新能源枣庄燃气发电机组150kw价格,自然利用与开

作者: 云顶娱乐官网下载  发布:2019-11-06

  长期以来,人类一直在利用着地热资源。古代的罗马人和现代的冰岛人、日本人、土耳其人以及其他民族早就用地热水洗澡和采暖。在新西兰的毛利族也开发了天然热水来满足他们的生活需要。在新西兰可以看到利用地热的情景,在北岛罗鲁瓦附近的一个毛利人村庄里,可以看到这样一幅有趣的画面:渔民把捉住的鳟鱼放在沸水塘烹调,几米以外,他的妻子在给婴儿进行地热浴,他的女儿在从事家庭洗涮,同时在蒸汽孔上蒸煮马铃薯。这幅有趣的画面,不过是人类利用地热的一个简单写照。

1·新能源概念

  地热的利用方式很多,或直接利用,或用来发电。

本文所谓新能源是相对于常规能源而言。常规能源是目前各国电力工业广泛使用的矿物燃料发电、水力发电和核能发电。目前已经开始使用或正在开发使用的新能源有:海洋能发电、地热发电、太阳能发电、风能发电、生物质能发电和其他能源发电。其实,这一类所谓新能源在人类古老的时代早已被利用,现在只不过是在高新技术的基础上加以开发和利用。

  地热发电,主要是利用高温蒸汽和热水来发电。“地下锅炉”已经烧好了热水与蒸汽,人们应该做的,是把热能转化为电能。

新能源是属于可再生能源,它们共同的特点是:能源密度低、蕴藏的分散性、间隙性、随机性。因此它们的开发和利用受到一定的限制,在技术上也有一定的难度。但新能源又是属于清洁能源,它们的开发利用不会污染环境。而化石能源的生产和消费正在改变着全球的气候,环境问题将对能源的供应产生重大的影响。因此,大力开发利用新能源和可再生能源将是各国未来能源政策的重大选择。

  最早利用地热发电的是意大利。早在1904年,意大利托斯卡纳的拉德瑞罗,第一次用地热驱动0.75马力的小发电机投入运转,并供5个100瓦的电灯照明。随后建造了第一座500千瓦的小型地热电站,后来逐年扩大,到1973年运转的地热电站共17座,总容量为39万千瓦。正在设计和建造的地热电站容量达25000千瓦。意大利人民以其对地热发电的贡献,授予他地热发电先驱的光荣称号。

可再生能源有三个初始来源:阳光、地热和潮汐。其中阳光是最大的来源。整个地球每年接受太阳能约1086×1018kwh。这些能量转变为大气和水的显热和潜热,从而形成地球上的风能、水能、波浪能和海流能等动能。阳光还通过植物的光合作用转变为生物质能每年约折合876×1012kwh。地热能来自地球内部的热量和地壳中的放射性元素衰变所释放的热量,通过热传导达到地面和海洋有306×1012kwh。潮汐能来自月球和太阳的引力,每年约折合26×1012kwh。从以上这些再生能源的数量来看,如果有几万分之一被利用那可真是取之不尽用之不竭的能源啊!

  地热发电常用的有三种方式:蒸汽直接发电、闪蒸式发电和低温工质发电。

2·海洋能发电

  200℃以上的高温干蒸汽,适于直接发电。水蒸气经过分离器,除去固体杂质以后,直接通入汽轮机,以之带动发电机发电。这种电站成本低,建造费是一般大电站的40%,而运行费则比水电还便宜一半,而且,不产生环境污染。

云顶娱乐官网下载 ,2.1 潮汐发电

  大部分地热井所喷出的,都是在150~200℃的湿蒸汽,它们在地下加热还不够充分,温度不够高,所以一经喷出,一部分蒸汽会凝结成水滴。为此,在它们进入汽轮机之前,先经过一次减压蒸发,叫“闪蒸”,以便夹在蒸汽中的水滴,也都化为蒸汽,然后再进入汽轮机发电。由于经过了一次“闪蒸”,这一方式叫“闪蒸式发电”。

潮汐发电是在潮差较大的海湾或河口筑堤构成水库,利用堤坝两侧潮汐涨落的水位差驱动水轮发动机发电。潮汐发电的方式有:单库单向式、单库双向式、双库式和抽水蓄能混合式。

  至于低温工质发电,则是利用正丁烷、异丁烷、氟里昂等低沸点工作质作为热传介质,以进行发电。这种方式适用于低温地热湿蒸汽和高温地热水的供热条件下。

由于潮汐每天两次涨落,单库单向式每昼夜发电两次,每一周期运行工况为:

