CN216617787U - 一种新型地能干热岩发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种新型地能干热岩发电系统，属于地能发电领域；提出一种能源再利用、热量排放低的干热岩发电系统；技术方案为：一种新型地能干热岩发电系统，包括：一级发电子系统和二级发电子系统；一级发电子系统与地热井连通，二级发电子系统与一级发电子系统连接；一级发电子系统包括换热凝汽器，换热凝汽器包括：蒸汽入口、冷凝水出口、冷却液进口、冷却液出口和冷凝空间，冷凝空间通过蒸汽入口与蒸汽轮机蒸汽输出管连通，冷却液进口和冷却液出口与二级发电子系统连通；二级发电子系统包括：螺杆膨胀机、冷却塔和密封泵；冷却液出口与螺杆膨胀机连通，螺杆膨胀机依次连通冷却塔和密封泵，密封泵还与冷却液进口连通。

Description

一种新型地能干热岩发电系统

技术领域

本实用新型为一种新型地能干热岩发电系统，属于地能发电领域。

背景技术

地热能是来自地球深处的可再生热能，目前，地能发电技术已经十分成熟，例如：直接利用地下热水或者蒸汽的方法、采用低沸点介质为工质的发电系统或者干热岩发电系统。

目前干热岩发电系统被广泛应用，水经过地下干热岩加热后经过一次扩容或者二次扩容后采用蒸汽轮机进行发电。蒸汽轮机排放的蒸汽在通过凝汽器回收热水再次循环利用，而凝汽器交换热量多是通过冷却水塔排放至大气。造成能源利用率低，热量直接排放对干扰发电站附近局部温度，不利于环境保护。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种能源再利用、热量排放低的干热岩发电系统。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种新型地能干热岩发电系统，包括：一级发电子系统和二级发电子系统；所述一级发电子系统与地热井连通，所述地热井为一级发电子系统提供能量，所述二级发电子系统与一级发电子系统连接，所述一级发电子系统为二级发电子系统提供能量；

所述一级发电子系统包括换热凝汽器，所述换热凝汽器包括：蒸汽入口、冷凝水出口、冷却液进口、冷却液出口和冷凝空间，所述冷凝空间通过蒸汽入口与蒸汽轮机蒸汽输出管连通，冷却液进口和冷却液出口与二级发电子系统连通；

所述二级发电子系统包括：螺杆膨胀机、冷却塔和密封泵；所述冷却液出口与螺杆膨胀机连通，所述螺杆膨胀机依次连通冷却塔和密封泵，所述密封泵还与冷却液进口连通，所述螺杆膨胀机输出轴上连接有发电机。

所述二级发电子系统的循环管路内填充有R123或者R134a或者R142b。

所述螺杆膨胀机输出轴与发电机输入轴同轴固定连接。

所述换热凝汽器还包括冷却管，所述冷却管有多根，多根冷却管设置于冷凝空间内，多根冷却管一端与冷却液进口连通，多根冷却管另一端与冷却液出口连通，所述冷却管采用无缝不锈钢管。

所述二级发电子系统还包括调节阀，所述调节阀设置于换热凝汽器和螺杆膨胀机之间的管路上。

所述二级发电子系统还包括介质储存罐，所述介质储存罐设置于冷却塔和密封泵之间的管路上。

所述冷却塔内填料采用玻璃钢。

所述螺杆膨胀机、冷却塔、密封泵和换热凝汽器之间的管道采用无缝钢管。

所述介质储存罐外包裹保温材料。

所述换热凝汽器上端还设置有电动阀门、抽气出口，抽气出口与冷凝空间连通，设置于抽气出口的管路上设置有电动阀门，所述抽气出口用于排放多余蒸汽。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本实用新型采用二级发电子系统，在对一级发电子系统蒸汽冷凝的同时回收热量并进一步利用，提高整个发电系统的能源利用效率，降低冷却塔排放温度，同时可降低冷却塔规模。

二、本实用新型采用R123或者R134a或者R142b等低沸点介质，便于回收一级发电子系统蒸汽冷凝余热，利于后期螺杆膨胀机在低沸点介质气化做功。

三、本实用新型采用无缝钢管以及玻璃钢，可确保低沸点介质在收到外界温度影响时，二级发电子系统保持密封完整，防止泄漏。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型换热凝汽器内部结构示意图。

图中：1为一级发电子系统，2为二级发电子系统，11为换热凝汽器，12为冷却管，21为螺杆膨胀机，22为冷却塔，23为密封泵，24为调节阀，25为介质储存罐。

具体实施方式

为进一步理解本实用新型，下面结合附图和实施例详细阐述：

如图1和图2所示：本实用新型所述一种新型地能干热岩发电系统，包括：一级发电子系统1和二级发电子系统2；所述一级发电子系统1与地热井连通，所述地热井为一级发电子系统1提供能量，所述二级发电子系统2与一级发电子系统1连接，所述一级发电子系统1为二级发电子系统2提供能量；

