基于orc系统的地热井口电站系统及其发电方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地热发电技术领域，涉及一种地热井口电站系统，尤其涉及一种基于ORC系统的地热井口电站系统。
【背景技术】
[0002]地热电站是利用地下热水、高温岩体或蒸汽作一次能源的发电站。现有的地热电站对能源的利用率低。现有地热发电站需要将不同地区的地热井热水收集在一起使用，长距离输送使热量受到损失，并且该利用方式单一，无法分级充分利用热能。
[0003]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的地热井口电站系统，以便克服现有地热井口电站系统存在的上述缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于ORC系统的地热井口电站系统，可提高对地热的利用效率。
[0005]此外，本发明还提供上述地热井口电站系统的发电方法，可提高对地热的利用效率。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种基于ORC系统的地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第三螺杆膨胀机、第四螺杆膨胀机、第三发电机、第四发电机、第一 ORC系统、第二 ORC系统;所述第三发电机、第四发电机为同一双出轴发电机；
[0008]所述第二气液分离器的第一端连接第三螺杆膨胀机，饱和蒸汽进入第三螺杆膨胀机;第三螺杆膨胀机连接第三发电机，第三螺杆膨胀机排气口连接第一 ORC系统以及第四螺杆膨胀机的排气口；
[0009]所述第二气液分离器的第二端连接闪蒸罐，闪蒸罐连接第四螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐，闪蒸出来的蒸汽进入第四螺杆膨胀机，第四螺杆膨胀机出口蒸汽与第三螺杆膨胀机出口蒸汽混合，混合后的蒸汽进入第一ORC系统;第四螺杆膨胀机连接第四发电机，第四螺杆膨胀机还连接第一 ORC系统;所述闪蒸罐连接第二 ORC系统;所述闪蒸罐出口还连接一第三气液分离器；
[00?0] 所述第一ORC系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一工质输送机构、第一冷凝器、第一螺杆膨胀机、第一发电机、第一气液分离器;第三螺杆膨胀机、第四螺杆膨胀机分别连接第一蒸发器;第一蒸发器、第一预热器、第一工质输送机构、第一冷凝器、第一螺杆膨胀机依次连接，第一螺杆膨胀机分别连接第一发电机、第一蒸发器;第一预热器连接第一气液分离器，第一气液分离器分离出的不凝性气体排空，分离下来的液体由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下；
[0011]所述第二 ORC系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二工质输送机构、第二冷凝器、第二螺杆膨胀机、第二发电机;所述闪蒸罐连接第二蒸发器;第二蒸发器、第二预热器、第二工质输送机构、第二冷凝器、第二螺杆膨胀机依次连接，第二螺杆膨胀机分别连接第二发电机、第二蒸发器;第二预热器的出口卤水由第二输送机构输送至回灌井，重新注入地下；
[0012]所述第一冷凝器、第二冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0013]一种基于ORC系统的地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第三螺杆膨胀机、第四螺杆膨胀机、第三发电机、第四发电机、第一 ORC系统、第二 ORC系统；
[0014]所述第二气液分离器的第一端连接第三螺杆膨胀机，饱和蒸汽进入第三螺杆膨胀机;第三螺杆膨胀机连接第三发电机，第三螺杆膨胀机排气口连接第一 ORC系统以及第四螺杆膨胀机的排气口；
[0015]所述第二气液分离器的第二端连接闪蒸罐，闪蒸罐连接第四螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐，闪蒸出来的蒸汽进入第四螺杆膨胀机，第四螺杆膨胀机出口蒸汽与第三螺杆膨胀机出口蒸汽混合，混合后的蒸汽进入第一ORC系统;第四螺杆膨胀机连接第四发电机，第四螺杆膨胀机还连接第一 ORC系统;所述闪蒸罐连接第二 ORC系统。
[0016]作为本发明的一种优选方案，所述第一ORC系统包括第一蒸发器、第一预热器、第一工质输送机构、第一冷凝器、第一螺杆膨胀机、第一发电机、第一气液分离器;第三螺杆膨胀机、第四螺杆膨胀机分别连接第一蒸发器;第一蒸发器、第一预热器、第一工质输送机构、第一冷凝器、第一螺杆膨胀机依次连接，第一螺杆膨胀机分别连接第一发电机、第一蒸发器;第一预热器连接第一气液分离器，第一气液分离器分离出的不凝性气体排空，分离下来的液体由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下；
[0017]作为本发明的一种优选方案，所述第二ORC系统包括第二蒸发器、第二预热器、第二工质输送机构、第二冷凝器、第二螺杆膨胀机、第二发电机;所述闪蒸罐连接第二蒸发器；第二蒸发器、第二预热器、第二工质输送机构、第二冷凝器、第二螺杆膨胀机依次连接，第二螺杆膨胀机分别连接第二发电机、第二蒸发器;第二预热器的出口卤水由第二输送机构输送至回灌井，重新注入地下。
