地热光热联合发电系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种地热光热联合发电系统。适用于地热光热发电技术领域。


背景技术：

2.地热发电和光热发电技术都属于可再生能源发电技术的一种，通过对地热和光热资源的开发利用，可以大量减少co2和so2的排放，具有良好的社会和环保效益，符合国家能源政策和“节约能源、改善环境”的要求。
3.我国幅员辽阔，地热光热资源也比较丰富，并具有一定的空间重叠性，比如我国的西藏地区，就同时存在着丰富的地热和光热资源，并且品质较好，可用于发电。
4.由于地热资源可连续供给，地热电厂可持续发电，同时其主机和辅机部分相对简单可靠，年利用小时数很长。但是我国中低温地热资源较多，采用直接闪蒸技术发电效率较低。
5.光热发电由于依靠太阳能资源，产生的蒸汽参数可控，但是需要配置一定的储能系统优化发电性能并延长其发电时间，储能系统过大也会使投资有较大地增加。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种地热光热联合发电系统。
7.本实用新型所采用的技术方案是：一种地热光热联合发电系统，其特征在于，包括：
8.地热系统，具有地热流体循环回路，该地热流体循环回路上设有热交换模块；
9.光热系统，具有导热油循环回路，该导热油循环回路上设有热交换模块；
10.发电系统，具有循环工质循环回路，该循环工质循环回路上设有汽轮机、乏汽冷凝模块、预热前母管和进气母管，预热前母管和进气母管之间设有所述地热系统和光热系统的热交换模块。
11.所述地热流体循环回路包括沿地热流体输送方向依次布置的生产井、加压泵、所述热交换模块、回灌泵和回灌井。
12.所述导热油循环回路包括光热岛和所述热交换模块。
13.所述导热油循环回路上接有储热罐。
14.所述热交换模块包括预热器和蒸发器。
15.所述乏汽冷凝模块包括复热器和空冷器，所述汽轮机输出的循环工质乏汽经复热器的降温管路降温后经空冷器冷凝成液体，空冷器输出的循环工质经复热器的加热管路加热后送人所述预热前母管。
16.所述空冷器的出口与所述复热器的加热管路之间设有工质泵。
17.所述发电系统的循环工质采用有机工质。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型将地热系统和光热系统作为发电系统的供
热来源，充分发挥有机工质沸点低的特征，避免了中低温地热资源单独闪蒸发电效率较低和光热资源单独发电储热容量过大的问题，同时可以在光照充足、光照不足和无光照时都能工作。
附图说明
19.图1为实施例的结构示意图。
20.图中：1、生产井，2、加压泵，3、回灌泵，4、回灌井，5、光热岛，6、储油罐，7、预热器，8、蒸发器，9、复热器，10、空冷器，11、预热前母管，12、进气母管，13、工质泵，14、有机工质，15、循环油泵，16、导热油，17、地热流体，18、发电机。
具体实施方式
21.本实施例为一种地热光热联合发电系统，包括地热系统、光热系统和发电系统。
22.本例中地热系统具有由管路连接形成的地热流体循环回路，该地热流体循环回路上沿地热流体输送方向依次设有生产井、加压泵、蒸发器、预热器、回灌泵和回灌井。
23.本实施例中生产井提供的地热流体先将蒸发器内发电系统的循环工质加热至过热状态，然后地热流体再对预热器内的循环工质进行预热，换热完成的地热流体回灌至回灌井。回灌的目的是保证地热系统的封闭性，减少对外界环境的影响和污染。增压泵用于对地热流体加压，回灌泵提供地热流体回灌所必须的压力。
24.本实施例中光热系统具有由管路连接形成的导热油循环回路，该导热油循环回路上沿导热油输送方向依次设置有光热岛、循环油泵、蒸发器和预热器，循环油泵和蒸发器之间经管路连接储热罐，其中光热岛用于对太阳能的收集，推荐采用槽式集热方式；储热罐主要是用来存储光热岛产生的热量，在短时光照不足时继续对导热油进行加热，其容量应满足短时蓄热要求；循环油泵用于将光热系统内的导热油进行循环流动。
25.本例中光热岛提供的导热油先将蒸发器内发电系统的循环工质加热至过热状态，然后导热油再对预热器内的循环工质进行预热，换热完成的导热油回到光热岛。