所述一级发电子系统1包括换热凝汽器11，所述换热凝汽器11包括：蒸汽入口、冷凝水出口、冷却液进口、冷却液出口和冷凝空间，所述冷凝空间通过蒸汽入口与蒸汽轮机蒸汽输出管连通，冷却液进口和冷却液出口与二级发电子系统2连通；

所述二级发电子系统2包括：螺杆膨胀机21、冷却塔22和密封泵23；所述冷却液出口与螺杆膨胀机21连通，所述螺杆膨胀机21依次连通冷却塔22和密封泵23，所述密封泵23还与冷却液进口连通，所述螺杆膨胀机21输出轴上连接有发电机。

所述二级发电子系统2的循环管路内填充有R123或者R134a或者R142b。

所述螺杆膨胀机21输出轴与发电机输入轴同轴固定连接。

所述换热凝汽器11还包括冷却管12，所述冷却管12有多根，多根冷却管设置于冷凝空间内，多根冷却管一端与冷却液进口连通，多根冷却管另一端与冷却液出口连通，所述冷却管12采用无缝不锈钢管。

所述二级发电子系统2还包括调节阀24，所述调节阀24设置于换热凝汽器11和螺杆膨胀机21之间的管路上。

所述二级发电子系统2还包括介质储存罐25，所述介质储存罐25设置于冷却塔22和密封泵23之间的管路上。

所述冷却塔22内填料采用玻璃钢。

所述螺杆膨胀机21、冷却塔22、密封泵23和换热凝汽器11之间的管道采用无缝钢管。

所述介质储存罐25外包裹保温材料。

所述换热凝汽器11上端还设置有电动阀门、抽气出口，抽气出口与冷凝空间连通，设置于抽气出口的管路上设置有电动阀门，所述抽气出口用于排放多余蒸汽。

本实用新型具体实施方式如下：

所述一级发电子系统1汲取地热井热量，经过扩容器产生蒸汽后推动蒸汽轮机运行发电，蒸汽轮机排放蒸汽进入换热凝汽器11后，经过冷凝空间由低沸点介质冷凝具有冷凝速度快，液化效率高的优点，冷凝水经过排污后重新注入干热岩井加热再利用。

换热凝汽器11中低沸点介质受热进入螺杆膨胀机21后，气化同时驱动螺杆转动，进而驱动发电机运行，气化的低沸点介质进入冷却塔冷却液化后由密封泵驱动再次进入换热凝汽器11内，形成循环作业。

上述实施方式仅示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于，包括：一级发电子系统（1）和二级发电子系统（2）；所述一级发电子系统（1）与地热井连通，所述地热井为一级发电子系统（1）提供能量，所述二级发电子系统（2）与一级发电子系统（1）连接，所述一级发电子系统（1）为二级发电子系统（2）提供能量；

所述一级发电子系统（1）包括换热凝汽器（11），所述换热凝汽器（11）包括：蒸汽入口、冷凝水出口、冷却液进口、冷却液出口和冷凝空间，所述冷凝空间通过蒸汽入口与蒸汽轮机蒸汽输出管连通，冷却液进口和冷却液出口与二级发电子系统（2）连通；

所述二级发电子系统（2）包括：螺杆膨胀机（21）、冷却塔（22）和密封泵（23）；所述冷却液出口与螺杆膨胀机（21）连通，所述螺杆膨胀机（21）依次连通冷却塔（22）和密封泵（23），所述密封泵（23）还与冷却液进口连通，所述螺杆膨胀机（21）输出轴上连接有发电机。

2.根据权利要求1所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述二级发电子系统（2）的循环管路内填充有R123或者R134a或者R142b。

3.根据权利要求2所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述换热凝汽器（11）还包括冷却管（12），所述冷却管（12）有多根，多根冷却管设置于冷凝空间内，多根冷却管一端与冷却液进口连通，多根冷却管另一端与冷却液出口连通，所述冷却管（12）采用无缝不锈钢管。

4.根据权利要求3所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述二级发电子系统（2）还包括调节阀（24），所述调节阀（24）设置于换热凝汽器（11）和螺杆膨胀机（21）之间的管路上。

5.根据权利要求4所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述二级发电子系统（2）还包括介质储存罐（25），所述介质储存罐（25）设置于冷却塔（22）和密封泵（23）之间的管路上。

6.根据权利要求5所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述冷却塔（22）内填料采用玻璃钢。

7.根据权利要求6所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述螺杆膨胀机（21）、冷却塔（22）、密封泵（23）和换热凝汽器（11）之间的管道采用无缝钢管。

8.根据权利要求7所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述介质储存罐（25）外包裹保温材料。

9.根据权利要求8所述一种新型地能干热岩发电系统，其特征在于：所述换热凝汽器（11）上端还设置有电动阀门、抽气出口，抽气出口与冷凝空间连通，设置于抽气出口的管路上设置有电动阀门，所述抽气出口用于排放多余蒸汽。

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