羊八井地熱電站及其熱田位於我國西藏自治區拉薩市西北約90公里的當雄縣境內。羊八井地區的經濟以牧業為主，近年來農業也有所發展。青藏、中尼兩條公路分別從熱田的東部、北部通過。電站於1975年9月23日發電成功。和平解放之前，西藏僅有一座小型的一個奪底小電站，裝機125馬力的小電站。後來由於水沖毀以後，西藏就長期一段時間沒有電。和平解放以後，黨中央國務院、毛主席、周總理對西藏電力事業發展是非常重視的。各級領導和政府也認識到沒有電力事業的發展，西藏經濟的發展和社會的進步都無從談起。
基本介紹
- 中文名：羊八井地熱電站
- 外文名：Yangbajing geothermal power station
- 類型：地熱發電
- 海拔：4300米
- 建於：1977年
- 單井產量：75～160立方米/小時
- 深：200米
熱電站簡介,電站設備系統,運行情況,主要問題,總結,
熱電站簡介
羊八井熱田地勢平坦，海拔4300米左右，南北兩側的山心約在海拔.5500-6000米以上，山峰發育著現代冰川。藏布曲河流經熱田，河水為雨雪混合型，以降雨為主，最大流量在100米3/秒以上，最小流量約為1米3秒。年平均水溫為5℃。年平均氣溫2.5℃，最高25℃,最低零下25℃。大氣壓力年平均為0.6巴。
羊八井熱田是一個非常有希望的熱田。1975年水利電力部曾組織工作組到西藏進行水利、電力考察。地熱小組在羊八井地區作了數十天的實地考察，開展了天然熱流量測量、淺孔測溫和取樣以及地面地質工作等。當時曾用小型取樣鑽機打至地下5-6米，就獲得了103℃的高溫熱水，即使這樣的淺孔還經常發生井噴。實地考察結束後，工作組向自治區人民政府和水利電力部提出報告，建議優先開發羊八井熱田。其理由是:
(1)熱田蘊藏著豐富的地熱資源;
(2)地理位置適中，交通方便;
(3)有較好的冷源條件。
自治區人民政府考慮到拉薩地區用電的迫切性，而拉薩地區又無合適的小水電點，採納了工作組的建議。
為了查明羊八井熱田的地熱儲量，進行了大量勘探工作，採用了熱法、電法、磁法、重力測量、大地電磁法等地球物理勘探方法，並以衛星資料的分析作為補充。按照視電阻率30歐姆·米等值線圈定的熱儲面積約為14.7平方公里，熱田的天然熱流量為100000-120000大卡/秒。經勘探證實淺層即地下40-500米深的範圍內的地熱資源屬高溫熱水型熱儲，熱水的最高溫度為172℃。
1976年在拉薩市召開了全國首屆地熱工作會議第二階段會議。會議討論了建設第一個地熱試驗電站的技術方案。考慮到羊八井地處邊遠地區，要求機組應能長期安全運行，所以採用了簡單可行的、運行成本低的閃蒸法(擴容法)方案。經過五年運行考驗，證明採用閃蒸法發電系統是合理的。但是，由於當時提供設計汽輪機的蒸汽參數偏高，因而容量為1000千瓦的1號機組投運後不能滿發。為了提高熱效率，後來在擴建2、3號機組時(容量為3000千瓦)選定了兩級擴容的發電方案，並採取了一些措施，如汽水分開輸送等，使電站的熱效率達到6%。
電站設備系統
1.廠址、廠房
經過地質、水文調查，三台機組的廠址均選擇在熱田地質條件較好的，靠近藏布曲河北岸的一塊高台地上。考慮到熱田內地震活動頻繁，廠房均採用鋼結構，按地震烈度8度進行防震設計。
2.生產用熱水井
截至1982年底止，用於2x3000千瓦的2,3號機組的生產井共5口，即6,9,10,18, 23號。這5口井的熱水平均溫度為155-r1650C，井口壓力平均為3-4.4巴(絕對)。成井管徑有340及250毫米的兩種。單井熱水產量一般為100噸/時，產量最高的9號井可達到170噸/時。每口井的產汽量，按兩級擴容計算汽水比可達15%。
3.蒸汽參數的選擇
3000千瓦的2,3號汽輪機是按井口溫度140℃考慮，第1次和第2次進汽參數分別選擇為1.7和0.5巴(絕對)，其相應的飽和溫度約為115和81℃。這裡考慮到熱田經過開採一段時間後，生產井的壓力、溫度和產量要下降，在設計汽輪機時留有20%的裕量。
在選擇排汽參數時，考慮到兩個因素，一是不凝氣體在蒸汽中的含量，二是汽輪機始終在濕蒸汽中工作，濕度過大會影響汽輪機壽命，因此，1號機的排汽選用0.08巴，2、3號機為0.09巴(絕對)。
4.熱力系統
1號機採用單級擴容循環，原則性熱力系統如圖1所示。由於1號機主要是承擔試驗任務，系統較為簡單。分離器布置在井口附近，產生的蒸汽通過一根母管輸送到1號機廠房，其排水臨時排入附近原野，經明渠流入河中。冷卻水取自藏布曲河，為直流供水系統。
