岩浆的热能能够利用吗?人造热泉和温泉有什么区别?

发布时间:2018-10-15 03:35  

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地热能在地下并不都是以热水状态贮存起来,还有蒸汽型、干热岩型、地压型和岩浆型等多种形式。

蒸汽型的地热能,是以水蒸气的形式存在于地层中,它的压力和温度均比热水型的高,因而可以直接用来推动机械做功或发电。它虽然比较容易开发利用,但存在的较少。热水型的地热能,就是我们平常所说的温泉。它常以热水或水蒸气混在一起的湿蒸汽形式存在于地下。闻名于世的阿拉斯加地热,就是典型的热水型热泉。这种地热的热能储量较丰富,分布也比较广泛。由于它的温度范围较大,所以一般又按温度分为三级:温度在90℃以下的,叫做低温热泉;温度在90~150℃范围的,叫做中温热泉;温度为150℃以上的,叫做高温热泉。

干热岩型地热,是指存在于地下炽热的岩石层中的热能。因为这种热岩层中没有水和蒸汽,所以称做干热岩。它储存的热能比其他几种都大。据计算,一块40立方英里大的干热岩,若将其温度从290℃降低90℃,它所放出的热量相当于美国1970年消耗的能源总量。地压型地热,实际上是一种储存在地下的高压热水库。它具有高压机械能、化学能和高温热能,其温度随地层的温度而升高。这种地热能的储量大,有较重要的开采价值。最后再说岩浆型地热能。它是以熔融或半熔融状态储存于地下岩浆中的能量。火山爆发时可将这种炽热的岩浆喷洒到地面。它的温度很高,达1500℃。这种地热的储藏量也很大,但目前开采较困难。

除了上面所说的天然热泉外,还有一种利用地热能的巧妙办法,叫做“人造热泉”。由于天然热泉较少,而且不是到处都有的,因而在一些没有天然热泉的地区,人们为了充分利用地热能,就模拟天然热泉,用人工造出地下热泉来。人造热泉,是在干热岩型的热岩层上开凿而成的。这种热岩层在世界上分布较广,比天然热泉多,几乎到处都有。世界上最早的人造热泉,是在美国新墨西哥州北部开凿的,井深达3000米,热岩层的温度为200℃。

开凿人造热泉时,先将井钻到井下几千米深的热岩层上,然后用管子把加压的水送到岩石层表面,并不断将水压加大。当水压达到一定程度时,岩石便出现裂缝和空隙,水就随之流进这些裂缝和空隙中,被炽热的岩石加热,再将热水抽到地面,就可供人们使用。

人造热泉的活动是70年代初从美国开始的。第一眼热泉经过多次的打钻试验,于1978年开凿成功。这眼人造热泉每小时可回收149~156℃的热水20吨,获热能2300千瓦。后来,许多国家都先后建成了人造热泉。美国正在建造发电量为5万千瓦的人造热泉热电厂。法国在两年的时间里,相继打成了6眼人造热泉。其中1眼井深6000米,每小时可获得温度达200℃的热水100吨。

近年来,地热的开发和利用受到了世界各国的重视,发展很快。一些地热资源比较丰富的发展中国家,也在积极发展地热发电和建造人工热泉,以便充分利用地热这种宝贵的地下能源。不少国家都制定了地热能的开发利用计划。美国政府准备到1990年使地热电站的装机容量达到930万千瓦,到2020年增加到3180万千瓦。人们预计,到本世纪末,全世界地热发电的总能力可达到1亿千瓦。

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