余热耦合地热能的热电联供系统的制作方法

本发明涉及清洁供能技术，尤其是涉及一种余热耦合地热能的热电联供系统。

背景技术：

1、国家大力发展的可再生能源包含风能、太阳能、地热能、水能、生物质能和余热能等等，随着化石能源短缺问题日益凸显，其价格也随之飙升，导致火电发电成本剧烈升高，发电企业亏损严重。地热能具有储存量大、低碳环保、成本低廉、数量随季节变化小等优点，受外界环境因素波动极小，可全年提供持续稳定的热源。

2、近年新兴的余热发电技术，可以利用低温余热驱动透平发电，但存在综合能源利用效率低的问题，主要是因为透平驱动介质参数过低，发电效率低，而冷端余热往往未加以利用，造成大部分能量浪费。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种余热耦合地热能的热电联供系统，提高了膨胀机的入口工质的温度参数，提高了发电效率，对膨胀机排出的工质的余热加以利用，通过冷凝换热器回收余热，提高了能源的利用率，进一步降低发电成本，降低碳排放，降低污染物的排放。

2、本发明实施例的余热耦合地热能的热电联供系统包括：

3、增压泵；

4、埋地换热管，所述埋地换热管的进口与所述增压泵的出口连通，所述埋地换热管埋设在地下以使所述埋地换热管内的工质吸收地热能；

5、余热回收单元，所述余热回收单元包括余热换热器，所述余热换热器具有第一吸热侧通道和第一放热侧通道，所述第一吸热侧通道具有第一进口和第一出口，所述第一进口与所述埋地换热管的出口连通，所述第一放热侧通道供余热热源流通；

6、膨胀机和发电机，所述膨胀机的进口与所述第一出口连通，所述膨胀机与所述发电机相连以带动所述发电机发电；及

7、冷凝换热器，所述冷凝换热器具有第二吸热侧通道和第二放热侧通道，所述第二放热侧通道具有第二进口和第二出口，所述第二进口与所述膨胀机的出口连通，所述第二出口与所述增压泵的进口连通。

8、本发明实施例的余热耦合地热能的热电联供系统利用地热能对工质进行第一步的升温加热，提高系统循环过程中的工质的初步温度，将地热能与余热热源进行耦合，对不同温度等级的热能进行梯级利用，提高工质在膨胀机中的做功能力和发电机的发电效率，并通过冷凝换热器将膨胀机的出口排出的工质进行余热利用，回收膨胀后的工质的余热，利拥该余热对冷凝换热器的第二吸热侧通道的流体进行加热升温，从而进一步提高能源的利用效率，降低供电成本与污染物排放。

9、在一些实施例中，所述的余热耦合地热能的热电联供系统进一步包括储液罐，所述储液罐的进口与所述第二出口连通，所述储液罐的出口与所述增压泵的进口连通。

10、在一些实施例中，所述的余热耦合地热能的热电联供系统进一步包括节流支路，所述节流支路包括：

11、第一阀门，所述第一阀门的进口与所述第一出口连通；

12、调节阀，所述调节阀的进口与所述第一阀门的出口连通，所述调节阀的出口与所述第二进口连通。

13、在一些实施例中，所述节流支路进一步包括逆止阀，所述逆止阀的进口与所述调节阀的出口连通，所述逆止阀的出口与所述第二进口连通。

14、在一些实施例中，所述节流支路进一步包括第二阀门，所述第二阀门的进口与所述逆止阀的出口连通，所述第二阀门的出口与所述第二进口连通。

15、在一些实施例中，所述第一阀门为球阀，并且/或者，所述第二阀门为球阀。

16、在一些实施例中，所述冷凝换热器的第二吸热侧通道供热网系统的回水流通以对热网系统的回水进行加热。

17、在一些实施例中，所述的余热耦合地热能的热电联供系统进一步包括第一循环泵，所述第一循环泵的进口用于热网系统的回水进入，所述第一循环泵的出口与所述冷凝换热器的所述第二吸热侧通道的进口连通，所述第二吸热侧通道的出口向热网系统供水。

18、在一些实施例中，所述调节阀为电动节流阀或膨胀阀。

19、在一些实施例中，所述余热回收单元进一步包括第二循环泵，所述第二循环泵的进口供余热热源进入，所述第二循环泵的出口与所述余热换热器的所述第一放热侧通道的进口连通。

技术特征：

1.一种余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，进一步包括储液罐(7)，所述储液罐(7)的进口与所述第二出口(62)连通，所述储液罐(7)的出口与所述增压泵(1)的进口连通。

3.根据权利要求1所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，进一步包括节流支路(8)，所述节流支路(8)包括：

4.根据权利要求3所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述节流支路(8)进一步包括逆止阀(83)，所述逆止阀(83)的进口与所述调节阀(82)的出口连通，所述逆止阀(83)的出口与所述第二进口(61)连通。

5.根据权利要求4所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述节流支路(8)进一步包括第二阀门(84)，所述第二阀门(84)的进口与所述逆止阀(83)的出口连通，所述第二阀门(84)的出口与所述第二进口(61)连通。

6.根据权利要求5所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述第一阀门(81)为球阀，并且/或者，所述第二阀门(84)为球阀。

7.根据权利要求3所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述冷凝换热器(6)的第二吸热侧通道供热网系统的回水流通以对所述热网系统的回水进行加热。

8.根据权利要求7所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，进一步包括第一循环泵(9)，所述第一循环泵(9)的进口用于热网系统的回水进入，所述第一循环泵(9)的出口与所述冷凝换热器(6)的所述第二吸热侧通道的进口连通，所述第二吸热侧通道的出口向所述热网系统供水。

9.根据权利要求3所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述调节阀(82)为电动节流阀或膨胀阀。

10.根据权利要求1所述的余热耦合地热能的热电联供系统，其特征在于，所述余热回收单元进一步包括第二循环泵(10)，所述第二循环泵(10)的进口供余热热源进入，所述第二循环泵(10)的出口与所述余热换热器(3)的所述第一放热侧通道的进口连通。

技术总结
本发明涉及一种余热耦合地热能的热电联供系统，包括增压泵、埋地换热管、余热回收单元、膨胀机、发电机和冷凝换热器，埋地换热管的进口与增压泵的出口连通，余热回收单元包括余热换热器，余热换热器的第一吸热侧通道的第一进口与埋地换热管的出口连通，第一放热侧通道供余热热源流通，膨胀机的进口与第一出口连通，膨胀机与发电机相连以带动发电机发电，冷凝换热器的第二放热侧通道具有第二进口和第二出口，第二进口与膨胀机的出口连通，第二出口与增压泵的进口连通。本发明的热电联供系统提高了膨胀机的入口工质的温度参数，提高了发电效率，对膨胀机排出的工质的余热加以利用，提高了能源的利用率，降低了发电成本，降低污染物的排放。

技术研发人员：孙立,贺凯,舒兴杰,孙风伟,王泽广,王延生,牟建华,赵培海,乔磊,刘圣冠,尚海军
受保护的技术使用者：烟台500供热有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17