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永载史册的邓屋地热发电试验站 庆祝新中国成立70周年
作者:多级闪蒸器 发布时间:2024-04-22 09:32:53

  温泉,是大自然神奇的馈赠,它不显山露水,而是默默潜流在地下,又像有主观意识般,选择性地以蜿蜒之势淌过某一片土地。地处粤东丘陵的梅州市丰顺县,像是被温泉选中的福地,地热资源很丰富,水热活动区共有16处,天然发热量为每秒5739万焦耳。自古一直供给当地人沐浴、洗涤等生活实用,如今又以“温泉养生”的旅游特色,向世人派发着有温度的地域名片。丰顺县不仅有着“九汤十八礤”的称号,更有中国第一座地热发电实验站的辉煌历史。

  “看,来了好多讲国语的人呐!”1970年8月的一天上午,丰顺县邓屋村的村民们发现村子里蓦地多了许多说普通话的外地人,他们衣着简朴,却神情严肃,指着村民们每日踏足的土地,比比划划。8月的太阳猛烈,他们大汗淋漓,陆续走访了许多村民家,明白他们日日使用的地下水源。

  村民们不知道,他们便是由广东省工业战线、省水电厅、省科技局、中国科学院地质科学研究院、省电力基建公司、一机部广州科学研究所、广州电厂、省水电厅江村线多个单位的专家、学者组成的“会战小组”,更不知道这只会战小组肩上扛着国家的使命,前来筹建地热发电试验站。

  为筹建地热电站,国家地质部核拨了10万元。后来担任第一任地热电站的罗楚豪,那年刚满17岁,初出茅庐的他第一次参与国家级科研实验,对他而言,10万元是个天文数字。罗楚豪回忆说:“70年代的中国,建一幢三层小楼,也不过一千元。”带着这笔巨款而来的科研组人员,却反而觉得一无所有。

  1971年5月26日丰顺县革委会报道组的文件中这样描述:“他们遵照伟大领袖毛主席关于‘中国应当对人类有较大的贡献’和‘外国有的,我们要有,外国没有的,我们也要有’的教导,明确了搞地下热水发电是落实毛主席‘备战、备荒、为民’的伟大战略方针,是‘要迅速改变北煤南运’的需要。但是,有人也担心说,地下热水发电我们连看都没有看过,当前无图纸,无资料又缺乏经验能搞起来吗?还有人认为,现在最小的发电机组都要摄氏100℃高温,十多公斤的压力才能发电,而地下冒上来的热水仅有90多℃,0.5公斤的压力,能发出点来吗?”在缺乏图纸资料和实践经验的情况下,会战小组带着破釜沉舟的决心,自行设计、制造、安装和调试,一切从零开始。

  早在1966年,广东省水文地质队已到过梅州市各县温泉点进行勘测,发现丰顺县地热资源丰富,他们第一步向省委提出报告,要求进一步利用这一资源。他们关注点大多分布在在丰良、汤坑两镇,经过对比,他们都以为丰良镇的水温虽能到达摄氏93℃,但水量却不大,而汤坑镇的温泉资源更为合适,尤其在邓屋村一带,地下流淌着4条热水带,总面积为0.8平方公里,日地面自流量1495吨,温度达摄氏91℃,1小时能抽取230立方的热水资源,是建设地热电站的最佳位置。首次打井,便垂直深挖800多米,热气腾腾的温泉水被抽吸上来,科研组的人们在雾气氤氲中相视而笑。

  “然后,我们就在这温润的泉眼附近,搭起了简易棚寮,40多名硬汉一起同吃同睡在这个大通铺上,并肩奋战。”罗楚豪回忆到:“中科院广州能源所地热室第一任所长吴志坚是这支科研队伍的领头人,和他搭档的,是时任广州能源所副所长陈恩监。吴志坚信心很足,经常用毛主席的话鼓励我们:‘中国人民有志气,有能力,一定要在不远的将来,赶上和超过世界领先水平。’”

  在完全无经验借鉴的基础上,他们凭着汽轮机的原理,设计了草图,并交由广州汽轮机厂生产制造,完成后再运送到丰顺。经过120多天的不断调整试验与改进,终于,12月12日,中国第一台地热发电机组实验成功,证明了摄氏91度的热水可用于发电。

  这是中国第一次成功利用地热发电,开启了我国地热资源应用的序幕。次日,他们便收到了地质部长李四光从北京拍来的电报祝贺,电文为:“热烈祝贺地热发电试验成功,毛主席万岁!”