地熱發電是利用低熱燴值的地下熱水來發電的。因此應儘可能提高單位熱水的發電量。羊八井地熱電站的2, 3號機選擇了雙級擴容循環，其原則性熱力系統如圖2。井口熱水箱的排汽由一根母管送往1、2、3號汽輪機。熱水由熱水泵增壓後由母管輸送到廠房北側的擴容器。冷卻水仍取自藏布曲河河水，如果冬季冷卻水量不足，可將一部分冷卻水排回到上游，經冷卻後再次利用。
5.主要設備
(1)1號機組。該機由一台普通的中壓
2500千瓦汽輪發電機組改裝而成的。其額定功率為1000千瓦，進、排汽壓力為4.2和0.08巴(絕對壓力)，轉速為3000轉/分。發電機稍加改造後，可適應高原地區的條件。
汽水分離器為重力離心式;凝汽器則為淋水盤型混合式，布置在標高6.5米的平台上，靠自重排水。真空系統配備了2台射水抽氣器，兩台40千瓦的射水泵。
(2)2,3號機組。2,3號機組為同型號機組。技術規範如下:
汽輪機為單缸、二次進汽、衝動凝汽式;額定功率為3000千瓦;轉速3000轉/分;進汽參數為:壓力1.7/0.5巴(絕對)，溫度115/810C;排汽壓力為0.09巴(絕對)，蒸汽流量22.7/22.3噸/時。
凝汽器為淋水盤混合式，布置在標高為6.5米的平台上。凝汽器壓力為0.08巴(絕對)，冷卻水進水溫度為27℃。
射水抽氣器為CS-185型，抽氣量185公斤/時。兩台機組設定3台抽氣器，分別配一台射水泵。
蒸汽擴容為兩級，採用了立式QFD-3-2型擴容器，工作壓力分別為1.8, 0.6巴(絕對)。2,3號機組配的發電機功率為3000千瓦、電壓3.15千伏、電流688安，轉速3000轉/分。
運行情況
1號機組於1977年10月投入試運，由於機組振動、生產井結垢等問題，使機組長達一年左右不能正常運行。經水電部組織的技術組進行調試，並試製了空心機械通井器，消除了機組的振動，並可不停機通井。截至1982年4月底，已累計運行30000小時，發電1200萬度。
羊八井地熱電站的第一台3000千瓦機組(3號機)於1981年10月安裝完畢，同年12月與拉薩電網併網運行。機組運行平穩，在3-4口生產井並聯供水的條件下，可以滿發3000千瓦。3號機系統的缺點是井口熱水箱要向空排汽，汽水損失大，降低了熱能利用率。因此於工981年9月根據在拉薩召開的羊廠你地熱電站論證會的建議，將2號機的系統改為汽、水分送並加以利用的方案，2號機已於1982年11月投運。目前電站用5口生產井提供的熱水和蒸汽可使兩台3000千瓦機組滿發。日發電量最高可達I2萬度。
主要問題
(1)生產井結垢1號機在運行中存在的問題是生產井結垢。垢的成分主要是CaC03，占9600。結垢的速度很快，以致3-5天后生產井的產量就會顯著降低。生產井結垢嚴重的部位一般是在井口以下20-40米之間(如4號井)，其次是分離器及其熱水入口管道。目前生產井的除垢採用空心機械通井裝置，每天定時通井。這樣不影響機組運行，也容易清除井壁上的結垢物。分離器的入口管道除垢則採取每隔2-3個月定期拆除，人工除垢。
(2)設備腐蝕地熱發電設備是在強烈的腐蝕介質條件下工作的。經化學分析，羊八井地熱流體中含有許多腐蝕性成分，如C1-H2S,CO2等。
1號機組是由普通火電機組改造後用於地熱發電的，腐蝕問題更為突出，主要發生在汽輪機低壓部分以及真空、抽氣系統。為了取得防腐經驗，在地熱流體中進行了掛片試驗、塗片試驗，為2、3號機的選材及確定防腐工藝提供了參考數據。
3環境保護
1)羊八井地熱電站地熱廢水量為600噸/時左右，從1981年就已進行小型回灌試驗，計畫在3-4年內實現大部分廢水回灌。
2)關於H 2 S問題。站內通過軸封抽氣器將汽輪機軸封漏汽抽出廠房外，使H 2 S等有害氣體不致滯留於廠房內。
3)關於河水污染問題。幾年來，有關部門對藏布曲河河水定期取樣分析;對熱田的飲用水、生物樣品進行定期抽查、檢驗，以及放射性測定，為保證飲用水的衛生取得了可喜的成績。
4保溫、防凍
羊八井地處高海拔、高寒地帶，各種汽、水管道及室外儀表管道的保溫、防凍工作極為重要。1號機組，甚至3號機組投運初期，曾因保溫不善發生過一些事故。在2號機的安裝、調試中已採取了相應措施，提高了電站的經濟、安全性。
總結
羊八井地熱電站是我國第一座試驗性地熱電站，羊八井熱田尚處於開發的初期階段，有許多重要課題需深入研究，如提高勘探技術，尋找高溫熱源;改善防垢、除垢技術;廢水排放、回灌技術及熱排水的綜合利用;生產井的修復等。今後還需探討適合於西藏地區特點的地熱發電循環系統。現在羊八井地熱電站正規劃建設新的地熱機組。