  地热发电中最大的缺点是受地理条件的限制,也就是说,只有在具有地热资源的地区才能实现。此外,地热发电还往往会遇到地热气,地热气中有含硫物质和其他杂质,这些成分对管道、设备会产生腐蚀、沉积等不良影响。

①充水工况②等候工况③落潮发电工况④等候工况,平均日发电9~11小时;

  除了地热发电外,还应注意地热资源的综合利用。

①等候工况②涨潮发电工况③充水工况④等候工况⑤落潮发电工况⑥泄水工况,平均日发电14~16小时;双库式的水轮发动机组安装在两个

  早期,人们利用地热矿泉水治病,我国的藏族人民对此有很多研究。热水浴疗对在高原气候条件下的常见病和多发病,如风湿性和类风湿性疾并瘫痪、哮喘、肠胃病等都有一定的疗效。

水库之间,一个库的进水闸在高潮位时引水进库,另一库的泄水闸在低潮位时泄水出海,使两个库之间终日保持一定水位差,水轮发动机可连续发电;抽水蓄能混合式(单库双向式),当库内与海面水位接近时,用电网的电力抽水蓄能,涨潮时将海水抽入库内,落潮时将库内水往海中抽,以提高发电时的有效水头,增加发电量。

  利用地热取暖在许多国家都已很普遍,最负盛名的是冰岛雷克雅米克的区域供热系统。其他国家如美国、前苏联、新西兰、日本、匈牙利和法国等,也广泛利用地热取暖,在这些国家,很多办公楼、商店、旅馆,乃至私人住宅,都有自己专用的地热蒸汽井。

①泵水出海工况②等候工况③涨潮发电工况④充水工况⑤泵水入库工况⑥等候工况⑥落潮发电工况⑦泄水工况。

  利用地热建立温室对农业生产有很大的意义。1974年,在海拔4000米的西藏谢通门县,卡嘎热泉区建成了青藏高原上第一座地热温室,温室内终年郁郁葱葱,生机盎然,盛产西红柿、黄瓜、辣椒等新鲜蔬菜,并在温室内栽培西瓜获得成功。在冰岛、前苏联的高寒地区,恶劣的气候条件使得正常的耕作难以维持,但利用地热温室,可以栽培蔬菜和鲜花。

2.2 波浪能发电

  地热还用于一些大量用热的工业部门,如新西兰用地热造纸;冰岛用地热回收和加工硅藻土;意大利早在18世纪就建立了利用地热生产硼砂的工厂,并沿用至今。

波浪能发电以波浪的能量为动力。海洋波浪蕴藏着巨大的能量,全球有经济价值的波浪能开采量估计为5~10亿kw。中国沿海和岛屿波浪能的理论储量约为7000万kw左右。

  地热是一种廉价的能源,人类利用地热的代价与其说是经济上的,不如说是环境上的成本。

波浪能发电方式按能量中间转换环节,主要分为机械式、液压式、气动式和水库式。机械式传动装置实现波浪能从往复运动到单向旋转运动,它是一个随波浪起伏的浮体带动导向齿条和齿轮,齿轮和棘轮组成单向旋转装置,棘轮的转轴驱动带飞轮的发电机发电;液压式发电是通过某种泵液装置将波浪能转换为液体的压能或位能,再由油压马达或水轮机驱动发动机发电,有“点头鸭”液压装置和“收缩斜坡聚焦波道”式装置等;气动式发电装置是固定在防波堤上的塔筒,塔筒中水面在波浪激励下而升降,形成水面以上气体容积和压力的变化,随着控制吸气阀和排气阀的开启和关闭,使交变气流整流成单向气流冲动气轮机;水库式发电是在海边建一座坝,坝顶的高度略低于海浪的波峰,海浪翻过大坝进入水库,当库内海水位升高返回大海时推动水轮机发电。前两种方式属于点利用方式,主要用于小岛照明和浮标导航灯。而后两种方式属于集中利用方式,它可在沿海或海湾建设聚波建筑物,较大规模地利用波浪的冲击动能驱动水轮发电机。

  明代著名地理学家徐霞客,考察云南腾冲的地热资源后,有这样的记载:沸泉的水“从下沸腾,作滚涌之状”,“沸泡大如弹丸,百枚齐跃而有声”,其声“喷若发机,声如虎吼..”从环境角度看,地热开发是会产生噪声的,而且,当蒸汽发电时,汽轮机运转也有很大的声响,也会产生噪声。