  邓屋地热发电站1号机组建成之后,充分证明利用高温度、大水量的地热发电,具有无污染、成本低、易开发等优点。1972年北京大学地质地理系刊登的《我国地热开发利用简况》中提到:“当时,丰顺县电网容量约为1300千瓦,以水电为主,每逢冬春旱季电力很紧张,甚至县城照明也难供应,这时不得不烧木炭、柴油以应急需。但在1971-1972年冬春时节,刚刚实行不久的邓屋地热电站以30千瓦左右净出力向电网送电,担负起了县城照明、广播等用电,同时电站的循环冷却水与地热水的混合排水约每小时320吨用于当地农田灌溉。由于水温高,有肥效,可以不施或少施花费,促稻谷早熟多产。电站的厂用电之消耗实际上完成了扬水站的功用。”

  好消息传遍神州大地,国内各省市科研水电、教学部门的专家和代表相继前来参观、学习。随后,全国五六个地热发电站陆续建成投产,这中间还包括1971年投产的河北怀来和江西宜春地热发电站,1975年投产的湖南灰汤地热发电站,1977年投产的辽宁营口和西藏羊八井地热发电站。其中西藏羊八井地热资源最为丰富,经过1977年、1981年和1984年三次建设,4个机组总装机容量达1万千伏安。至今,羊八井电站的工作人员每隔一两年还会来这里参观、学习。现任电站机电维修班班长的徐显坚自2015年来电站工作至今,已接待过好几次来自各羊八井地热电站的同行。

  1号机组利用地下热水在减压的情况下,沸点降低,使热水不断进入扩容器内,产生一定量的低温低压水蒸气,驱动汽轮发电机发电。为了寻求新的方式,进一步提升热水利用率,1972年5月广东省科技局地热研究室、华南工学院和丰顺县又继续组织了地热会战小组,由省水电厅和省科委拨款投资45万元,筹集电站2号机组,经过努力,克服种种困难,终于到1978年12月,第二台200千瓦异丁烷的双工质循环机组发电试验成功,也称为中间介质法原理,最高出力达到200千瓦,符合原设计的基本要求,各项技术经济指标均达到了国内领先水平,2号机组还分别获得在1978年全国科学大会奖及1979年广东省科学成果奖。

  中间介质地热发电,是利用低下热水间接加热于低沸点工质异丁烷,使之产生较高压力的化学气体,驱动汽轮发电机组发电,工质在密封系统中不断循环。但由于2号机组的工质——异丁烷来源运输困难,而且易燃易爆,管理维护技术高,安全性能低,且酷暑天气机组出力大幅度下降,长期生产运行存在问题。

  为了加强完善该电站,解决电站长期连续运行,使之在这正规编员的情况下能自负盈亏,维持发电机正常运行和试验。1979年初又在广东省水电厅和省科委的支持下,投资65万元,由中国科学院广州能源研究所承担技术指导,筹建电站3号机组。

  3号机组是单级闪蒸系统汽轮发电机组,装机容量为300千瓦,其冷凝器和扩容器采取高位布置,省去了排水泵和冷凝泵,减少厂用电。3号机组于1982年12月通过技术鉴定,最高出力达320千瓦,1983年经过进一步的改装和完善,1984年投入试生产制,全年发电运行3900多小时,发电101万千瓦时,1985年正式投入生产运行,1—6月份发电4000多小时,发电96.8万千瓦时。后来的10多年,3号机组一直与地方电网并列连续运行,上班的人多达四五十个,上班时间三班倒,除了停电检修,发电机从来就没一刻停下来过。

