本实用新型涉及水热型地热资源应用领域，更具体地，涉及一种地热发电-供热梯级综合利用系统。
背景技术：
在水热型地热资源应用领域，地热资源是一种可再生的清洁能源，具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，是一种现实并具有竞争力的新能源。尽管我国地热资源丰富，分布广泛，但目前缺乏合理、高效的地热资源利用方式。
发明人发现，大量采用水热型中温地热资源(90-150℃)进行单一的地热供暖，温度需求较低(约50℃)，从热力学角度讲，对地热能品位造成了浪费；另一方面，单纯地进行发电难以对地热资源进行充分利用，存在地热能热量的浪费。合理的梯级利用地热能，可提高地热能利用效率。但是目前对水热型地热资源进行发电和供热梯级利用的设计，仍然未能考虑能量的充分利用，因此，有必要开发一种地热发电-供热梯级综合利用系统。
公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
为了合理的梯级利用地热能，提高地热能的利用效率，有必要开发一种地热发电-供热梯级综合利用系统。
本实用新型提供了一种基于凝汽器热回收的地热发电-供热梯级综合利用系统，包括：中低温发电机组、凝汽器、第一级板式换热器、第二级板式换热器、热泵机组、第一用户侧采暖循环水支管、第二用户侧采暖循环水支管、第三用户侧采暖循环水支管；
所述中低温发电机组连接至凝汽器第一进水口；
所述凝汽器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；
所述第一用户侧采暖循环水支管与所述凝汽器连接；
所述第二用户侧采暖循环水支管与所述第一级板式换热器连接；
所述第三用户侧采暖循环水支管与所述热泵机组的冷凝器侧连接；
所述第二级板式换热器与所述热泵机组的蒸发器侧连接。
进一步地，中低温发电机组连接至凝汽器第一进水口，将地热流体的高温部分经过中低温发电机组进行发电后的流体输送到凝汽器中，以便进行供暖热回收。
进一步地，凝汽器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接是指凝汽器第一出水口与第一级板式换热器第一进水口连接，第一级板式换热器第一出水口与第二级板式换热器第一进水口连接，为地热发电-供热梯级综合利用系统的地热流体提供流动通道。
进一步地，第一用户侧采暖循环水支管与凝汽器连接是指第一用户侧采暖循环水支管进水管与凝汽器第二出水口连接，第一用户侧采暖循环水支管出水管与凝汽器第二进水口连接，完成梯级供热的第一级循环供热通道。
进一步地，第二用户侧采暖循环水支管与第一级板式换热器连接是指第二用户侧采暖循环水支管进水管与第一级板式换热器的第二出水口连接，第二用户侧采暖循环水支管出水管与第一级板式换热器的第二进水口连接，完成梯级供热的第二级循环供热通道。
进一步地，第三用户侧采暖循环水支管与热泵机组的冷凝器侧连接是指第三用户侧采暖循环水支管进水管与所述热泵机组的冷凝器侧出水口连接，第三用户侧采暖循环水支管出水管与所述热泵机组的冷凝器侧进水口连接，完成梯级供热的第三级循环供热通道。
进一步地，第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧连接是指第二级板式换热器第二进水口与所述热泵机组的蒸发器侧的出水口连接，第二级板式换热器第二出水口与所述热泵机组的蒸发器侧的进水口连接，完成第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧之间的热量交换。
进一步地，地热发电-供热梯级综合利用系统包括旋流除砂器，旋流除砂器安装于生产井和中低温发电机组之间，用于对地热流体进行除砂。
进一步地，第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧之间还有设置循环水泵，用于输送地热流体中的热量。
进一步地，该地热发电-供热梯级综合利用系统还包括冷却塔，冷却塔的进水口与凝汽器第三出水口连接，冷却塔的出水口与凝汽器第三进水口连接，冷却塔用于在非供暖季，由冷却塔的循环冷却水负责对凝汽器冷却。
进一步地，该地热发电-供热梯级综合利用系统还包括：回灌井，用于将经所述冷却塔冷却后的地热尾水由所述回灌井回灌至地下，第二级板式换热器第一出水口与回灌井连接。