2.3 海流发电

  另一种地热导致的污染是热污染。地热发电后的废热水,排入环境后,会对环境产生不利的影响,如排入水中,会使水中含氧量减低,粘度增高,这样,就会对各种水生动植物产生影响,破坏原来的生态环境。如果排出的废热水中还含有其他的有毒物质如二氧化碳、碳化氢、氨等,污染会更为严重。

海流发电是利用海洋中部分海面海水沿一定方向流动的海流和潮流的动能来发电。全球理论海流资源量估计有3~11亿kw。

  当然,这些污染是可以治理的,并不会影响到地热利用的大规模展开。

海流发电装置与风力发电相类似,所以又称为水下风车。按能量转换方式分:螺旋桨式、对称翼型立轴式、降落伞式和磁流式。螺旋桨式的螺旋桨安装在集流导管中,其转轴与海流方向平行。对称翼型立轴由对称翼型直叶片构成转轮,转轴垂直于海流方向,在正反向水流作用下总是朝一个方向旋转。降落伞式是由串联在链绳上的一组降落伞漂浮在海流中,顺着海流的伞张开,逆着海流的伞收拢以减少阻力。这三种方式都是由转轴带动发电机。磁流式海流发电却是另一种原理,它是利用海水中有大量的电离子的特点,将海流通过磁场产生感应电动势而发电。

  迄今为止,人类利用的地热还是很少的,这和地热资源惊人的储量是极不相配的。可以展望,地热会更多更好地为人类服务,到那时,地震、火山活动将不再可怕,它们会像一个大油田一样,受人类控制,并得到充分的利用。

2.4 海洋温差发电

  用海水灌田

利用热带和亚热带海洋表层和深层海水间存在的温度差来发电。海洋温差能十分稳定,无明显的昼夜变化,可开发量巨大,不需储能装置即可连续提供基本负荷所需的电力。

  给耕地喝足水是保证粮食稳产高产,并扩大旱区可耕地面积的关键。不言而喻,节省灌溉用水开发新的水源是件头等重要的大事。为此,科学家进行了种种尝试。

海洋温差发电采用郎肯循环(Rankine cycle)。可有闭式循环、开式循环和混合循环。闭式循环使用低沸点的中间介质。浅海高温海水由温海水泵抽吸,深海低温海水由冷海水泵抽吸。温海水泵和冷海水泵分别将不同温度的海水打入蒸发器和凝汽器,凝汽器→工质泵→蒸发器→汽轮机→凝汽器完成低沸点中间介质的闭式热力循环发电;开式循环使用水作中间介质,凝结水不返回循环中,温海水泵和冷海水泵分别将不同温度的海水打入闪蒸器和凝汽器,闪蒸器和凝汽器都是混合式热交换器,凝结水直接排至海中。闪蒸器产生的低饱和蒸汽进入汽轮机发电;

  前不久英国一家厂商用聚乙酰胺制成了一种海绵状聚合物颗料。将它掺入土壤里,能吸附比本身重40~50倍的水,可以在旱季或缺水时源源不断地为作物提供水分,但因价格太高目前尚难以普遍使用。鉴于这种情况,英国化学家又制成了一种聚合物胶液,能与细沙结成团粒,将这种团粒揉碎后掺入粒土中,就能改良土质结构并提高蓄水量。

混合循环基本与闭式循环相同,但闪蒸器中蒸发出来的低饱和蒸汽去加热低沸点工质,再进入汽轮机发电。

  聚合物颗料也可以用来吸尽沼地的淤水,这要比用手往沼地扔草土块的工效提高10~20倍,从而省下大量的人力和资金。经过这样处理过的泥土会变得像混凝土一样坚硬,成为车辆畅通无阻的道路。此外,一些科学家还用聚丙酰胺和聚乙烯制成了一种聚合水凝胺,可使土质保持潮湿。

温差发电站分为陆基电站和漂浮电站。一般离岸5 km内水深达千米,温差达18℃的海岸,可建立陆基电站。深海冷水管是关键工程问题。漂浮电站向陆上送电又受送电经济距离的限制。

