CN101956679B - 地热能或太阳能温差发动机装置、其发电方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是地热能或太阳能温差发动机装置、其发电方法及应用,其中的地热能温差发动机装置包括深层地热井、重力热管取热器、热能蓄能器、蒸汽动力机、同轴同步抽压机、发电机、热交换器、冷源水井,重力热管取热器的吸热段置入深层地热井中,重力热管取热器的放热段插入地面的热能蓄能器中;热能蓄能器与蒸汽动力机之间安装进气管,蒸汽动力机、热交换器、同轴同步抽压机、热能蓄能器之间安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机,蒸汽动力机再带动发电机运转发电;冷源水井、同轴同步抽压机、热交换器之间安装进水管,冷源水井为热交换器提供低温介质;同轴同步抽压机分两个以上腔。本发明利用地下大自然的能源的温差循环做功发电,为改变能源供给方式提供了一项新技术、新方法、新途径。
Description
技术领域
本发明涉及的是利用地球自身深处中高温层热能或太阳能与地层冷源之间的温差驱动发电的装置,具体涉及的是地热能或太阳能温差发动机装置、其发电方法及应用。
背景技术
地热能有着它独有的优势,第一,地热能是100%可控能源;第二,地热能储量充足;第三,地热能取自地下,对环境潜在污染小。由于上述优势,地热能的利用发展十分迅速,已广泛应用于工业加工、民用采暖、洗浴等各个方面,收到了良好的经济技术效益,节约了能源。随着地热能的广泛应用,利用地热能发电越来越得到人们的重视,地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能,现有的利用地热发电的装置,多是将地热通过井引导至地面,利用地壳中的热量使水或其它液体蒸发获得蒸汽,蒸汽再推动汽轮机做功来发电,但由于蒸汽送至地面时,要损失很大一部分热量,这样就必须将大量的蒸汽输送到地面以便发出足够的电力,结果只限于现已发现的地热温泉区域,制约地热能技术的发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种地热能或太阳能温差发动机装置,它利用不同地层的温差来驱动发电,是将来自地球的热能和来自太阳光热能与大自然的冷能进行冷热交换,产生动能的装置,开辟了能源利用新途径;同时本发明还提供了这种地热能或太阳能温差发动机装置发电方法及应用。
本发明是这样实现的:这种地热能温差发动机装置包括深层地热井、重力热管取热器、热能蓄能器、蒸汽动力机、同轴同步抽压机、发电机、热交换器、冷源水井,重力热管取热器的吸热段置入深层地热井中,重力热管取热器的放热段插入地面的热能蓄能器中;热能蓄能器与蒸汽动力机之间安装进气管,蒸汽动力机与热交换器之间、热交换器与同轴同步抽压机之间、同轴同步抽压机与热能蓄能器之间均安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机,蒸汽动力机再带动发电机运转发电;冷源水井与同轴同步抽压机之间、同轴同步抽压机与热交换器之间均安装进水管,冷源水井为热交换器提供低温介质;同轴同步抽压机分两个以上腔。
上述方案中热能蓄能器与蒸汽动力机之间安装太阳能蒸发器,太阳能蒸发器通过进气管、回气管与热能蓄能器并联。
上述方案中蒸汽动力机为直线蒸汽动力机,发电机为直线发电机;直线蒸汽动力机与进、回气管通过自动换向阀连接,直线蒸汽动力机、同轴同步抽压机、直线发电机串联,直线蒸汽动力机由气动缸内安装多个活塞杆形成,同轴同步抽压机也由气动缸内安装多个活塞杆形成,活塞杆为同轴的,活塞杆连接至直线发电机。
上述方案中蒸汽动力机为旋转蒸汽动力机,发电机为旋转发电机;旋转蒸汽动力机、同轴同步抽压机、旋转发电机串联。
上述方案中热能蓄能器、太阳能蒸发器、蒸汽动力机、同轴同步抽压机之间的连接管线上安有单向阀,冷源水井内安有单向阀。