生产井用于供应地热流体介质。
本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统能够通过循环地热流体，实现在不影响供热能力的前提下生产高品位的电能，从而提高地热资源利用效率的目的。
本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统图。
附图标号说明：
1—生产井；2—旋流除砂器；3—中低温发电机组；4—凝汽器；5—冷却塔；6—第一级板式换热器；7—第二级板式换热器；8—热泵机组；9—回灌井；
11—凝汽器第一进水口，12—凝汽器第一出水口；13—凝汽器第二进水口，14—凝汽器第二出水口；15—凝汽器第三进水口，16—凝汽器第三出水口；
21—第一级板式换热器第一进水口，22—第一级板式换热器第一出水口；23—第一级板式换热器第二进水口，24—第一级板式换热器第二出水口；
31—第二级板式换热器第一进水口，32—第二级板式换热器第一出水口；33—第二级板式换热器第二进水口，34—第二级板式换热器第二出水口；
a1—第一用户侧采暖循环水支管；a2—第二用户侧采暖循环水支管；a3—第三用户侧采暖循环水支管；
a11—第一用户侧采暖循环水支管进水管，a12—第一用户侧采暖循环水支管出水管；a21—第二用户侧采暖循环水支管进水管，a22—第二用户侧采暖循环水支管出水管；a31—第三用户侧采暖循环水支管进水管，a32—第三用户侧采暖循环水支管出水管；
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本实用新型提供了一种地热发电-供热梯级综合利用系统，包括：中低温发电机组、凝汽器、第一级板式换热器、第二级板式换热器、热泵机组、第一用户侧采暖循环水支管a1、第二用户侧采暖循环水支管a2、第三用户侧采暖循环水支管a3；
凝汽器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；
第一用户侧采暖循环水支管a1与凝汽器连接；
第二用户侧采暖循环水支管a2与第一级板式换热器连接；
第三用户侧采暖循环水支管a3与热泵机组的冷凝器侧连接；
第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧连接。
中低温发电机组3连接至凝汽器第一进水口11，将地热流体的高温部分经过中低温发电机组进行发电后的流体输送到凝汽器中，以便进行供暖热回收。
凝汽器4、第一级板式换热器6、第二级板式换热器7依次连接是指凝汽器第一出水口12与第一级板式换热器第一进水口21连接，第一级板式换热器第一出水口22与第二级板式换热器第一进水口31连接，为地热发电-供热梯级综合利用系统的地热流体提供流动通道。
第一用户侧采暖循环水支管a1与凝汽器4连接是指第一用户侧采暖循环水支管进水管a11与凝汽器第二出水口14连接，第一用户侧采暖循环水支管出水管a12与凝汽器第二进水口13连接，完成梯级供热的第一级循环供热通道。
第二用户侧采暖循环水支管a2与第一级板式换热器连接是指第二用户侧采暖循环水支管进水管a21与第一级板式换热器的第二出水口24连接，第二用户侧采暖循环水支管出水管a22与第一级板式换热器的第二进水口23连接，完成梯级供热的第二级循环供热通道。
第三用户侧采暖循环水支管a3与热泵机组的冷凝器侧连接是指第三用户侧采暖循环水支管进水管a31与所述热泵机组的冷凝器侧出水口连接，第三用户侧采暖循环水支管出水管a32与所述热泵机组的冷凝器侧进水口连接，完成梯级供热的第三级循环供热通道。
第二级板式换热器7与热泵机组8的蒸发器侧连接是指第二级板式换热器第二进水口33与所述热泵机组的蒸发器侧的出水口连接，第二级板式换热器第二出水口34与所述热泵机组的蒸发器侧的进水口连接，完成第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧之间的热量交换。
优选地，地热发电-供热梯级综合利用系统包括旋流除砂器2，旋流除砂器2安装于生产井1和中低温发电机组3之间，用于对地热流体进行除砂。
优选地，第二级板式换热器7与热泵机组8的蒸发器侧之间还有设置循环水泵，用于输送地热流体中的热量。