[0018]作为本发明的一种优选方案，所述第三发电机、第四发电机为同一双出轴发电机。
[0019]作为本发明的一种优选方案，所述闪蒸罐出口连接一第三气液分离器。
[0020]作为本发明的一种优选方案，所述第一ORC系统、第二 ORC系统的冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0021 ] —种上述的地热井口电站系统的发电方法，所述发电方法包括如下步骤:
[0022]步骤S1、由地热井输出的汽水混合物预先进入第二气液分离器，经过一次分离之后，饱和蒸汽进入第三螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；
[0023 ]步骤S2、闪蒸出来的蒸汽进入第四螺杆膨胀机；
[0024]步骤S3、第四螺杆膨胀机出口蒸汽与第三螺杆膨胀机出口蒸汽混合，混合后的蒸汽进入第一 ORC系统;第一 ORC系统配置气液分离器，将其中的不凝性气体排空，分离下来的液体由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下；
[0025]步骤S4、由闪蒸罐出来的高温卤水进入第二ORC系统，第二ORC系统的预热器出口卤水由第二输送机构输送至回灌井，重新注入地下。
[0026]本发明的有益效果在于:本发明提出的基于ORC系统的地热井口电站系统及其发电方法，可提高对地热的利用效率。本发明可以针对单一地热井配置方案，系统简便，便于安装。该系统可以实现能源分级利用，首先利用地热井口的压力能发电，其次利用地热热能进行二次发电，热能利用效率高。另外该系统是100%的环保系统，可以实现100%地热水回灌。本发明针对单一地热井的利用方式，是一种一井一站的高效地热利用方式。
【附图说明】
[0027]图1为本发明地热井口电站系统的组成示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
[0029]实施例一
[0030]请参阅图1，本发明揭示了一种基于ORC系统的地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器1、闪蒸灌2、第三螺杆膨胀机3、第四螺杆膨胀机4、第三发电机、第四发电机、第一 ORC系统、第二 ORC系统;所述第三发电机、第四发电机可以为同一双出轴发电机5。
[0031]所述第二气液分离器I的第一端连接第三螺杆膨胀机3，饱和蒸汽进入第三螺杆膨胀机3;第三螺杆膨胀机3连接双出轴发电机5，第三螺杆膨胀机3连接第一 ORC系统。
[0032]所述第二气液分离器I的第二端连接闪蒸罐2，闪蒸罐连2接第四螺杆膨胀机4，高温高压卤水进入闪蒸罐2，闪蒸出来的蒸汽进入第四螺杆膨胀机4，第四螺杆膨胀机4出口蒸汽与第三螺杆膨胀机3出口蒸汽混合，混合后的蒸汽进入第一 ORC系统;第四螺杆膨胀机4连接双出轴发电机5，第四螺杆膨胀机4还连接第一 ORC系统。所述闪蒸罐2连接第二 ORC系统；所述闪蒸罐出口还可以连接一第三气液分离器。
[0033]所述第一ORC系统包括第一蒸发器11、第一预热器12、第一工质输送机构13、第一冷凝器14、第一螺杆膨胀机15、第一发电机16、第一气液分离器17。第三螺杆膨胀机3、第四螺杆膨胀机4分别连接第一蒸发器11;第一蒸发器11、第一预热器12、第一工质输送机构13、第一冷凝器14、第一螺杆膨胀机15依次连接，第一螺杆膨胀机15分别连接第一发电机16、第一蒸发器11;第一预热器12连接第一气液分离器17，第一气液分离器17分离出的不凝性气体排空，分离下来的液体由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下。
[0034]所述第二 ORC系统包括第二蒸发器21、第二预热器22、第二工质输送机构23、第二冷凝器24、第二螺杆膨胀机25、第二发电机26;所述闪蒸罐2连接第二蒸发器21;第二蒸发器21、第二预热器22、第二工质输送机构23、第二冷凝器24、第二螺杆膨胀机25依次连接，第二螺杆膨胀机25分别连接第二发电机26、第二蒸发器21;第二预热器22的出口卤水由第二输送机构输送至回灌井，重新注入地下。
[0035]本实施例中，所述第一冷凝器、第二冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0036]以上介绍了本发明基于ORC系统的地热井口电站系统的组成，本发明在解释上述系统的同时，还揭示上述地热井口电站系统的发电方法，所述发电方法包括如下步骤:
[0037]步骤S1、由地热井输出的汽水混合物预先进入第二气液分离器，经过一次分离之后，饱和蒸汽进入第三螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；
[0038]步骤S2、闪蒸出来的蒸汽进入第四螺杆膨胀机；
[0039]步骤S3、第四螺杆膨胀机出口蒸汽与第三螺杆膨胀机出口蒸汽混合，混合后的蒸汽进入第一 ORC系统;第一 ORC系统配置气液分离器，将其中的不凝性气体排空，分离下来的液体由第一输送机构输送至回灌井，