  为了防止土壤中水分蒸发,科学家还研制了聚合物薄膜,可以用来覆盖在旱区的水库斜堤上、水渠和蓄水池上,或用作富水区的排水、隔水材料。

2.5 海水浓度发电

  盐、干旱和封冻这三者是威胁植物生命的因素,人们称它为“水应力”。

不同浓度的溶液之间存在着化学潜能,称为浓度差能。海水与淡(河)水之间的浓度差能,称为海水浓度差能。海水浓度差发电有渗透压法、浓淡电池法和蒸汽压差法。渗透压法利用浓度不同溶液之间的渗透压差发电,这种方法必须通过半透膜才能实现;浓淡电池法利用浓度不同溶液之间的电位差发电,这种方法必须用阴离子交换膜和阳离子交换膜才能实现;蒸汽压差法利用浓度不同溶液之间饱和蒸汽压的不同来发电。

  盐(硫酸盐、氯化物,尤其是氯化钠)在土壤溶液中的浓度增大,造成渗透压加大,植物不仅不能从土壤中吸到水分,相反,植物根茎中水分被土壤溶液倒吸,所以可溶盐含量高的土地会像干旱和封冻的土地那样,夺走植物赖以生存的水分。

3·地热能发电

  盐还能使沃土贫瘠,因为它抑制了固氮微生物的生长和繁殖。因此,在尚未寻觅到耐盐力强的植物品种之前,用优质水排灌仍是改造盐碱地使其能耕种的唯一方法。但是,假如我们能调整植物和细菌的细胞机制,提高它们内部的渗透压,将使植物在恶劣的土壤环境中,能如意地汲取水分,这岂不是十分理想的方法?

利用高温地热资源进行发电称为地热发电。地球表层以下15~30m的范围内,其热源来自太阳辐射,温度随昼夜四季变化。到一定深度,其热源来自地球内部。岩石中存在着的放射性元素的衰变所释放的热量是地球内热的主要来源。随着深度的增加,温度增加。每深入地下100m 地温的增加称为地热增温率,在15 km深处地热增温率平均为2℃/100m。由于人类钻井技术的限制,地热资源通常是指地壳上部10km以内所贮存的那部分资源。地热资源有蒸汽型地热资源、热水型地热资源、地压型地热资源和干热岩型地热资源。在现时条件下有经济上开发利用价值的地热相对富集区称为地热田。

  许多植物能通过集中自身可溶化合物的分子,来抵御外界高盐溶液产生的作用。所以我们能见到一些作物比另一些作物耐盐,甚至在同类作物中进行杂交,以期获得耐盐力更高的品种。比如,戴维斯大学的研究人员在加拉帕戈斯群岛发现一种能在海浪波及的地方生长的只有拇指般大小的野生西红柿,与加利福尼亚州的一种西红柿进行杂交,获得了一种耐盐力较强的品种。

3.1 地热发电装置

  这品种若用掺合70%海水的水浇灌,2/3能成活,并有15%结了果,但是,收下的西红柿只有樱桃般大校然而,这种杂交实验表明,耐盐力几乎是由遗传因素所决定。

地热电站目前有两大类型。一类是利用地热蒸汽发电,一类是利用地热水发电。高温地热蒸汽发电系统简单,来自地热井的蒸汽经过井口分离装置分离掉蒸汽中的固体杂质,就可以进入汽轮发电机,排汽经冷凝后排掉。利用地热水发电又可分为两种基本类型。一种叫闪蒸地热发电系统(又称减压扩容法);另一种叫双循环式地热发电系统(又称中间介质法)。前者是以水作为工质来发电;后者则是通过地热水与低沸点工质的热交换,使之产生低沸点工质蒸汽去推动汽轮发电机。

  戴维斯大学的研究人员首先对沙门鼠伤寒杆菌进行研究,以分析能合成大量脯氨酸的突变体是否比野生菌株更耐盐。

地热电站的井口装置是地热电站的重要环节。地热井的套管将地下热流体引至地面。对于低温地热田,热储压力较低,需要人工引喷,就要有一系列配套装置,包括深井泵、配管系统、检测仪表。对于自流井系统就简单得多,井套管出口设有主阀门、膨胀补偿节、控制阀、分离器、安全阀和除石器等设备。z

  然而,脯氨酸真是最佳的保护者吗?