优选地，该地热发电-供热梯级综合利用系统还包括冷却塔5，冷却塔5的进水口与凝汽器第三出水口16连接，冷却塔的出水口与凝汽器第三进水口15连接，冷却塔用于在非供暖季，由冷却塔的循环冷却水负责对凝汽器冷却。
优选地，该地热发电-供热梯级综合利用系统还包括回灌井9，用于将地热尾水由所述回灌井回灌至地下，第二级板式换热器第一出水口32与回灌井连接。
优选地，凝汽器4的位置处配置抽真空设备。
生产井1用于供应地热流体介质。
优选地，中低温发电机组3可采用全流式螺杆膨胀机发电机组。
优选地，在地热水含气量较高时，在旋流除砂器2的后面配置有气-水分离装置。
本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统能够通过循环地热流体，实现在不影响供热能力的前提下生产高品位的电能，从而提高地热资源利用效率的目的。
实施例1
图1示出了本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统图，如图所示，生产井1用于供应地热流体，在该实施例中地热流体为水热型中温地热水；旋流除砂器2安装于生产井1和中低温发电机组3之间，用于对地热流体进行除砂；中低温发电机组3连接至凝汽器第一进水口11，用于将经过发电后的水热型中温地热水输送到凝汽器4；用于冷却凝汽器4的冷却塔5与凝汽器连接，冷却塔5的进水口与凝汽器第三出水口16连接，冷却塔的出水口与凝汽器第三进水口15连接；凝汽器4与第一级板式换热器6连接，凝汽器第一出水口12与第一级板式换热器第一进水口21连接，第一级板式换热器6与第二级板式换热器7连接，第一级板式换热器第一出水口22与第二级板式换热器第一进水口31连接，为地热发电-供热梯级综合利用系统的地热流体提供流动通道；第二级板式换热器7与热泵机组8的蒸发器侧连接，第二级板式换热器第二进水口33与所述热泵机组的蒸发器侧的出水口连接，第二级板式换热器第二出水口34与所述热泵机组的蒸发器侧的进水口连接，完成第二级板式换热器与热泵机组的蒸发器侧之间的热量交换；第二级板式换热器7还与回灌井9连接，以将水热型中温地热水回收，第二级板式换热器第一出水口32与回灌井9连接。
第一用户侧采暖循环水支管a1与凝汽器4连接，以完成用户侧的第一级循环供暖，第一用户侧采暖循环水支管进水管a11与凝汽器第二出水口14连接，第一用户侧采暖循环水支管出水管a12与凝汽器第二进水口13连接；第二用户侧采暖循环水支管a2与第一级板式换热器连接，以完成用户侧第二级循环供暖，第二用户侧采暖循环水支管进水管a21与第一级板式换热器的第二出水口24连接，第二用户侧采暖循环水支管出水管a22与第一级板式换热器的第二进水口23连接；第三用户侧采暖循环水支管a3与热泵机组的冷凝器侧连接，以完成用户侧第三级循环供暖，第三用户侧采暖循环水支管进水管a31与所述热泵机组的冷凝器侧出水口连接，第三用户侧采暖循环水支管出水管a32与所述热泵机组的冷凝器侧进水口连接。
地热发电-供热梯级综合利用系统的工作过程为：水热型中温地热水经过生产井1经潜水泵抽至地面后，首先经过旋流除砂器2对水热型中温地热水进行除砂，然后将除砂后的水热型中温地热水输送到中低温发电机组3，以采用水热型中温地热水的高温部分进行地热发电，水热型中温地热水在中低温发电机组3内膨胀做功。在经过中低温发电机组3发电后，地热流体以汽水混合的状态进入凝汽器4后待接受冷却。对于该地热发电-供热梯级综合利用系统，在非供暖季，由冷却塔5的循环冷却水负责对凝汽器4冷却，经冷却后的地热尾水由回灌井9回灌至地下。在供暖季，由经过供暖用户侧部分的采暖循环软化水负责凝汽器4的冷却，并由凝汽器4回收乏汽的潜热以及水热型中温地热水的部分显热，乏汽在凝汽器内全部液化，水热型中温地热水进入第一级板式换热器6与另一部分采暖循环水换热后，进入第二级板式换热器7进行换热，再由热泵机组8对换热后的流体热量进一步利用，最后通过回灌井9完成经过循环利用后的地热流体的回灌。
本实用新型的地热发电-供热梯级综合利用系统能够通过循环地热流体，实现在不影响供热能力的前提下生产高品位的电能，从而提高地热资源利用效率的目的。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本实用新型的实施例的有益效果，并不意在将本实用新型的实施例限制于所给出的任何示例。