  地热发电成功,在全国各地科学界和国际上带来较大影响,这种地热发电与火电相比,由于不消耗燃料,没有庞大的锅炉设备,无须运煤、贮煤、除尘等相应设施,不产生烟尘污染;发电成本低,系统简单,运行、操作、管理都较方便,且电站排出的废热水还能综合利用。据中科院广州能源研究所卜宪标教授介绍:“这是国内中低温小容量热水型地热发电站中目前仅有的一座能长期持续运行的地热电站,该台机组也是国内运行时数最长的一台闪蒸汽轮发电机组。”1984年4月,中国科学院广州能源研究所向丰顺电力部门办理了移交手续,正式投入生产性运行。此后,由中科院广州能源研究所承担技术指导,经过电站和中科院广州能源研究所长期的合作和努力,地热发电站逐步的提升管理上的水准,此后30余年间,一直连续正常运行,与当地电网并网供电,为当地贫穷山区的经济发展和我国地热事业做出了贡献,具有相当显示度的示范点。

  不仅如此,邓屋地热发电站在国际上还取得了一定的知名度,建成后,它吸引了来自扎伊尔、联邦德国、泰国、日本、联合国等代表团及技术官员前来参观访问。联合国当时决定协助非洲人民开发地热资源,还通过中国政府委托西安电影制片厂为邓屋发电站拍摄纪录片。

  在1986年《广东省科学技术进步奖申请书》中提到:“现在世界上已有近20个国家在从事地热发电的研究和应用工作,目前总装机容量预计可达480万千瓦。这些电站所采用的地热蒸汽温度一般都在150℃以上,机组大,经济效益高。利用100℃以下地热水进行发电研究的国家,如苏联、意大利、美国都是以采用低沸点工质的双流循环为主;而采用扩容法发电的,仅有法国在刚果科维阿布克地热区建成的一座275千瓦地热电站,……水温为91℃。国内除西藏、云南具有高温地热资源,并在西藏羊八井利用近150℃的地热蒸汽建立了3座地热电站(总装机容量为7000千瓦)外,其他地热地区的地热资源大部分是低于100℃中中低温热水。自70年代以来,在如何利用100℃以下的地热水作为发电热源上进行了许多研究工作,已建成了容量为50-500千瓦不等的地热电站8座,……但至今能长期连续运行,并移交给生产单位作为长期生产运行的仅有丰顺地热试验电站一座。”

  17岁就参与到邓屋地热发电事业中的罗楚豪,于1990年开始担任该发电站站长,直至2007年。在此十多年间,他率领发电站工作人员,运行维护着这座地热发电站,一直维持着1984年投入生产时的300千瓦装机容量。1984年4月,中国科学院广州能源研究所正式将丰顺地热试验电站移交丰顺县水电局电力公司使用。1985年后,1、2号机组已封存停机,只有3号机组正常运转。

  “地热发电站先发电,91℃发电之后,水温还可为71℃。”罗楚豪说。而71℃的水可以用作农业烘干、养殖,也可以用作生活热水、旅游开发等,这样能让水、热都能得到充分的综合利用。丰顺温泉仍然是一次性利用,没做到综合整体开发,让罗楚豪感到既遗憾,又无奈。2016年,该发电站交予当地政府管理后,不久便停产了。邓屋地热发电站没有了承载新能源实验的使命,发电效率低,经济效益相对较差,造成了难以为继的局面。

  如今邓屋地热发电站里,早已退役的1、2号机组已于2008年拆卸了,只保留着3号机组,机组设备和冷却系统设施被防护栏围了起来。看出来,停产以后,这里的设备设施被当地部门保护了起来。在二楼机房墙上,“交接班制度”和“运行值班责任制”仍完好地装裱在墙上,下方的螺丝刀和扳手等操作工具悬挂排列整齐,置身其中,仿佛能够感受到历史的车轮正滚滚向前。40多年走来,邓屋地热实验电站一路风雨一路歌,即使现在,它的宝贵经验和价值,仍然像一颗夜明珠,在历史中熠熠生辉。返回搜狐,查看更加多