地热和地热发电技术指南PDF电子书下载

目录 1

译校者名单 1

中译本序 1

前言 1

第1章　导论 1

作者名单 1

第2章　资源特性：勘探、评价和开发 5

2.1　地热区的地质学和地球物理学 5

2.1.1　引言 5

2.1.2　地热系统勘探 9

2.1.3　各类系统的实例 39

2.1.4　致谢（译文略） 53

2.1.5　参考书刊目录 53

2.2　热储中热量和质量的传递 53

2.2.1　热量的热对流传递 53

2.2.2　地热储内部的质量和热量传递 55

2.2.3　热储中的压力降和压力恢复 57

2.2.4　与火成活动相关地热系统的含热量 59

2.2.5　水热对流系统的含热量 60

2.2.6　岩石的力学性质 61

2.2.7　岩石致裂方法 62

2.2.8　参考文献目录 63

2.3　地热系统中的流体流和热量传输物理学 63

2.3.1　引言 63

2.3.2　理论发展 65

2.3.3　天然条件下的地热系统 68

2.3.4　开发状态下的地热系统 68

2.3.5　结论 70

2.3.6　参考文献目录 70

2.4　地热资源钻探 70

2.4.1　回转钻进 71

2.4.2　地热井井场 71

2.4.3　钻头与钻井液 71

2.4.4　下套管与注水泥 73

2.4.5　井流的引喷 73

2.4.6　钻井成本 74

2.4.7　先进的钻进方法 80

2.4.9　参考文献目录 81

2.5.1　引言 81

2.5　录井 81

2.4.8　致谢（译文略） 81

2.5.2　地球物理测量 82

2.5.3　地质观察 88

2.5.4　测井方法的某些局限性 89

2.5.5　生产井测井实例介绍 90

2.5.6　参考文献目录 91

2.6　热储-地热井系统的流动分析 91

2.6.1　井管内流动 91

2.6.2　地热井-热储组合系统的特性 98

2.6.3　垂直两相流中两相的缔合形式 111

2.6.4　地热系统的热动力可用率 113

2.6.5　地热流体的地面输送 118

2.6.6　参考文献目录 127

第3章　地热能的可用功 128

3.2　地热储 128

3.1 引言 128

3.3　汽轮机进口和出口处的热力状态 130

3.4 典型地热发电装置 131

3.5　热力学系统 135

3.6 大气 135

3.7　热力学第二定律和熵增 135

3.8　基本控制方程式 136

3.8.1　热力学第一定律 136

3.8.2　热力学第二定律 137

3.9　作功的能力 139

3.10 能量散失和利用系数 140

3.11 排放到大气中的热流量 141

3.12 数字实例 141

3.13　化石燃料 146

3.14　作为度量作功能力尺度的能量和循环效率 147

3.15　历史的题外话 149

3.16　可用功的图解表示法 150

3.16.2　蒸汽的T-S图 150

3.16.1　通用T-S图 150

3.16.3　自由排放的损失 152

3.16.4　排出口温度和排放热量的温度变化 153

3.16.5　通用焓熵图 154

3.16.6　蒸汽的焓熵图　绝热膨胀 155

3.16.7　T-s图中的绝热膨胀 157

3.16.8　？熵图 157

3.17　关于热物理性质的注释 157

3.17.1　水质 158

3.17.2　水溶液 159

3.17.3　碳氢化合物——异丁烷 160

3.18　符号一览表 161

3.19　参考文献目录 161

4.1.1　引言 162

4.1　扩容蒸汽汽轮机循环 162

第4章　发电系统 162

4.1.2　循环热力学 164

4.1.3　某些特殊设计的特点 182

4.1.4　汽轮机的特性和设计要求 187

4.1.5　地热汽轮机的控制 197

4.1.6　地热汽轮机的材料选择 206

4.2　双工质循环 210

4.2.1　引言 210

4.2.2　工质的热物理特性 211

4.2.3　循环热力学 217

4.2.4　轴流式有机流体汽轮机 224

4.2.5　地热原水热交换器 230

4.2.6　直接接触式双工质循环 254

4.3　化石燃料-地热混合循环 291

4.3.1　引言 291

4.3.2　混合能量转换系统的热力学分析 292

4.3.3　地热预热系统 296

4.3.4　化石燃料过热系统 301

4.3.5　设计原则和经济分析准则 304

4.3.6　结论 310

4.3.8　符号表 311

4.3.7　参考文献目录 311

4.4　用于地热能发电的全流系统的发展现状 312

4.4.1　引言 312

4.4.2　井口流体的特性 312

4.4.3　能量转换的原理 313

4.4.4　地热水化学成分的影响 333

4.4.5　一种可能的全流系统 334

4.4.6　参考文献目录 335

4.4.7　参考书刊目录 335

4.4.8　符号表 335

5.1.1　引言 336

第5章　地热电站的废热排放 336

5.1　引论 336

5.1.2　典型冷却系统和一般设计要点 338

5.1.3　废热利用 340

5.1.4　水的可用性和有关法律 342

5.1.5　参考文献目录 343

5.2　凝汽器 343

5.2.1　总述 343

