一种地热井口电站系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括：第二气液分离器、闪蒸灌、第二螺杆膨胀机、第二发电机、蒸汽ORC系统；所述第二螺杆膨胀机连接第二发电机；所述第二气液分离器的第一端连接第二螺杆膨胀机，第二端连接闪蒸罐，饱和蒸汽进入第二螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；闪蒸出来的蒸汽与第二螺杆膨胀机出口混合后通过第一蒸发器进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下。本实用新型提出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。
【专利说明】
一种地热井口电站系统
技术领域
[0001]本实用新型属于地热井口发电技术领域，涉及一种地热井口电站系统，尤其涉及一种基于有机朗肯循环膨胀机的地热井口电站系统；同时，本实用新型还涉及上述地热井口电站系统的发电方法。
【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。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种地热井口电站系统，可提高对地热的利用效率。
[0005]此外，本实用新型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，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]—种地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第二蒸汽螺杆膨胀机、第二发电机、蒸汽ORC系统;所述第二蒸汽螺杆膨胀机连接第二发电机；
[0008]所述蒸汽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、第一蒸汽螺杆膨胀机、第一发电机、第一气液分离器；
[0009]所述第二气液分离器的第一端连接第二蒸汽螺杆膨胀机，第二端连接闪蒸罐，饱和蒸汽进入第二蒸汽螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐，闪蒸出来的蒸汽与第二蒸汽螺杆膨胀机出口混合后通过第一蒸发器进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下;所述闪蒸罐出口还连接一第三气液分离器；
[0010]所述第一冷凝器、第一工质输送机构、第一预热器、第一蒸发器、第一蒸汽螺杆膨胀机依次连接，第一蒸汽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 ]所述第一冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0012]—种地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第二螺杆膨胀机、第二发电机、蒸汽ORC系统;所述第二螺杆膨胀机连接第二发电机；
[0013]所述第二气液分离器的第一端连接第二螺杆膨胀机，第二端连接闪蒸罐，饱和蒸汽进入第二螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；闪蒸出来的蒸汽与第二螺杆膨胀机出口混合后通过第一蒸发器进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下。
[0014]作为本实用新型的一种优选方案，所述蒸汽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；
[0015]所述第一冷凝器、第一工质输送机构、第一预热器、第一蒸发器、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。
[0016]作为本实用新型的一种优选方案，所述第一冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0017]作为本实用新型的一种优选方案，所述闪蒸罐出口还连接一第三气液分离器。
[0018]—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:
[0019]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，饱和蒸汽进入第二蒸汽螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；
[0020]步骤S2、闪蒸出来的蒸汽与第二蒸汽螺杆膨胀机出口混合后进入蒸汽ORC系统;蒸汽ORC循环系统配置第一气液分离器，将其中的不凝性气体排空，分离下来的液体由热水栗输送至回灌井，重新注入地下；
[0021]步骤S3、由闪蒸罐出来的高温卤水由热水栗输送至回灌井，重新注入地下。
[0022]本实用新型的有益效果在于:本实用新型提出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。本实用新型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。其次该系统是100%的环保系统，可以实现100%地热水回灌。本实用新型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】
[0023]图1为本实用新型地热井口电站系统的组成示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
[0025]实施例一
[0026]请参阅图1，本实用新型揭示了一种地热井口电站系统，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器1、闪蒸灌2、第二蒸汽螺杆膨胀机3、第二发电机4、蒸汽ORC系统。所述第二蒸汽螺杆膨胀机3连接第二发电机4。
[0027]所述蒸汽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、第一蒸汽螺杆膨胀机15、第一发电机16、第一气液分离器17 ;所述第一冷凝器14可以为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。
[0028]所述第二气液分离器I的第一端连接第二蒸汽螺杆膨胀机3，第二端连接闪蒸罐2，饱和蒸汽进入第二蒸汽螺杆膨胀机3，高温高压卤水进入闪蒸罐2，闪蒸出来的蒸汽与第二蒸汽螺杆膨胀机3出口混合后通过第一蒸发器11进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下。所述闪蒸罐2出口还可以连接一第三气液分离器。
