CN102338047A - 一种地热发电设备 - Google Patents

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张高佐
戴军
郭佳
王春莉
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Abstract

本发明涉及一种地热发电设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器，蒸发器的热介质通道的入口和出口分别连接地热水减温减压器的冷介质通道的出口和入口，地热水减温减压器的热介质通道内设有地热水，地热水减温减压器的冷介质通道内设有除盐水。本发明的优点是：首次将卡琳娜循环发电设备应用到地热领域，能够有效利用地热发电，有利于保护环境，节约能源；加入了地热水减温减压器，一方面可以避免地热水对系统的腐蚀，另一方面，可以保证系统运行的稳定性。

Description

一种地热发电设备
技术领域
 本发明涉及一种地热发电设备。
背景技术
世界经济发展对能源的需求日益增加，同时人类赖以生存的生态环境也日益恶化。人类已经开始考虑大力发展新能源，特别是可再生的清洁能源，来替代传统能源。地热能作为一种新能源越来越受到人们重视，各国相继制定鼓励地热能开发利用的政策，地热开发利用的技术、装备也取得新的进展。地热发电是利用地热水（蒸汽）的热能发电，由于不需要燃料以及相关联的锅炉，故不产生CO2、NOX、粉尘排放，属可再生绿色清洁能源，而且发电成本比常规的火电和水电都低。
常规的地热发电技术是通过使高压地热水扩容闪蒸成饱和蒸汽的方法，利用饱和蒸汽轮机驱动发电机发电，该技术属常用的朗肯循环发电技术，但循环效率极低。地下开采的地热水因不能被完全扩容成一定压力的饱和蒸汽，循环效率一般只有3%-6%，也就是说大部分能量被浪费了。
卡琳娜循环地热发电技术是一种新型地热发电技术，它用氨水混合物作为循环工质。其工作原理是通过热交换器利用地下热水来加热某浓度的氨水，使之蒸发产生氨水蒸汽两相混合物，再经过分离器产生的氨气去推动汽轮发电机组发电，汽轮机排出的氨气被分离器出来的稀氨水吸收，然后用泵送至热交换器完成循环。卡琳娜循环利用氨易挥发（沸点为零下33℃）、氨易溶于水、氨水变温吸（放）热的特性，同朗肯循环相比，由于减少了从热源吸热、向冷源放热的损失，循环效率提高30%～50%，而且还能利用朗肯循环无法利用的80～95℃的热水发电。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够利用低温热水发电且发电效率较高的地热发电设备。
    为了达到上述目的，本发明提供了一种地热发电设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器，蒸发器的热介质通道的入口和出口分别连接地热水减温减压器的冷介质通道的出口和入口，地热水减温减压器的热介质通道内设有地热水，地热水减温减压器的冷介质通道内设有除盐水。
    优选地，所述的卡琳娜循环发电设备还包括回热器、冷凝器、分离器和汽轮发电机，蒸发器的冷介质通道和回热器的冷介质通道皆连接分离器，分离器的气体出口连接汽轮发电机，分离器的液体出口连接回热器的热介质通道，汽轮发电机和回热器的热介质通道连接冷凝器的热介质通道，冷凝器的冷介质通道的入口和出口分别连接冷却器的出口和进口，冷凝器的热介质通道连接蒸发器的冷介质通道以及回热器的冷介质通道。
   优选地，所述的地热水减温减压器为板式换热器。
   本发明的优点是：
（1）    首次将卡琳娜循环发电设备应用到地热领域，能够有效利用地热发电，有利于保护环境，节约能源。
（2）    加入了地热水减温减压器，一方面可以避免地热水对系统的腐蚀，另一方面，可以保证系统运行的稳定性。
附图说明
图1为地热发电设备结构示意图。
具体实施方式
    下面结合实施例来具体说明本发明。
实施例
    如图1所示，为地热发电设备结构示意图，所述的地热发电设备包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器1、回热器2、冷凝器3、分离器4和汽轮发电机5，蒸发器1的冷介质通道和回热器2的冷介质通道皆连接分离器4，分离器4的气体出口连接汽轮发电机5，分离器4的液体出口连接回热器2的热介质通道，汽轮发电机5和回热器2的热介质通道连接冷凝器3的热介质通道，冷凝器3的冷介质通道的入口和出口分别连接冷却器的出口和进口，冷凝器3的热介质通道连接蒸发器1的冷介质通道以及回热器2的冷介质通道。蒸发器1的热介质通道的入口和出口分别连接地热水减温减压器6的冷介质通道的出口和入口，地热水减温减压器6的热介质通道内设有地热水，地热水减温减压器6的冷介质通道内设有除盐水。所述的地热水减温减压器6为板式换热器。
    使用时，除盐水和地热水在地热水减温减压器6内换热，氨水溶液经由冷凝器3后由主循环泵泵入蒸发器1和回热器2，分别与除盐水进行换热，和与从分离器4分离出来的高温稀氨水溶液换热，气液两相的氨水溶液汇集后进入分离器4进行分离，分离出的高浓度氨气驱动汽轮发电机5发电。经回热器2降温后的稀氨水与做功后的高浓度氨气混合在冷凝器3内吸收和冷凝。

Claims (3)

1.一种地热发电设备，其特征在于，包括卡琳娜循环发电设备，所述的卡琳娜循环发电设备包括蒸发器（1），蒸发器（1）的热介质通道的入口和出口分别连接地热水减温减压器（6）的冷介质通道的出口和入口，地热水减温减压器（6）的热介质通道内设有地热水，地热水减温减压器（6）的冷介质通道内设有除盐水。
2.如权利要求1所述的地热发电设备，其特征在于，所述的卡琳娜循环发电设备还包括回热器（2）、冷凝器（3）、分离器（4）和汽轮发电机（5），蒸发器（1）的冷介质通道和回热器（2）的冷介质通道皆连接分离器（4），分离器（4）的气体出口连接汽轮发电机（5），分离器（4）的液体出口连接回热器（2）的热介质通道，汽轮发电机（5）和回热器（2）的热介质通道连接冷凝器（3）的热介质通道，冷凝器（3）的冷介质通道的入口和出口分别连接冷却器的出口和进口，冷凝器（3）的热介质通道连接蒸发器（1）的冷介质通道以及回热器（2）的冷介质通道。
3.如权利要求1或2所述的地热发电设备，其特征在于，所述的地热水减温减压器（6）为板式换热器。
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