上述方案中热交换器通过循环管连接至冷凝器,冷凝器的出水管连接至同轴同步抽压机,为抽压机提供低温水,冷凝器安装在地下低温处或安装在江、河、湖、海中。
上述方案中热交换器通过循环管连接至冷却塔,冷却塔的出水管连接至同轴同步抽压机,为抽压机提供低温水。
上述方案中热交换器通过管线连接至地下排水散热井。
上述方案中热能蓄能器中安装采暖取热器,采暖取热器与用户采暖散热器连接,为用户提供取暖。
上述方案中的热能蓄能器中装有低沸点介质或水,太阳能蒸发器中装有低沸点介质或水;深层地热井在地下三千米左右,冷源水井与排水散热井中均为8-10℃地表水,地下冷凝器埋在8-10℃地表层。
一种地热能温差发动机装置包括深层地热井、重力热管取热器、热能蓄能器、蒸汽动力机、抽压机、发电机、热交换器、冷源水井,重力热管取热器的吸热段置入深层地热井中,重力热管取热器的放热段插入地面的热能蓄能器中;热能蓄能器与蒸汽动力机之间安装进气管,蒸汽动力机、热交换器、第一抽压机、热能蓄能器之间安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机,蒸汽动力机再带动发电机运转发电;冷源水井、第二抽压机、热交换器之间安装进水管,冷源水井为热交换器提供低温介质;第一抽压机连接一个电机,第二抽压机连接另一个电机,两个电机并联后连接变压器,变压器连接发电机。
上述地热能温差发动机装置发电方法,通过重力热管取热器将地层深处中高温热能传递至热能蓄能器,热能蓄能器中的低沸点介质汽化后携带热能去驱动蒸汽动力机运动,蒸汽动力机驱动发电机运转发电,介质通过蒸汽动力机做功后去热交换器降温,再通过同轴同步抽压机将冷凝后的液体压回热能蓄能器,完成热能蓄能器中的低沸点介质循环;冷源水井中的水被同轴同步抽压机抽压至热交换器中作为冷源水,冷却低沸点介质。
一种太阳能温差发动机装置包括太阳能吸热器、太阳能蒸发器、蒸汽动力机、同轴同步抽压机、发电机、热交换器、冷源水井,太阳能吸热器为重力热管取热器;太阳能蒸发器与蒸汽动力机之间安装进气管,蒸汽动力机、热交换器、同轴同步抽压机、太阳能蒸发器之间安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机,蒸汽动力机再带动发电机运转发电;冷源水井、同轴同步抽压机、热交换器之间安装进水管,冷源水井为热交换器提供低温介质;同轴同步抽压机分两个以上腔。
上述地热能温差发动机装置发电方法,应用于电冶炼、电力加工与铸造、电解氢气、蓄电池充电站、民用电及油田采油供电。
有益效果:
1、本发明通过重力热管取热器把地热能传递至地面,实现远距离传递热能,热量损失小,能有效地利用地热能发电;本发明在利用地热能推动蒸汽动力机做功的同时,又相应将地下大自然冷源利用起来,给热交换器提供冷源介质,为来自蒸汽动力机的介质降温,如此周而复始地利用地下大自然的能源的温差循环做功发电,为改变能源供给方式提供了一项新技术、新方法、新途径,可以取代现有的石油或煤等能源。
2、本发明实现了将太阳能与地热能联合利用的先例,造价低、无污染,输出能量大,实现较低成本发电。
附图说明:
图1是本发明第一种实施方式的结构示意图;
图2是本发明第二种实施方式的结构示意图;
图3是本发明第三种实施方式的结构示意图;
图4是本发明第四种实施方式的结构示意图;
图5是本发明第五种实施方式的结构示意图;
图6是本发明中重力热管取热器的结构示意图;
图7是图6中A-A剖视图;
图8是图6中B-B剖视图。
图中:1重力热管取热器、2热能蓄能器、3太阳能蒸发器、4蒸汽动力机、5同轴同步抽压机、6发电机、7热交换器、8冷却塔、9冷凝器、10深层地热井、11冷源水井、12排水散热井、13采暖取热器、14采暖散热器、15自动换向阀、16吸热段、17真空隔温层、18单向阀、19汽液导流管、20支撑片、21保温层、22放热段 23抽压机 24抽压机 25潜水泵 26进气管 27回气管 28回液通道 29太阳能吸热器
具体实施方式:
