2.2　地热能发电

图6-4　美国的地热资源

地热发电是地热能利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。

利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不像火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其他特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。

图6-5中：1——热水井； 2——蒸发器； 3——预热器； 4——工质循环泵； 5——凝汽器；6——汽轮发电机组； 7——冷却水； 8——排水沟； 9——地热井泵。

图6-5　水热型地热发电流程图

图6-5说明：①地下热水在地热井泵的作用下通过热水井中；②蒸发器中一部分热水变成蒸汽进入汽轮发电机组中，推动发电机组工作，使其发电，而蒸发器中没有变成蒸汽的热水从蒸发器中出来直接进入排水沟；③从6——汽轮发电机组出来的蒸汽通过5——凝汽器后冷凝为液体水，在4——工质循环泵的作用下进入3——预热器；④经预热器后水温升高，然后进入蒸发器，进入下一次循环；⑤冷凝器的冷却水的来源是7处的冷却水，最终流入8——排水沟。

蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制，主要有背压式和凝汽式两种发电系统。

图6-6　闪蒸式地热发电系统