闪蒸地热发电系统中热水首先进入减压扩容器,使热水变为压力较低的蒸汽和水,蒸汽送至汽轮机做功。如果地热井口是湿蒸汽,则先进入汽水分离器,分离出来的汽送至汽轮机做功,分离出来的水再进入减压扩容器。

  不久,人们找到了更多理想的抗盐办法。将脯氨酸与甘氨酸——甜菜碱结合在一起,放入野生菌株的含盐培养基内,或将甘氨酸——甜菜碱放入KYI杆菌的培养基内,结果大大加剧了固氮酶的活动。在后一种情况下,固氮酶在每升含0.3、0.5、0.65克分子氯化钠环境中的作用基本上与无盐环境中一致。

双循环式地热发电系统中,地热水进入蒸发器和预热器后就排掉。在蒸发器和预热器中低沸点工质加温汽化,进入汽轮机做功,冷却凝结后由工质泵打回预热器。

  海水淡化

还有一种全流型地热发电系统,是使两相流的地热流体直接通过全流膨胀机,全流膨胀机拖动发动机发电,将70%以上的地热能转变为电能。这种系统还处于试验研究阶段。

  多少年来,科学家们一直在研究海水淡化的新方法。可是由于这种技术太难,所以进展缓慢。直到70年代末才取得重大的突破,美国杜邦公司研制成功了中空纤维海水淡化器。这种淡化器直径20米,长2.5米,里面装有5万多根外径只有0.5~1.2毫米的中空纤维。只要加上20多千克的压力,每小时就可以从海水中生产出36吨淡水。目前,全世界采用这种技术生产淡水的装置容量达每天140~160万立方米。其中三个最大的装置(日产淡水1~2万立方米),分别建在沙特阿拉伯吉特市、美国加利福尼亚州的基佛斯特和马耳他。

3.2我国羊八井地热电站

  中空纤维是怎样把又苦又咸的海水变成清沏甘泉的呢?我们知道,如果将一张半透膜隔于纯水和海水之间,那纯水就会穿过半透膜渗到海水中去。

羊八井地热电站位于西藏拉萨西北约90km,海拔4300m。是双级扩容闪蒸地热发电系统。热流体温度在150~160℃之间,总溶解固体量约2100mg/l。平均热焓650kJ/kg。羊八井第一地热电站由1×1MW+3×3MW机组构成,总容量10MW;羊八井第二地热电站由1×3.18MW 4×3MW机组构成,总容量15.18MW。

  但是,如果给海水加以一定的压力(大于水的渗透压),海水中的水分子就会通过半透膜到纯水中来叫反渗透。自从1884年,英国制成第一台反渗透海水淡化器以来,这种方法便引起人们的极大兴趣。特别是海上航行的舰船,带上这种淡化器以后,续航行时间长多了。但是,那时所用的是单层平板膜,面积小,强度低,效率不高。倘若使淡化膜能承受较高的压力,只好增加厚度。可是这样一来,纯水的透过速度太慢了。到了本世纪60年代,美国的罗尔等创造性地提出了“非对称膜”的构想,即膜的组成和结构都是非均匀的。

  它分上下两层,上层很薄,分子之间的孔洞非常均匀,水分子极易通过,起“过水截盐”作用,下层则很疏松、很厚、抗强度高,主要起支撑作用。作上层的通常有氰乙基醋酸纤维素等,作下层的有聚芳砜等。

  化学家们用这种非对称膜(也叫复合膜),可以做成平板式、卷曲式和中空纤维式的新型反渗透海水淡化器。其中以中空纤维式效率最高。因为在1立方米的淡化室中,中空纤维的表面积最大,达1.5~2.0万平方米。而曲卷式的只有1000平方米,平板式的仅有300多平方米。这样,中空纤维海水淡化器成为海水淡化技术中的佼佼者。

  现在,淡水紧张的城市越来越多。到下个世纪,淡水资源不足,将成为许多国家严重的社会问题,就连美国也不得不考虑在墨西哥湾一带建设日产400万吨的淡化厂,并计划在90年代后期,全美具有日产淡水11000万吨(人均0.5吨)的能力。到下个世纪,人类将在海上造船定居或在海下长期居祝我国和中东及非洲一些国家,将大力开发宝藏丰富但干旱缺水的国土。这样,除了海水淡化问题之外,还有苦咸水淡化和工业及生活用水的净水等问题。

  因而,这种中空纤维式的水质纯化技术,到时可大放光彩。

  这种非对称膜虽然很致密,但有时难免有微小的孔穴和结构上的缺陷。

  这样,对于分子个体较小的气体来说,就极易造成“短路”,起不到分离作用。1975年,美国化学家爱尼斯巧妙地在非对称膜的上(内)层,再覆盖上一层渗透速度很快而无分离作用的有机物,如有机硅等,将所有微孔堵死。

  这样,便诞生了中空纤维气体分离器的新技术。

  现在,载人宇宙飞船、潜艇等,用这种气体分离器进行二氧化碳和氧气的分离,从而实现密封系统内的氧气供应。

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