CN108223317A - 一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法，该装置包括地热井，与地热井地热水出口相连的一级闪蒸器，一级闪蒸器水蒸气出口连接第一汽轮机入口，第一汽轮机出口连接第一冷凝器入口，第一冷凝器出口连接回灌井入口，一级闪蒸器水出口连接二级闪蒸器入口，二级闪蒸器水蒸气出口连接第一汽轮机补汽口，二级闪蒸器水出口连接太阳能加热器水入口，太阳能集热器传热工质出口连接太阳能加热器传热工质入口，太阳能加热器传热工质出口连接太阳能集热器传热工质入口，太阳能加热器水蒸气出口连接第二汽轮机入口，第二汽轮机出口连接第二冷凝器入口，第二冷凝器出口连接回灌井入口；本发明还公开了该装置的耦合发电方法；实现地热能的综合梯级利用，提高地热能的综合能源利用效率。

Description

一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法
技术领域
本发明涉及地热发电技术领域，尤其涉及一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法。
背景技术
太阳能发电和地热发电都属于可再生的清洁能源发电，但都存在各自较为明显的缺陷。太阳能聚光成本较高，发电量受福射强度不稳定的限制；而地热能发电成本较低，发电量受最高温度的限制，且效率不高。对于地热能，引入一种高品位的能源作为其顶部循环，将有利于原系统的功率输出并且在一定程度上提高系统热效率；而对于太阳能，地热能是一个稳定的能量输出，这将能够克服因为太阳辐照不稳定带来的发电输出不稳定，并且地热能的投资较太阳能低，联合循环能够共用某些设备，因此从成本角度考虑也有利。所以，将太阳能与地热能进行联合运行将是一种高效利用可再生能源的方式，也是能源多级利用原则的体现。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法，实现地热能的综合梯级利用，提高地热能的综合能源利用效率。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置，包括地热井1，与地热井1的地热水出口相连的一级闪蒸器2，一级闪蒸器2的水蒸气出口连接第一汽轮机6的入口，第一汽轮机6的出口连接第一冷凝器7的入口，第一冷凝器7的出口连接回灌井10的入口，一级闪蒸器2的水出口连接二级闪蒸器3的入口，二级闪蒸器3的水蒸气出口连接第一汽轮机6的补汽口，二级闪蒸器3的水出口连接太阳能加热器4的水入口，太阳能集热器5的传热工质出口连接太阳能加热器4的传热工质入口，太阳能加热器4的传热工质出口连接太阳能集热器5的传热工质入口，太阳能加热器4的水蒸气出口连接第二汽轮机8的入口，第二汽轮机8的出口连接第二冷凝器9的入口，第二冷凝器9的出口连接回灌井10的入口。
所述第一汽轮机6为两级进汽，每台第一汽轮机6配置一级闪蒸器2和二级闪蒸器3各一台。
当太阳能集热器5不工作时，二级闪蒸器3仍能独立运行。
所述利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置的耦合发电方法，地热井1出来的地热水进入一级闪蒸器2减温减压后形成一次蒸汽，一次蒸汽进入第一汽轮机6；一级闪蒸器2排水进入二级闪蒸器3后形成二次蒸汽，二次蒸汽通过补汽阀进入第一汽轮机6；蒸汽进入汽轮机做功后，第一汽轮机6的排汽进入第一冷凝器7进行凝结，然后进入回灌井10；二级闪蒸器3排水进入太阳能加热器4被太阳能加热，然后进入第二汽轮机8进行做功，第二汽轮机8排汽进入第二冷凝器9冷凝，然后进入回灌井10；传热工质在太阳能集热器5中被太阳能加热，然后进入太阳能加热器4加热二级闪蒸器3排水，然后回到太阳能集热器5继续被太阳能加热。
和现有技术相比较，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法，从地热井来的蒸汽在闪蒸器中扩容后进入汽轮机发电，闪蒸器出口的热水仍具有较高的温度，若直接排放存在较大的能量损失，本系统将这部分热水利用起来，实现地热能的综合梯级利用，提高地热能的综合能源利用效率。
2、本发明提供的利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置及方法，当太阳能集热器不工作时，二级闪蒸器仍能独立运行。
附图说明
图1为本发明利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置，包括地热井1；以及与地热井1的地热水出口相连的一级闪蒸器2，一级闪蒸器2的水蒸气出口连接第一汽轮机6的入口，第一汽轮机6的出口连接第一冷凝器7的入口，第一冷凝器7的出口连接回灌井10的入口，一级闪蒸器2的水出口连接二级闪蒸器3的入口，二级闪蒸器3的水蒸气出口连接第一汽轮机6的补汽口，二级闪蒸器3的水出口连接太阳能加热器4的水入口，太阳能集热器5的传热工质出口连接太阳能加热器4的传热工质入口，太阳能加热器4的传热工质出口连接太阳能集热器5的传热工质入口，太阳能加热器4的水蒸气出口连接第二汽轮机8的入口，第二汽轮机8的出口连接第二冷凝器9的入口，第二冷凝器9的出口连接回灌井10的入口。
当太阳能集热器5不工作时，二级闪蒸器3仍能独立运行。
作为本发明的优选实施方式，所述第一汽轮机6为两级进汽，每台第一汽轮机6配置一级闪蒸器2和二级闪蒸器3各一台。如图1所示，本发明利用太阳能加热地热尾水的耦合发电方法，地热井1出来的地热水进入一级闪蒸器2减温减压后形成一次蒸汽，一次蒸汽进入第一汽轮机6；一级闪蒸器2排水进入二级闪蒸器3后形成二次蒸汽，二次蒸汽通过补汽阀进入第一汽轮机6；蒸汽进入汽轮机做功后，第一汽轮机6的排汽进入第一冷凝器7进行凝结，然后进入回灌井10；二级闪蒸器3排水进入太阳能加热器4被太阳能加热，然后进入第二汽轮机8进行做功，第二汽轮机8排汽进入第二冷凝器9冷凝，然后进入回灌井10；传热工质在太阳能集热器5中被太阳能加热，然后进入太阳能加热器4加热二级闪蒸器3排水，然后回到太阳能集热器5继续被太阳能加热。

