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第一部分 资源识别与开发3

第1章 地热地区的地质概况3

1.1 引言3

1.2 地球及其大气圈3

1.3 活跃的地热区域5

1.4 水热型地热资源模型8

1.5 其他类型的地热资源9

参考文献12

思考题13

第2章 勘探方法与技术15

2.1 引言15

2.2 勘探目标15

2.3 勘探计划的各个阶段16

2.4 综合与解释25

2.5 下一阶段：钻井27

参考文献27

思考题28

第3章 地热钻井29

3.1 引言29

3.2 现场施工准备与钻井设备30

3.3 钻井操作30

3.4 安全防御措施34

参考文献35

第4章 热储工程37

4.1 引言37

4.2 热储与井筒渗流37

4.3 试井45

4.4 井中套管碳酸钙结垢50

4.5 储层模型和模拟51

参考文献55

思考题56

第二部分 地热发电厂发电系统61

第5章 单级闪蒸蒸汽发电厂61

5.1 引言61

5.2 管网系统设计需考虑的因素61

5.3 能量转换过程65

5.4 转换过程的热力学68

5.5 实例——单级闪蒸最优化73

5.6 最优分离器温度——近似公式76

5.7 单级闪蒸电厂的环境考量77

5.8 单级闪蒸电厂的设备清单79

参考文献81

缩略语82

思考题83

第6章 双级闪蒸蒸汽发电厂85

6.1 引言85

6.2 集输系统设计需考虑的问题85

6.3 功率转化系统87

6.4 转化过程的热能动力学88

6.5 实例——双级闪蒸过程最优化91

6.6 废液的结垢问题93

6.7 双级闪蒸地热发电厂对环境的影响96

6.8 双级闪蒸电厂的设备清单96

参考文献97

缩略语98

思考题98

第7章 干蒸汽发电厂101

7.1 引言101

7.2 干蒸汽资源的来源与性质102

7.3 蒸汽集输系统106

7.4 能量转换系统107

7.5 实例——最优井口压力110

7.6 干蒸汽电厂对环境的影响113

7.7 干蒸汽电厂的设备清单113

参考文献114

缩略语115

思考题115

第8章 双工质循环发电厂117

8.1 引言117

8.2 基础双工质系统118

8.3 工作液选择124

8.4 先进的双工质循环127

8.5 双工质循环的实例分析134

8.6 双工质循环的环境影响137

8.7 基础双工质发电厂的设备清单138

参考文献139

缩略语140

思考题141

第9章 先进的地热能转换系统145

9.1 引言145

9.2 单级闪蒸-双级闪蒸混合系统146

9.3 闪蒸-双工质混合系统149

9.4 实例——综合的闪蒸-双工质混合系统152

9.5 全流系统155

9.6 化石燃料-地热混合系统160

9.7 联合热电厂163

9.8 超咸卤水发电厂165

9.9 太阳能-地热混合发电厂168

参考文献170

缩略语172

思考题174

第10章 地热发电系统的？分析177

10.1 引言177

10.2 开放稳定系统的第一定律177

10.3 开放稳定系统的第二定律178

10.4 ？178

10.5 计算开放稳定系统中的？181

10.6 ？效率及其在地热发电厂中的应用181

参考文献193

思考题194

第三部分 地热发电厂案例研究197

第11章 意大利托斯卡纳区拉尔代雷洛干蒸汽发电厂197

11.1 发展历史197

11.2 地质特征和储层特征199

11.3 发电厂203

11.4 对环境影响的缓解211

参考文献212

缩略语213

第12章 美国加利福尼亚州索诺马县和莱克县的盖尔瑟斯干蒸汽发电厂215

12.1 历史和早期发电厂215

12.2 地理及地质环境219

12.3 钻井220

12.4 蒸汽管道系统221

12.5 发电厂221

12.6 储层的回注226

12.7 关于可持续229

参考文献230

第13章 墨西哥北下加利福尼亚州的塞罗普列托发电厂233

13.1 墨西哥地热发展概述233

13.2 赛罗普罗地质及地理环境234

13.3 赛罗普罗发电厂236

13.4 赛罗普罗的扩展及前景242

参考文献243

缩略语245

第14章 日本大分县的Hatchobaru发电厂247

14.1 日本地热发展回顾247

14.2 Hatchobaru地热发电厂248

14.3 Hatchobaru发电机组250

14.4 结论和展望255

参考文献256

缩略语256

第15章 俄罗斯堪察加半岛的Mutnovsky闪蒸蒸汽发电厂259

15.1 背景、勘探和早期的发展259

15.2 Mutnovsky地热田的概念模型261

15.3 Verhne-Mutnovsky 12MW发电厂262

15.4 Mutnovsky第一阶段50MW发电厂264

15.5 Mutnovsky未来的发电厂265

参考文献267

第16章 哥斯达黎加瓜纳卡斯特省的Miravalles发电厂269

16.1 Miravalles之旅269

16.2 地热开发历史270

16.3 井272

16.4 发电274

16.5 防止钙结垢系统279

16.6 酸的中和系统280

16.7 环境保护及监测281

16.8 其他地热发电工程281

参考文献282

第17章 美国加利福尼亚州大峡谷的Heber双工质发电厂283

17.1 简介283

17.2 勘探和发现283

17.3 第一个Heber双工质发电厂284

17.4 第二个Heber双工质发电厂286

参考文献291

第18章 美国加利福尼亚州帝王谷的East Mesa Magmamax双工质发电厂293

18.1 环境和勘探293

18.2 Magmamax双工质发电厂293

18.3 改进后的Magmamax双工质发电厂300

18.4 结论303

参考文献303

第19章 冰岛的奈斯亚威里尔和赫利舍迪发电厂305

19.1 介绍305

19.2 地质与地球科学305

19.3 奈斯亚威里尔发电厂308

19.4 赫利舍迪发电厂313

参考文献315

第20章 美国爱达荷州的Raft River发电厂317

20.1 简介317

20.2 地质和地球科学317

20.3 初始开发的DOP试验厂321

20.4 新进展331

参考文献341

第21章 土耳其地热发电发展概况343

21.1 地质条件343

21.2 Kizildere单级闪蒸发电站344

21.3 Salavatli双工质电站350

21.4 Germencik双级闪蒸电厂355

21.5 环境影响360

21.6 土耳其地热发电的现状与发展361

参考文献362

缩略语364

第22章 增强型地热（EGS）工程和电厂365

22.1 定义365

22.2 早期工程366

22.3 后期工程370

22.4 EGS发电厂382

22.5 项目建议391

参考文献395

第23章 地热发电厂的环境影响399

23.1 概述399

23.2 规章制度399

23.3 发电影响400

23.4 地热发电厂的环境优势400

23.5 地热发电厂的环境挑战406

23.6 总结414

参考文献415

附录A 世界地热发电厂发展概况（截至2011年8月）417

附录B 单位换算439

附录C 电能换算441

附录D 热力学原理443

附录E 思考题答案453

附录F 补充思考题455

附录G 部分补充思考题答案469

附录H REFPROP软件对于地热双工质循环的应用教程471