结合附图对本发明做进一步说明:
实施例1:
图1是本发明第一种实施方式的结构示意图,如图所示,这种地热能温差发动机装置包括深层地热井10、重力热管取热器1、热能蓄能器2、直线蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5、直线发电机6、热交换器7、冷源水井11。直线蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5、直线发电机6串联,直线蒸汽动力机4由气动缸内安装活塞杆形成,同轴同步抽压机5也由气动缸内安装活塞杆形成,同轴同步抽压机5的活塞杆由直线蒸汽动力机4的活塞杆延伸形成,即二个活塞杆为同轴的,该活塞杆连接至直线发电机6,可驱动直线发电机6作直线往复运动,实际使用中,根据需要,可将直线蒸汽动力机4的活塞杆设计为多个,称为多级动力机,同轴同步抽压机5的活塞杆也设计为多个;重力热管取热器的吸热段16置入深层地热井10中,重力热管取热器的放热段22插入地面的热能蓄能器2中,本实施方式中有三个重力热管取热器1,每个重力热管取热器的吸热段16和绝热段放置在相应的深层地热井10中,深层地热井10套管可由金属或非金属制成,三个重力热管取热器的放热段22均插入同一个热能蓄能器2中,当然,实际上,可根据需要设计更多个重力热管取热器1,相应地可设计更多口深层地热井10并联使用;热能蓄能器2由罐中装低沸点介质或水构成,罐设有保温层,热能蓄能器2与直线蒸汽动力机4之间安装进气管26,进气管26中安有单向阀18防止液体回流,直线蒸汽动力机4、热交换器7、同轴同步抽压机5、热能蓄能器2之间安装回气管27,同轴同步抽压机5与热能蓄能器2之间的回气管27上安装单向阀18,直线蒸汽动力机4与进、回气管通过自动换向阀18连接,通过自动换向阀18的自动切换可实现直线蒸汽动力机4的运转,自动换向阀18可采用压力换向阀也可采用电力换向阀;由蒸汽驱动蒸汽动力机4,蒸汽动力机4再带动发电机6运转发电,冷源水井11、同轴同步抽压机5、热交换器7之间安装进水管,管线上安有单向阀18,冷源水井11为热交换器7提供低温介质,同轴同步抽压机5将冷源水井11中的冷水抽压至热交换器7内,用于冷却来自直线蒸汽动力机4的蒸汽,冷源水井11内安装单向阀18,热交换器7通过管线连接至地下排水散热井12,热交换器7中的水介质被排至地下排水散热井12中;本实施方式中同轴同步抽压机5分两腔,其中一个腔用于将驱动蒸汽动力机4运动的介质压回热能蓄能器2,为介质在热能蓄能器2、蒸汽动力机4、热交换器7之间往复循环提供动力;另一个腔用于将冷源水井11中的冷水抽压至热交换器7为冷介质提供动力,实际上,当同轴同步抽压机5的活塞杆设计为多个时,就会产生多个腔室,那么多个腔室将根据用途被分为两类,一类用于 将驱动蒸汽动力机4运动的介质压回热能蓄能器2,另一类腔用于将冷源水井11中的冷水抽压至热交换器7为冷介质提供动力。
图6、图7、图8提供了本发明中重力热管取热器的结构示意图,如图所示,这种重力热管取热器1由吸热段16、绝热段、放热段22组成,吸热段16在下端,放热段22在上端,中间为绝热段,绝热段部分从内到外有三层同心管,最内层的封闭管体为汽液导流管19,是工质工作的环境,汽液导流管19由管内装一定量工质,管内抽真空后加以密闭而成;中间层的环形空间为回液通道28,介质在吸热段吸热汽化后沿汽液导流管19上升,上升至放热段22放热冷凝后从回液通道28流下来,回液通道28中有支撑片20,回液通道28的下端与汽液导流管19的吸热部分通过单向阀18连通;最外层的管外裹有保温层21,该保温层为防辐射保温层,保温层21以内的环形空间为真空隔温层17。超导液体将地下热能传送至地上放热段22散出,真空隔温层17负责汽液导流管19的保温,汽液导流管19在支撑片20的支撑下传递热能。当重力热管取热器在吸热段16吸热时,介质蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向放热段22,并在放热段22放出热量凝结成为液体,冷凝液在自身重力作用下沿管壁向下返回至吸热段16,如此循环不已,热量就由地下被传送到地面上,大量热量可以通过很小的横截面积实现远距离输送而无需外加动力,又由于绝热段有真空隔温层17和最外层的保温层21,地下热能传递至地上时热量损失很小,能充分地利用地热能。