Claims (4)

1.一种利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置，其特征在于：包括地热井(1)，与地热井(1)的地热水出口相连的一级闪蒸器(2)，一级闪蒸器(2)的水蒸气出口连接第一汽轮机(6)的入口，第一汽轮机(6)的出口连接第一冷凝器(7)的入口，第一冷凝器(7)的出口连接回灌井(10)的入口，一级闪蒸器(2)的水出口连接二级闪蒸器(3)的入口，二级闪蒸器(3)的水蒸气出口连接第一汽轮机(6)的补汽口，二级闪蒸器(3)的水出口连接太阳能加热器(4)的水入口，太阳能集热器(5)的传热工质出口连接太阳能加热器(4)的传热工质入口，太阳能加热器(4)的传热工质出口连接太阳能集热器(5)的传热工质入口，太阳能加热器(4)的水蒸气出口连接第二汽轮机(8)的入口，第二汽轮机(8)的出口连接第二冷凝器(9)的入口，第二冷凝器(9)的出口连接回灌井(10)的入口。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置，其特征在于：第一汽轮机(6)为两级进汽，每台第一汽轮机(6)配置一级闪蒸器(2)和二级闪蒸器(3)各一台。
3.根据权利要求1所述的利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置，其特征在于：当太阳能集热器(5)不工作时，二级闪蒸器(3)仍能独立运行。
4.权利要求1至3任一项所述的利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置的耦合发电方法，其特征在于：所述利用太阳能加热地热尾水的耦合发电装置的耦合发电方法，地热井(1)出来的地热水进入一级闪蒸器(2)减温减压后形成一次蒸汽，一次蒸汽进入第一汽轮机(6)；一级闪蒸器(2)排水进入二级闪蒸器(3)后形成二次蒸汽，二次蒸汽通过补汽阀进入第一汽轮机(6)；蒸汽进入汽轮机做功后，第一汽轮机(6)的排汽进入第一冷凝器(7)进行凝结，然后进入回灌井(10)；二级闪蒸器(3)排水进入太阳能加热器(4)被太阳能加热，然后进入第二汽轮机(8)进行做功，第二汽轮机(8)排汽进入第二冷凝器(9)冷凝，然后进入回灌井(10)；传热工质在太阳能集热器(5)中被太阳能加热，然后进入太阳能加热器(4)加热二级闪蒸器(3)排水，然后回到太阳能集热器(5)继续被太阳能加热。
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