5.2.2　凝结温度对地热电站性能的影响 345

5.2.3　直接接触式凝汽器 346

5.2.4　表面式凝汽器 349

5.2.5　参考文献目录 376

5.3　排热系统和设备 377

5.3.1　概述 377

5.3.2　直流式冷却系统 377

5.3.3　冷却水库和冷却水池 378

5.3.4　喷水池和喷水渠 381

5.3.5　冷却塔 385

5.3.6　参考文献目录 406

5.4　分相冷却 406

5.5　可变功率或“浮动”功率冷却概念 406

5.6.1　概述 408

5.6　加利福尼亚州Heber和Niland的50MW（e）发电厂冷却设备的方案设计 408

5.6.2　Heber发电厂 410

5.6.3　Niland发电厂 412

5.6.4　Heber发电厂采用的湿-干式冷却塔 413

5.6.5　参考文献目录 414

5.7　环境温度波动的影响 414

5.7.1　引言 414

5.7.2　理想情况 415

5.7.3　实际系统的特性 418

5.7.4　设计工作点的选择 418

5.7.5　参考文献目录 420

6.2　地热动力循环 421

第6章　地热发电系统的材料选择原则 421

6.1　引言 421

6.3　地热系统中的金属腐蚀方式 422

6.4　地热流体中的腐蚀性组份 423

6.5　金属材料在地热系统中的工作特性 425

6.5.1　金属在井口和扩容液流中的性能 425

6.5.2　金属在凝结水流中的性能 430

6.5.3　金属与液态水为主地热源的蒸汽接触时的性能 430

6.6　非金属材料 431

6.7　参考文献目录 431

7.2　基本概念和术语 432

7.1　经济分析的目的 432

第7章　经济分析 432

7.3　成本会计 437

7.4　定义 437

7.5 收益表 438

7.6　分析方法 440

7.6.1　净现值法 440

7.6.2　单位成本的决定 440

7.6.3　内部利润率 441

7.6.4　差别分析法 441

7.6.5　回收期 441

7.6.6　固定借入率 442

7.6.7　应用资本回收因素的分析 443

7.6.8　成本效果、效益-成本和价值分析法 443

7.6.9　敏感性分析 444

7.7　地热发电中的技术和财务因素的敏感性 445

7.7.1　井口温度的影响 445

7.7.2　流量 447

7.7.3　井的成本 448

7.7.4　电站容量 448

7.7.7　热力循环 450

7.7.6　负荷系数 450

7.7.5　转换效率 450

7.7.8　财务因素 451

7.8　通货膨胀 451

7.9　参考文献目录 453

7.10　参考书刊目录 453

第8章　方案选择和初步设计最优化的准则 454

8.1　方案选择的准则 454

8.1.1　引言 454

8.1.2　市场因素 456

8.1.3　运行因素 461

8.1.5　选择过程小结 465

8.1.4　筹资和现金流动 465

8.2　初步设计最优化 466

8.2.1　引言 466

8.2.2　现代工艺水平规范的某些特点 468

8.2.3　现行软件的局限性 468

8.2.4　系统设计的选择准则 469

8.2.5　电厂-地热田供选择方案的综合分析 470

8.2.6　电厂边界条件假定——与热储的匹配 475

8.2.7　井的结构设计的影响 479

8.2.8　系统分析——采用计算机的设计最优化 480

8.2.9　采用LBL GEOTHM规范的最优化 481

8.2.10　热力学最优化作为成本最优化的先导 486

8.2.11　GEOTHM举例 487

8.2.12　实例问题的分析结果 491

8.2.13　总结和结论 499

8.2.14　所用符号 500

8.2.15　参考文献目录 501

8.3　设备部件的生产定点和采购 501

8.3.1　设计人员面临的问题 501

8.3.2　可用的设备和部件 502

8.3.3　需要改装或新开发的设备和部件 503

8.3.5　适用的规范和标准 505

8.3.4　采购工作的管理 505

第9章　环境研究 507

9.1　法规和适用的法律 507

9.1.1　总体展望 507

9.1.2　地热能污染控制法规 508

9.1.3　1972年联邦水污染控制法修正案（FWPCA） 509

9.1.4　洁净空气法及其修正案 510

9.1.5　安全饮用水法案 510

9.1.9　与地热污染控制有关的其他联邦法律 511

9.1.8　1972年噪声控制法案 511

9.1.7　有毒物质控制法案 511

9.1.6　1976年资源保护和回收法案 511

9.1.10　州立和地方污染控制法律和条例 513

9.2　地热能工作的致污效应 513

9.2.1　污染源 513

9.2.2　地热流体中的致污组份 518

9.2.3　地热工作产生的噪声 519

9.2.4　地热致污组份的环境效应 521

9.3　EPA提出的致污组份排放极限 529

9.3.1　概说 529

9.3.2　空气致污物质的极限 529

9.3.3　水致污组份的限额 530

9.3.5　噪声限制 531

9.4　空气污染控制工艺 531

9.4.1　Stretford过程 531

