摘要：我国国土面积广大，地热能源丰富，开发清洁的显著特征，受到越来的越多的国家重视，所以如何合理地开发和利用地热能源具有极其深远的战略意义。本文将主要介绍地热能源的特点及其利用技术的进展。
关键词：地热；新能源；应用
引言
地热能发电是利用地热能为动力源的一种新型发电技术：先将地热能转变成机械能，机械能再转变成电能。按照载热体类型、温度、压力和其他特性的不同，可将地热发电技术分为干蒸汽发电、闪蒸地热发电和联合循环发电。
1地热能源概述
所谓地热能，就是地下热能，即以热量形式存在于地下的能源，它是来自与地球内部的能量，详细说来源于地球的熔融岩浆和放射性元素衰变时发出的热量，可以分为浅层地热能和深层地热能。地热能可以引致火山爆发，甚至可以引发地震，可见其蕴含的能量是十分巨大的。地热能是可再生能源，不会排放污染大气的气体，对环境十分友好。在我国，把高于150℃的地热能源称之为高温地热，可以用于发电;把低于150℃的地热能源称之为低温地热，这一部分地热能源可以用于居民供暖、工农业生产加温、水产养殖、洗浴(分为旅游和医疗)等。
2地热资源的分类
地热资源可分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能三种类型。浅层地热能是指地表以下200m范围内具备开发利用价值的温度小于25℃的低温地热资源。水热型地热资源是指较深的地下水或蒸汽中的地热资源，开发利用较多。干热岩又称增强型地热系统，或工程型地热系统，指埋深数千米，温度大于200℃，内部仅有少量地热流体或不存在流体的高温岩体。
3存在的问题及对策
地热水中含有大量有毒的腐蚀性物质，再加上水的温度、流速、压力等因素的影响，会腐蚀管道和设备，也容易结垢，地热发电后地热水直接排入地表环境，会对地表环境造成严重影响。因此，地热水回灌、腐蚀和结垢这三个技术难题阻碍了地热发电技术的发展。在解决方法上，采用重力回灌，压力回灌和真空回灌等方式，可解决地热水回灌问题。针对地热水腐蚀的问题，可使用耐腐蚀的管材和设备，成本较高；也可在金属表面涂防腐涂料，但涂层一旦划破，会加速腐蚀。解决地热水结垢的问题，可用HCl和HF等溶解水垢；在地热水与机组的循环水之间加钛板换热器，防止部件腐蚀和结垢，但成本高；输送地热水时维持一定的压力，避免气化，防止结垢；在管道内壁涂合适的材料，防止管道内壁的结垢。
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4将地热资源应用于供暖
地热资源是一种新能源，这种新能源物美价廉，而且无污染，在我国的甘肃省，一年中至少四分之一的时间都是冬季，气候非常寒冷，传统的供暖方式大多是燃烧煤炭来取暖，这种方式不仅浪费资源，使得地球上的资源日渐减少，也对环境产生很大的污染，在煤炭燃烧时产生的二氧化碳和二氧化硫都是很大的环境杀手。最常见的环境污染的表现就是冬季我国北方的雾霾现象，这一现象虽然在发达地区尤其明显，甘肃省虽作为发展中的地区，也是深受其害。传统的供热方式还有一定的不经济性，相比较于地热资源来说，煤炭的价格昂贵，且属于短期内不能再生的能源。所以，地热资源应用于供暖是目前亟待解决的问题，这主要是因为地热不但没有传统的供暖系统中一系列问题，还因其使用方便，不用浪费大量的人力物力去开采，对于供暖方面，只需要直接运用，不需要二次加工。但是，这一技术主要是在部分的发展中城市实施，大多数地区并没有很好地应用。因此，我国需要加大资金投入在地热这一新能源的勘察上。
5地热发电技术的分析及选择
5.1三门峡地区的地热能资源
三门峡盆地位于汾渭地堑盆地东南缘、小秦岭背斜东段北翼。盆地内基底深大断裂较发育，构成地壳深处地热能上升的通道。深部地热流体与上部冷水对流混合形成地热水热流体，在断裂破碎带形成地热异常。三门峡地区热盆≥65W/m2，地热资源较好。地热水出水温度46~70℃，属于水热型低温地热能。据2000年调查，三门峡市多年平均地表水径流量为16.181亿m3，多年平均径流深为157.9mm，径流系数0.23，水量较为充足。三门峡市人均占有地表水资源量754.01m3，亩均占有量669.05m3，占全省人均占有量的173.2%、亩均占有量的228.9%。三门峡市地下水补给来源主要是大气降水，其次为地表水体（河流、水库）入渗及农田灌溉水入渗等。另外，还有相互侧向地下水径流补给。根据1999年至2000年三门峡市水利局、河南省地质环境监测总站联合调查，三门峡市多年平均地下水可开采量为6182.43万m3。综上所述，三门峡地区地热水资源丰富，可选择水热型地热能来发电。
5.2地热能源发电
根据地热能源流体的温度、压力及其水、汽品质的不同，将地热发电的方式分成以下直接蒸汽法和热水型两大类。其中直接蒸汽法型地热发电是把地热井中的高温蒸汽取出，经过净化分离去除杂质(主要是井下的岩屑和水滴)，然后将清洁后的蒸汽引入汽轮机，推动汽轮机作功，使发电机组发电。这种类型的发电方式所采用的发电设备与通常的火力发电设备无二。
6目前地热资源勘察的困难及解决办法
国家和政府的投入与产出不成正比，甚至有些地方就完全没有进行过地热勘察的相关工作，致使我国的地热勘察水平与国外的水平相差很多，尤其是甘肃省等西部地区，地热的勘察工作进度更是缓慢，完全没有达到国际水平。再者就是合作关系不协调，地方的政府没有完全支持当地的企业进行地热勘察工作，对于这一工作持不配合的态度，这更加致使我国的地热勘察技术不能很好的发展。因此，针对这些现今面临的问题，国家需要出台相应的政策，首先应该支持地热勘察工作的进行，其次，应该注重培养相关的技术人才，多向国外的先进国家学习勘察技术，再次，应该制定相关的法律法规，推动地方政府与地热勘察企业进行更好的合作，保障地方的地热勘察更好的实现，最后，增加相应的地热勘察工作的投入，加大对这一技术的支持力度，尤其是针对甘肃省等西部地区，更应该加大技术支持，保障全国范围内地热这一新型能源的勘察技术得到快速的发展。
7地热能源开发利用的前景
地热能源作为可再生资源之一，对我国社会经济的发展有着举足轻重的地位，合理开发利用地热能具有极其重要的意义和广阔的发展前景。所以未来对地热能源的开发利用中，更多地需要我们根据现有能源结构，全面地合理地更加经济地开发利用，取得良好的环境和社会效益。而且，相信在未来，随着科学技术的发展和进步，地热能开发利用的相关技术也会越来越成熟，越来越高端，所以科学家会发现更多可以利用的地热能源。
结束语
综上所述，三门峡地区地热水丰富，可选用闪蒸地热发电系统和联合循环地热发电系统进行地热能发电。目前三门峡地区地热能的开发利用以浅层为主，随着已建成地热能供暖项目的顺利运行，三门峡地区利用地热能发电具有了可行性。由于地热水具有较高的碳酸和钙含量，在今后的开发利用过程中应注意地热水回灌、腐蚀和结垢问题。在提倡节能减排的新形势下，地热能这种可再生且资源丰富的能源，必将在能源结构中发挥越来越重要的作用。
参考文献
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论文作者:杨丽萍
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/8/2
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