26.本实施例中发电系统包括发电机和接于发电机两端的两台汽轮机，以及连接两汽轮机的循环工质循环回路，循环工质循环回路中的循环工质采用有机工质，有机工质的特性适应中低温地热资源，提高地热资源的利用率。循环工质循环回路包括预热前母管、进气母管和与两台汽轮机一一对应的乏汽冷凝模块，乏汽冷凝模块包括复热器和空冷器，空冷器的出口与复热器的加热管路之间设有工质泵。
27.本例中汽轮机输出的有机工质乏汽经复热器的降温管路降温后输入空冷器，经空冷器冷凝成液体后由工质泵泵送至复热器的加热管路加热后输入预热前母管，预热前母管将两台复热器过来的有机工质液体进行汇合并分配给地热系统和光热系统的预热器，有机工质经预热器预热，随后输入相应的蒸发器加热至过热蒸汽并输入进气母管，进气母管将两台蒸发器过来的过热有机工质蒸汽进行汇合并分配给两台汽轮机中做功，带动发电机发电。
28.本实施例的工作原理如下：
29.光照充足时，地热系统中地热流体从生产井出来后进入蒸发器，加热临近饱和的循环有机工质，然后地热流体进入预热器，加热从预热前母管过来的有机工质液体，完成换
热后的地热尾水进入回灌井；光热系统中的高温导热油依次通过蒸发器和预热器，将从预热前母管过来的有机工质液体加热至过热蒸汽状态；两股过热蒸汽在进气母管汇合并分配至两台汽轮机中做功，释放能量，将吸收的热能转化为汽轮机的机械能，汽轮机通过联轴器带动发电机转子转动，最终实现热能转换为电能的过程。
30.当光照短时不足时，光热系统由储热罐补充能量，系统正常运行。当光照不足或者无光照时，光热系统停止工作，仅地热系统提供能量，发电系统发部分负荷出力。
31.上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种地热光热联合发电系统，其特征在于，包括：地热系统，具有地热流体循环回路，该地热流体循环回路上设有热交换模块；光热系统，具有导热油循环回路，该导热油循环回路上设有热交换模块；发电系统，具有循环工质循环回路，该循环工质循环回路上设有汽轮机、乏汽冷凝模块、预热前母管和进气母管，预热前母管和进气母管之间设有所述地热系统和光热系统的热交换模块。2.根据权利要求1所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述地热流体循环回路包括沿地热流体输送方向依次布置的生产井、加压泵、所述热交换模块、回灌泵和回灌井。3.根据权利要求1所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述导热油循环回路包括光热岛和所述热交换模块。4.根据权利要求1或3所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述导热油循环回路上接有储热罐。5.根据权利要求1或2或3所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述热交换模块包括预热器和蒸发器。6.根据权利要求1所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述乏汽冷凝模块包括复热器和空冷器，所述汽轮机输出的循环工质乏汽经复热器的降温管路降温后经空冷器冷凝成液体，空冷器输出的循环工质经复热器的加热管路加热后送人所述预热前母管。7.根据权利要求6所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述空冷器的出口与所述复热器的加热管路之间设有工质泵。8.根据权利要求1所述的地热光热联合发电系统，其特征在于：所述发电系统的循环工质采用有机工质。

技术总结
本实用新型涉及一种地热光热联合发电系统。本实用新型的目的是提供一种地热光热联合发电系统。本实用新型的技术方案是：一种地热光热联合发电系统，其特征在于，包括：地热系统，具有地热流体循环回路，该地热流体循环回路上设有热交换模块；光热系统，具有导热油循环回路，该导热油循环回路上设有热交换模块；发电系统，具有循环工质循环回路，该循环工质循环回路上设有汽轮机、乏汽冷凝模块、预热前母管和进气母管，预热前母管和进气母管之间设有所述地热系统和光热系统的热交换模块。本实用新型适用于地热光热发电技术领域。用新型适用于地热光热发电技术领域。用新型适用于地热光热发电技术领域。


技术研发人员：许志翔 舒崚峰 杜博闻 李成军 陈顺义 嵇建飞
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.03.04
技术公布日：2021/10/8