本实施方式中的热能蓄能器2中装有的低沸点介质可为乙醚、甲醇等,还可以使用水。深层地热井10在地下三千米左右,冷源水井11与排水散热井12中均为8-10℃地表水。
这种地热能温差发动机装置发电方法,通过重力热管取热器1将地层深处中高温热能传递至热能蓄能器2,重力热管取热器1中超导液体将吸收上来的热能在放热段22放热,使热能蓄能器2中的低沸点介质汽化变成压力蒸汽,蒸汽携带热能去驱动蒸汽动力机4运动,蒸汽动力机4驱动发电机6运转发电,蒸汽介质通过蒸汽动力机4做功后去热交换器7降温,再通过同轴同步抽压机5将冷凝后的液体压回热能蓄能器2,完成热能蓄能器2中的低沸点介质循环;冷源水井11中的水被同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷源水,冷却低沸点介质,热交换器7中的水介质被排至地下排水散热井12中。
实施例2:
图2是本发明第二种实施方式的结构示意图,如图所示,这种地热能温差发动机装置与实施例1所示的不同点有三个:第一,为了实现将太阳能与地热能联合利用发电,在热能蓄能器2与蒸汽动力机4之间还安装太阳能蒸发器3,太阳能蒸发器3通过进气管26、回气管27与热能蓄能器2并联在一起。第二,热能蓄能器2中安装采暖取热器13,采暖取热器13与 用户采暖散热器14连接,为用户提供取暖。第三,热交换器7除了通过管线连接至地下排水散热井12外,热交换器7的出水还增加了两条路径,其一,热交换器7通过循环管连接至冷凝器9,冷凝器9的出水管连接至同轴同步抽压机5,为抽压机提供低温水,冷凝器9安装在地下低温处;其二,热交换器7通过循环管连接至冷却塔8,冷却塔8的出水管连接至同轴同步抽压机5,为抽压机提供低温水。
本实施例将地热能与太阳能联合起来发电,使发电量更大,另外,本实施例还实现了将地热能应用于用户采暖,实现将地热能同时应用于发电和采暖,充分利用了地热资源,本实施方式中太阳能蒸发器3中的介质为低沸点介质或水,本实施方式尤其适合气候寒冷的冬季使用,因为此方式中,热交换器7中的冷却介质不仅来自冷源水井11,还来自冷却塔8,当气温低,寒冷时,可不使用冷源水井11,采用冷却塔8提供冷源水介质。
这种地热能温差发动机装置发电方法,通过重力热管取热器1将地层深处中高温热能传递至热能蓄能器2,重力热管取热器1中超导液体吸收上来的热能在放热段22放热,使热能蓄能器2中的低沸点介质汽化变成压力蒸汽,来自热能蓄能器2的蒸汽和来自太阳能蒸发器2的蒸汽共同携带热能去驱动蒸汽动力机4运动,蒸汽动力机4驱动发电机6运转发电,蒸汽介质通过蒸汽动力机4后去热交换器7降温,再通过同轴同步抽压机5将冷凝后的液体压回热能蓄能器2,完成热能蓄能器2中的低沸点介质循环;冷源水井11中的水被同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,冷却低沸点介质,热交换器7中的水介质一是被排至地下排水散热井12中;二是被排至地下冷凝器9中,再经同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环;三是被排至冷却塔8中,再经同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环。
实施例3:
