一种大型地热电站非凝气体排除系统的制作方法

本技术涉及地热发电，尤其是一种大型地热电站非凝气体排除系统。

背景技术：

1、地热资源是一种可再生的清洁能源，地球上可开发的地热能总量超过目前全球化石能源的总和。地热电站利用地热井口的闪蒸蒸汽驱动汽轮发电机进行发电，与传统的锅炉产生蒸汽推动汽轮机的电站相比较，地热电站使用的蒸汽中含有大量的二氧化碳、硫化氢、甲烷、氨等非凝结气体，且非凝结气体质量含量变化区间从0.2%到大于25%，变化幅度大。非凝气体的含量对凝汽器真空度和地热电站的性能有最直接的影响，非凝气体含量每增加1%，电站发电出力降低约0.8%。传统电站采用单级抽吸装置排除凝汽器中的空气以建立凝汽器真空，其排气系统抽气量小，调节功能弱，不能适应蒸汽中非凝结气体含量的剧烈变化，不能有效排除地热电站凝汽器中大量释放的非凝结混合气体，导致凝汽器压力升高，直接降低了汽轮机发电机的功率输出。地热电站主蒸汽中始终存在着大量的不凝结气体，使得地热电站效率变低经济性变差。

技术实现思路

1、本实用新型需要解决的技术问题是提供一种大型地热电站非凝气体排除系统，排气容量大，系统简洁，环境适应性强，检修维护率低，适应于不同成分的地热流体，能够提高地热电站全厂经济性。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、一种大型地热电站非凝气体排除系统，包括第一级混合抽气装置、第二级混合抽气装置、设置在第一级混合抽气装置和第二级混合抽气装置之间的中间冷凝器和设置在第二级混合抽气装置后端的后端冷凝器；

4、所述第一级混合抽气装置包括并联设置的第一喷射器和第二喷射器；

5、所述第二级混合抽气装置包括后端喷射器和密封水分离器；所述密封水分离器的进气口通过第一支路与中间冷凝器的出气口连接，第一支路上设置第一阀门v1和水环真空泵，所述密封水分离器的出气口通过管路与冷却塔连接；所述后端喷射器的进气口通过第二支路中间冷凝器的出气口连接，所述第二支路上设置第二阀门v2。

6、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述第一喷射器和第二喷射器的进气口分别通过管道与凝汽器连接；所述第一喷射器和第二喷射器的动力蒸汽入口分别通过阀门与地热井口经汽水分离后的蒸汽输出管道连接。

7、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述第一喷射器和第二喷射器采用疏扩喷嘴的抽吸结构。

8、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述中间冷凝器的进气口分别与第一喷射器和第二喷射器的出气口连接；所述中间冷凝器的出水口通过管道与凝汽器连接；所述中间冷凝器的冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

9、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述密封水分离器的出水口通过设置了第三阀门v3的管道与凝汽器连接。

10、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述水环真空泵位变频调节泵，其冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

11、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述后端喷射器的动力蒸汽入口通过阀门与地热井口经汽水分离后的蒸汽输出管道连接。

12、本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述后端冷凝器的进气口与后端喷射器的出气口通过管路连接；所述后端冷凝器的出气口通过管路与冷却塔连接；所述后端冷凝器的出水口通过设置了第四阀门v4的管道与凝汽器连接；所述后端冷凝器的冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

13、由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

14、1、本发明采用多级混合抽气，在级间使用冷凝器，通过在进入下级之前先对混合气体在冷凝器中进行冷凝，减少了蒸汽消耗，提高了经济性。

15、2、由于地热流体发电的特点，不凝接气体含量高，对凝汽器真空数值影响大，本发明采用多级混合，可根据蒸汽压力、湿球温度等工况变化采用串联或并联运行，系统适应性强，可灵活应对非凝气体分数从0.1%-25%范围的变化，实现为凝汽器建立稳定真空度的同时有效排除地热流体中的不凝结气体。

16、3、本发明在运行中可通过调节真空泵转速实现效率最佳，从而直接提高了发电厂的整体效率，具有良好的经济性。

17、4、本发明喷射器抽吸稳定性高，启动速度快，结构简单成本低，实现了无转动部件运行，易于操作，检修维护率低，能够适应地热发电中易腐蚀、易结垢的恶劣环境，使用寿命长。

18、5、本发明的系统启动后，通过检测真空系统内各处的真空度，对非凝气体含量进行计算判断，并自动对系统内各设备的运行状态进行调整，保持真空度在允许范围内波动；与常规的电站气体排除系统相比，本发明可适应于各类不同的地热流体成分和各种不同的运行工况，显著提高了运行可靠性和环境适应性。

技术特征：

1.一种大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：包括第一级混合抽气装置、第二级混合抽气装置、设置在第一级混合抽气装置和第二级混合抽气装置之间的中间冷凝器（3）和设置在第二级混合抽气装置后端的后端冷凝器（7）；

2.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述第一喷射器（1）和第二喷射器（2）的进气口分别通过管道与凝汽器（9）连接；所述第一喷射器（1）和第二喷射器（2）的动力蒸汽入口分别通过阀门与地热井口经汽水分离后的蒸汽输出管道连接。

3.根据权利要求2所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述第一喷射器（1）和第二喷射器（2）采用疏扩喷嘴的抽吸结构。

4.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述中间冷凝器（3）的进气口分别与第一喷射器（1）和第二喷射器（2）的出气口连接；所述中间冷凝器（3）的出水口通过管道与凝汽器（9）连接；所述中间冷凝器（3）的冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

5.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述密封水分离器（5）的出水口通过设置了第三阀门v3的管道与凝汽器（9）连接。

6.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述水环真空泵（4）位变频调节泵，其冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

7.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述后端喷射器（6）的动力蒸汽入口通过阀门与地热井口经汽水分离后的蒸汽输出管道连接。

8.根据权利要求1所述的大型地热电站非凝气体排除系统，其特征在于：所述后端冷凝器（7）的进气口与后端喷射器（6）的出气口通过管路连接；所述后端冷凝器（7）的出气口通过管路与冷却塔（8）连接；所述后端冷凝器（7）的出水口通过设置了第四阀门v4的管道与凝汽器（9）连接；所述后端冷凝器（7）的冷却水入口通过管路与工业冷却水管连接。

技术总结
本技术公开了一种大型地热电站非凝气体排除系统，属于地热发电技术领域，包括第一级混合抽气装置、第二级混合抽气装置、中间冷凝器和后端冷凝器；所述第一级混合抽气装置包括并联设置的第一喷射器和第二喷射器；所述第二级混合抽气装置包括后端喷射器和密封水分离器；所述密封水分离器的进气口通过第一支路与中间冷凝器的出气口连接，第一支路上设置第一阀门V1和水环真空泵，所述密封水分离器的出气口通过管路与冷却塔连接；所述后端喷射器的进气口通过第二支路中间冷凝器的出气口连接，所述第二支路上设置第二阀门V2。本技术能够适应于不同成分的地热流体，能够提高地热电站全厂经济性。

技术研发人员：张俊,郑涛,范建锋,刘中博,张建亮
受保护的技术使用者：青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司
技术研发日：20230713
技术公布日：2024/1/15