[0029]所述第一冷凝器14、第一工质输送机构13、第一预热器12、第一蒸发器11、第一蒸汽螺杆膨胀机15依次连接，第一蒸汽螺杆膨胀机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。
[0030]以上介绍了本实用新型地热井口电站系统的组成，本实用新型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:
[0031]【步骤SI】由地热井输出的汽水混合物预先进入第二气液分离器I，经过一次分离之后，饱和蒸汽进入第二蒸汽螺杆膨胀机3，高温高压卤水进入闪蒸罐2。
[0032]【步骤S2】闪蒸出来的蒸汽与第二蒸汽螺杆膨胀机3出口混合后进入蒸汽ORC系统。蒸汽ORC循环系统配置第一气液分离器17，将其中的不凝性气体排空，分离下来的液体由热水栗输送至回灌井，重新注入地下。
[0033]【步骤S3】由闪蒸罐2出来的高温卤水由热水栗输送至回灌井，重新注入地下。
[0034]实施例二
[0035]本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述工质输送机构为组合工质栗，所述组合工质栗包括至少一个变频栗和至少一个定频栗，各变频栗、定频栗并联。
[0036]在热机阶段、开机启动阶段以及部分负荷工况情况下，只采用变频栗，或者，采用部分或全部变频栗及部分或全部定频栗的组合;在满负荷工况，将变频栗和定频栗全部打开。
[0037]同时，所述系统还包括第二工况自动识别模块、第二需求计算模块、第二切换模块。
[0038]所述第二工况自动识别模块用以识别系统所处的工况，判断系统处于热机阶段、开机启动阶段、部分负荷工况、满负荷工况中的何种工况。
[0039]所述第二需求计算模块用以根据所述第二模块识别的结果计算需要的工质栗的种类及数量。
[0040]所述第二切换模块用以根据所述第二需求计算模块计算的结果自动控制组合工质栗中的各个工质栗的开关。
[0041]此外，所述系统包括数据库模块，数据库模块中包括第一对照表，第一对照表中存储有各个关键工况需要工质输送机构的种类及数量。
[0042]实施例三
[0043]本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述冷凝器为组合冷凝器，组合冷凝器包括至少一个风冷式冷凝器和至少一个蒸发式冷凝器，各风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器并联。
[0044]当在环境温度高于第一设定温度时，蒸发式冷凝器起主要作用，降低系统的冷凝温度。当在环境温度低于第二设定温度时，风冷式冷凝器起主要作用，降低系统的冷凝温度。
[0045]此外，所述系统还包括第二工况自动识别模块、第二需求计算模块、第二切换模块。
[0046]所述第二工况自动识别模块用以识别系统所处的工况，判断环境是否高于第一设定温度、是否低于第二设定温度。
[0047]所述组合冷凝器包括若干冷凝器单元，所述第二需求计算模块用以根据所述第二工况自动识别模块识别的结果计算需要的冷凝器单元的种类及数量。
[0048]所述第二切换模块用以根据所述第二需求计算模块计算的结果自动控制组合冷凝器中的各个冷凝器单元的开关。
[0049]此外，所述系统还可以包括数据库模块，数据库模块中包括第二对照表，第二对照表中存储有各个关键环境温度需要冷凝器单元的种类及数量。
[0050]综上所述，本实用新型提出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。本实用新型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。其次该系统是100%的环保系统，可以实现100%地热水回灌。本实用新型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。
[0051]这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
【主权项】
1.一种地热井口电站系统，其特征在于，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第二蒸汽螺杆膨胀机、第二发电机、蒸汽ORC系统;所述第二蒸汽螺杆膨胀机连接第二发电机； 所述蒸汽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、第一蒸汽螺杆膨胀机、第一发电机、第一气液分离器； 所述第二气液分离器的第一端连接第二蒸汽螺杆膨胀机，第二端连接闪蒸罐，饱和蒸汽进入第二蒸汽螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐，闪蒸出来的蒸汽与第二蒸汽螺杆膨胀机出口混合后通过第一蒸发器进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下;所述闪蒸罐出口还连接一第三气液分离器； 所述第一冷凝器、第一工质输送机构、第一预热器、第一蒸发器、第一蒸汽螺杆膨胀机依次连接，第一蒸汽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； 所述第一冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。2.—种地热井口电站系统，其特征在于，所述地热井口电站系统包括:第二气液分离器、闪蒸灌、第二螺杆膨胀机、第二发电机、蒸汽ORC系统;所述第二螺杆膨胀机连接第二发电机； 所述第二气液分离器的第一端连接第二螺杆膨胀机，第二端连接闪蒸罐，饱和蒸汽进入第二螺杆膨胀机，高温高压卤水进入闪蒸罐；闪蒸出来的蒸汽与第二螺杆膨胀机出口混合后通过第一蒸发器进入蒸汽ORC系统，闪蒸出来的卤水由第一输送机构输送至回灌井，重新注入地下。3.根据权利要求2所述的地热井口电站系统，其特征在于: 所述蒸汽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； 所述第一冷凝器、第一工质输送机构、第一预热器、第一蒸发器、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。4.根据权利要求3所述的地热井口电站系统，其特征在于: 所述第一冷凝器为风冷式冷凝器、水冷式冷凝器或者蒸发式冷凝器。5.根据权利要求2所述的地热井口电站系统，其特征在于: 所述闪蒸罐出口还连接一第三气液分离器。
【文档编号】F01C13/00GK205689368SQ201620269432
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月1日 公开号201620269432.7, CN 201620269432, CN 205689368 U, CN 205689368U, CN-U-205689368, CN201620269432, CN201620269432.7, CN205689368 U, CN205689368U
【发明人】汤炎, 齐井文
【申请人】上海开山能源装备有限公司, 浙江开山能源装备有限公司