9.3.4　场地清整废料的限制 531

9.4.2　铁触媒过程 533

9.4.3　EIC过程 535

9.4.4　Dow充氧处理过程 540

9.4.5　固体吸附剂过程 540

9.4.6　Claus过程 540

9.4.7　过氧化氢过程 541

9.4.9　燃烧炉-涤气器过程 542

9.4.8　臭氧过程 542

9.4.10　触媒-涤气器过程 543

9.4.11　氘过程 543

9.5　液体、固体和噪声污染控制技术 543

9.5.1　废水处理技术 543

9.5.2　废水排放技术 548

9.5.3　固体废料排除 557

9.5.4　噪声控制 558

9.6 环境监测 559

9.6.1　空气和水的点源监测 559

9.6.3　周围水质监测 560

9.6.2　环境空气监测 560

9.6.4　地下水监测 561

9.6.5　场地清整废料 562

9.6.6　噪声监测 562

9.6.7　空气和水质的基线监测 562

9.7　废水和废气标准的未来发展 563

9.8　参考文献目录 564

10.1.1　历史的回顾 565

10.1.2　能量转换系统 565

10.1　引论 565

第10章　世界各地的地热电站 565

10.1.3　电站性能因素 566

10.2　中国（译文略） 568

10.3　萨尔瓦多 568

10.3.1　概述 568

10.3.2　Ahuachapan 568

10.3.3　萨尔瓦多其他热区 574

10.4　冰岛 574

10.4.1　地质特征 574

10.4.2　Namafjall 575

10.4.3　Krafla 577

10.4.4　Svartsengi 578

10.5.1　概述 579

10.5.2 Larderello（Boraciferous地区） 579

10.5　意大利 579

10.5.3　Monte Amiata 584

10.5.4　Travale 585

10.6 日本 585

10.6.1　综述 585

10.6.2　Matsukawa 586

10.6.3　Otake 589

10.6.4　Onuma 589

10.6.6　Hatchobaru 590

10.6.5　Onikobe 590

10.6.7　Kakkonda 591

10.6.8　Mori和Otake双工质试验电站 591

10.6.9　Mori 592

10.6.10 日本的其他远景区 592

10.7　墨西哥 592

10.7.1　综述 592

10.7.2　Pathe 593

10.7.3　Cerro Prieto 593

10.7.4　墨西哥地热发电的未来展望 597

10.8.2　Wairakei 598

10.8.1　引言 598

10.8　新西兰 598

10.8.3　Kawerau 603

10.8.4　Ohaki（Broadlands） 604

10.8.5 新西兰的其他地热区 604

10.9　菲律宾 605

10.9.1　展望 605

10.9.2　Tiwi 605

10.9.3　Makiling Banahaw（Los Banos） 606

10.9.4　Leyte（Tongonan） 606

10.9.5 菲律宾其他地热远景区 607

10.10　土耳其 608

10.10.1　引言 608

10.10.2　Kizildere 608

10.10.3 土耳其正在勘探的其他地热区 609

10.11　苏维埃社会主义共和国联盟 610

10.11.1　综述 610

10.11.2　Pauzhetka 611

10.11.3　Paratunka 612

10.11.4　Bolshoye-Bannoye 614

10.12　美国 616

10.12.1　历史背景 616

10.11.5 潜在的苏维埃地热电站 616

10.12.2　Geysers——Sonomaand Lake（加利福尼亚州） 617

10.12.3 Magmamax双双流体循环电站——East Mesa（加利福尼亚州） 625

10.12.4　Republic Geothermal——East Mesa（加利福尼亚州） 628

10.12.5 Southern California Edison——Brawley（加利福尼亚州） 628

10.12.6 加利福尼亚州Imperial Valley规划中的地热电站 628

10.12.7 双沸腾双工质循环电站——爱达荷Raft River电站 629

10.12.8　夏威夷地热项目——Puna地热电站 629

10.12.9 新墨西哥州Valles Caldera扩容蒸汽示范电站 630

10.12.10　美国其他潜在的地热电站 630

10.13.1　调查综述 631

10.13　世界各国计划中的地热电站 631

10.13.2　亚速尔（葡萄牙） 632

10.13.3　智利 632

10.13.4　哥斯达黎加 632

10.13.5　危地马拉 632

10.13.6　洪都拉斯 633

10.13.7　印度尼西亚 633

10.13.8　肯尼亚 634

10.13.9　尼加拉瓜 634

10.13.10　巴拿马 634

10.14　参考文献目录 634

全书参考文献汇总 635