图3是本发明第三种实施方式的结构示意图,如图所示,这种地热能温差发动机装置与实施例2所示的不同之处在于,蒸汽动力机4为旋转蒸汽动力机,发电机6为旋转发电机;旋转蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5、旋转发电机6串联,进气管26、排气管27分别与蒸汽动力机4直接连接,不需要自动换向阀15。其它结构与实施例2相同。同轴同步抽压机5为抽液泵,它有两个腔,其中一个腔用于将驱动蒸汽动力机4运动的介质压回热能蓄能器2,为介质在热能蓄能器2、蒸汽动力机4、热交换器7之间往复循环提供动力;另一个腔用于将冷源水井11中的冷水抽压至热交换器7为冷介质提供动力。当然,旋转蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5都可设计为多级的。旋转蒸汽动力机可选择汽轮机或气动马达。
实施例4:
图4是本发明第四种实施方式的结构示意图,如图所示,这种地热能温差发动机装置包括深层地热井10、重力热管取热器1、热能蓄能器2、太阳能蒸发器3、蒸汽动力机4、抽压机、发电机6、热交换器7、冷源水井11,重力热管取热器的吸热段16置入深层地热井10中,重力热管取热器的放热段22插入地面的热能蓄能器2中;太阳能蒸发器3、热能蓄能器2并联在一起后,通过进气管26与蒸汽动力机4连接,蒸汽动力机4、热交换器7、第一抽压机23、太阳能蒸发器3、热能蓄能器2之间安装回气管27,由蒸汽驱动蒸汽动力机4,蒸汽动力机4再带动发电机6运转发电;冷源水井11、第二抽压机24、热交换器7之间安装进水管,冷源水井11为热交换器7提供低温介质,冷源水井11内安装有潜水泵25;第一抽压机23连接一个电机,第二抽压机24连接另一个电机,两电机并联后连接变压器,变压器连接发电机6。
本实施方式中热能蓄能器2中安装采暖取热器13,采暖取热器13与用户采暖散热器14连接,为用户提供取暖。另外,热交换器7除了通过管线连接至地下排水散热井12外,热交换器7的出水还增加了两条路径,其一,热交换器7通过循环管连接至冷凝器9,冷凝器9的出水管连接至第二抽压机24,冷凝器9安装在地下低温处;其二,热交换器7通过循环管连接至冷却塔8,冷却塔8的出水管连接至第二抽压机24,为抽压机提供低温水。
这种地热能温差发动机装置发电方法,通过重力热管取热器1将地层深处中高温热能传递至热能蓄能器2,重力热管取热器1中超导液体吸收上来的热能在放热段22放热,使热能蓄能器2中的低沸点介质汽化变成压力蒸汽,来自热能蓄能器2的蒸汽和来自太阳能蒸发器3的蒸汽共同携带热能去驱动蒸汽动力机4运动,蒸汽动力机4驱动发电机6运转发电,蒸汽介质通过蒸汽动力机4后去热交换器7降温,再通过第一抽压机23将冷凝后的液体压回热能蓄能器2,完成热能蓄能器2中的低沸点介质循环;冷源水井11中的水被第二抽压机24抽压至热交换器7中作为冷却水,冷却低沸点介质,热交换器7中的水介质一是被排至地下排水散热井12中;二是被排至地下冷凝器9中,再经第二抽压机24抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环;三是被排至冷却塔8中,再经第二抽压机24抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环。本实施方式中两个抽压机(23、24)由发电机6供电,通过电机带动运转工作。
实施例5:
图5是本发明第五种实施方式的结构示意图,如图所示,这种太阳能温差发动机装置包括太阳能吸热器29、太阳能蒸发器3、旋转蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5、旋转发电机6、热交换器7、冷源水井11,太阳能吸热器29为一种重力热管取热器,它能吸收太阳能,这 种重力热管取热器由吸热段和放热段构成;太阳能蒸发器3与旋转蒸汽动力机4之间安装进气管26,旋转蒸汽动力机4、热交换器7、同轴同步抽压机5、太阳能蒸发器3之间安装回气管27,由蒸汽驱动旋转蒸汽动力机4,旋转蒸汽动力机4再带动旋转发电机6运转发电;冷源水井11、同轴同步抽压机5、热交换器7之间安装进水管,冷源水井11为热交换器7提供低温介质。旋转蒸汽动力机4、同轴同步抽压机5、旋转发电机6串联,进气管26、排气管27分别与蒸汽动力机4直接连接,不需要自动换向阀15。同轴同步抽压机5为抽液泵,它有两个腔,其中一个腔用于将驱动蒸汽动力机4运动的介质压回太阳能蒸发器3,为介质在太阳能蒸发器3、蒸汽动力机4、热交换器7之间往复循环提供动力;另一个腔用于将冷源水井11中的冷水抽压至热交换器7为冷介质提供动力。
