如換熱表面結垢,則會增加傳熱阻力；垢層不完整處還會造成垢下腐蝕。常用的防止或清除結垢的措施有: ①用HCl和HF等溶解水垢,為了防止酸液對管材的腐蝕必須加入緩蝕劑；②采用間接利用地熱水的方式,在生產(chǎn)井的出水與機組的循環(huán)水之間加1個鈦板換熱器,可以有效防止做功部件腐蝕和結垢,但造價很高了；③采用深水泵或潛水泵輸送井中的流體,使其在系統(tǒng)中保持足夠的壓力,在流體上升過程和輸送過程中不發(fā)生氣化現(xiàn)象,從而防止碳酸鈣沉積；④選擇合適的材料涂襯在管壁內,以防止管壁上結垢。 地熱發(fā)電設備的腐蝕與結垢4 地熱能開發(fā)產(chǎn)生的問題由于有些地熱企業(yè)開發(fā)地熱能源較早，技術單一且落管理粗放，片面追求經(jīng)濟利益，導致資源利用形式單一，梯度開發(fā)、綜合利用程度較低，尾水排放溫度較高等問題，造成了地熱資源很大程度的浪費，很難真正的發(fā)揮地熱資源效益，對環(huán)境也造成了很大的污染。近幾十年，由于人們對于石油、天然氣、固體礦物、地下水等過度開采直接導致了地面沉降，其中地下水的過度開采是地面沉降的重要的原因。根據(jù)有效應力原理：在抽取地下水的過程中，地下水位下降引起隙水壓力下降，而導致土的有效應力增加，從而使土固結壓縮。隨著開采強度的不斷加大，以及地熱水的大量集中開 采，在一些區(qū)域形成了開采漏斗。 ①熱污染：由于較熱的地下熱水尾水的排放過程中，向周圍的 環(huán)境中排放一定的熱量，是周圍的環(huán)境中的溫度升高， 從而改變了生物的生活環(huán)境，從而使生物不能適應環(huán)境而不能生長。②大氣污染：對于剛抽于地表的熱水由于壓力的降低，熱水中的一些汽化體會被排放到大氣中，從而影響周圍的環(huán)境。由于地下熱水中的硫化氫等有害氣體的排放，可能導致人們的嗅覺系統(tǒng)的麻痹，對人們的身體非常有害。③化學污染：由于有些地下熱水中含有鹽類和有害元素，從而使水有一定的腐蝕性，這樣對于金屬的取暖器材以及管道有很大的腐蝕，導致管材的利用時間嚴重減低。地下熱水在與周邊的巖石長期接觸，從而溶解了一些的重金屬甚至是放射性元素，使熱水礦化度較高，導致熱水不僅 不能直接飲用而且還不能澆灌及隨意排放。參考文獻1. .2. .3. （制冷）..4. 呂太，高學偉，.5. .6. 劉志江，韓升良，7. 李川，王時龍，張賢明，.8. 鄭克棪，.9. .10. 曲勇，駱超，.11. .12. .13. 沈敏子，.14. .17
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