这种太阳能温差发动机装置发电方法,太阳能吸热器29中超导液体吸收上来的热能在放热段放热后,使太阳能蒸发器3中的低沸点介质汽化变成压力蒸汽,蒸汽携带热能去驱动蒸汽动力机4运动,蒸汽动力机4驱动发电机6运转发电,蒸汽介质通过蒸汽动力机4后去热交换器7降温,再通过同轴同步抽压机5将冷凝后的液体压回太阳能蒸发器3,完成太阳能蒸发器3中的低沸点介质循环;冷源水井11中的水被同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,冷却低沸点介质,热交换器7中的水介质一是被排至地下排水散热井12中;二是被排至地下冷凝器9中,再经同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环;三是被排至冷却塔8中,再经同轴同步抽压机5抽压至热交换器7中作为冷却水,进行循环。
Claims (13)
1.一种地热能温差发动机装置,其特征在于:这种地热能温差发动机装置包括深层地热井(10)、重力热管取热器(1)、热能蓄能器(2)、蒸汽动力机(4)、同轴同步抽压机(5)、发电机(6)、热交换器(7)、冷源水井(11),重力热管取热器的吸热段(16)置入深层地热井(10)中,重力热管取热器的放热段(22)插入地面的热能蓄能器(2)中;热能蓄能器(2)与蒸汽动力机(4)之间安装进气管(26),蒸汽动力机(4)与热交换器(7)之间、热交换器(7)与同轴同步抽压机(5)之间、同轴同步抽压机(5)与热能蓄能器(2)之间均安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机(4),蒸汽动力机(4)再带动发电机(6)运转发电;冷源水井(11)与同轴同步抽压机(5)之间、同轴同步抽压机(5)与热交换器(7)之间均安装进水管,冷源水井(11)为热交换器(7)提供低温介质;同轴同步抽压机(5)分两个以上腔。
2.根据权利要求1所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热能蓄能器(2)与蒸汽动力机(4)之间安装太阳能蒸发器(3),太阳能蒸发器(3)通过进气管(26)、回气管(27)与热能蓄能器(2)并联。
3.根据权利要求2所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的蒸汽动力机(4)为直线蒸汽动力机,发电机(6)为直线发电机;直线蒸汽动力机(4)与进、回气管通过自动换向阀(15)连接,直线蒸汽动力机(4)、同轴同步抽压机(5)、直线发电机(6)串联,直线蒸汽动力机(4)由气动缸内安装多个活塞杆形成,同轴同步抽压机(5)也由气动缸内安装多个活塞杆形成,各个活塞杆为同轴的,活塞杆连接至直线发电机(6)。
4.根据权利要求1所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的蒸汽动力机(4)为旋转蒸汽动力机,发电机(6)为旋转发电机;旋转蒸汽动力机(4)、同轴同步抽压机(5)、旋转发电机(6)串联。
5.一种地热能温差发动机装置,其特征在于:它包括深层地热井(10)、重力热管取热器(1)、热能蓄能器(2)、蒸汽动力机(4)、抽压机、发电机(6)、热交换器(7)、冷源水井(11),抽压机包括第一抽压机(23)和第二抽压机(24),重力热管取热器的吸热段(16)置入深层地热井(10)中,重力热管取热器的放热段(22)插入地面的热能蓄能器(2)中;热能蓄能器(2)与蒸汽动力机(4)之间安装进气管(26),蒸汽动力机(4)与热交换器(7)之间,热交换器(7)与第一抽压机(23)之间、第一抽压机(23)与热能蓄能器(2)之间均安装回气管,由蒸汽驱动蒸汽动力机(4),蒸汽动力机(4)再带动发电机(6)运转发电;冷源水井(11)与第二抽压机(24)之间、第二抽压机(24)与热交换器(7)之间均安装进水管,冷源水井(11)为热交换器(7)提供低温介质;第一抽压机(23)连接一个电机,第二抽压机(24)连接另一个电机,两个电机并联后连接变压器,变压器连接发电机(6)。
6.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热能蓄能器(2)与蒸汽动力机(4)间安装太阳能蒸发器(3),太阳能蒸发器(3)通过进气管(26)、回气管(27)与热能蓄能器(2)并联。
7.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热能蓄能器(2)、蒸汽动力机(4)、抽压机之间的连接管线上安有单向阀(18),冷源水井(11)内安有单向阀(18)。
8.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热交换器(7)通过循环管连接至冷凝器(9),冷凝器(9)的出水管连接至抽压机,为抽压机提供低温水,冷凝器(9)安装在地下低温处或安装在江、河、湖、海中。
9.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热交换器(7)通过循环管连接至冷却塔(8),冷却塔(8)的出水管连接至抽压机,为抽压机提供低温水。
10.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热交换器(7)通过管线连接至地下排水散热井(12)。
11.根据权利要求5所述的地热能温差发动机装置,其特征在于:所述的热能蓄能器(2)中安装采暖取热器(13),采暖取热器(13)与用户采暖散热器(14)连接,为用户提供取暖。
12.一种使用权利要求5所述的地热能温差发动机装置的发电方法,其特征在于:通过重力热管取热器(1)将地层深处中高温热能传递至热能蓄能器(2),热能蓄能器(2)中的低沸点介质汽化后携带热能去驱动蒸汽动力机(4)运动,蒸汽动力机(4)驱动发电机(6)运转发电,介质通过蒸汽动力机(4)做功后去热交换器(7)降温,再通过抽压机将冷凝后的液体压回热能蓄能器(2),完成热能蓄能器(2)中的低沸点介质循环;冷源水井(11)中的水被抽压机抽压至热交换器(7)中作为冷源水,冷却低沸点介质。
13.一种权利要求12所述的地热能温差发动机装置发电方法的应用,其特征在于:所述的地热能温差发动机装置的发电方法应用于电冶炼、电力加工与铸造、电解氢气、蓄电池充电站、民用电及油田采油供电。
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Citations (5)
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CN101139976A (zh) * | 2007-10-10 | 2008-03-12 | 张慧书 | 利用地热能发电的方法及装置 |
CN101440784A (zh) * | 2007-11-19 | 2009-05-27 | 龚智勇 | 井下地热能蒸汽驱动装置及其发电或抽液方法 |
CN101440785A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-05-27 | 中国科学院广州能源研究所 | 中低温地热双工质循环发电装置 |
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