一种地热井的能源梯级利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地热井的能源梯级利用系统，用以解决实现地热能源的梯级利用的问题。该系统包括：地热井，螺杆膨胀机，发电机，用电负载，冷凝器，热水消耗装置和回灌井；地热井与螺杆膨胀机的输入端相连；螺杆膨胀机的一个输出端与发电机相连；发电机与用电负载相连；螺杆膨胀机的另一个输出端通过冷凝器中的盘管与回灌井相连；冷凝器的壳体上的输出端与热水消耗装置相连。本实用新型专利技术提供的地热井能源梯级利用系统中，地热井中的地热流体，不仅可以用来通过螺杆膨胀机驱动发电机发电，也可以以发电余热资源满足用户的热水消耗，并将利用完之后剩余的地热流体重新输送回到地下，实现了地热能源的梯级利用，可以同时满足用户多方面的用能需求。

Energy cascade utilization system of geothermal well

The utility model relates to a cascade energy utilization system of a geothermal well, which is used for solving the problem of realizing the cascade utilization of geothermal energy. The system includes: geothermal wells, screw expander, electricity load, generator, condenser, water consumption device and recharge wells; geothermal well and screw expander is connected with the input end of the screw expander; an output end is connected with the generator; generator and electrical load connected to another output; screw expansion machine the end of the coil condenser and recharge well connected; the output end of the condenser shell and the water consumption device. The utility model provides a geothermal energy cascade utilization system, geothermal geothermal wells, not only can be used by screw expander driven generator can meet the user's power to waste heat hot water consumption, and will use after the remaining geothermal fluid to transport back to the underground, the cascade utilization of geothermal energy at the same time, can satisfy the users in many aspects of energy demand.

【技术实现步骤摘要】
一种地热井的能源梯级利用系统
本技术涉及地热井的能源利用领域，尤其涉及一种地热井的能源梯级利用系统。
技术介绍
有资料显示，地热资源受到世界各国的重视。对中国而言，目前最为迫切的是要实现地热资源的梯级综合利用。所谓能源梯级利用是能源合理利用的一种方式，不管是化石能源还是地热、余能等资源，均按其品位逐级加以利用。地热资源分高温、中温和低温三类：高于150℃，以蒸汽形式存在的，属高温地热；90℃～150℃，以水和蒸汽的混合物等形式存在的，属中温地热；高于25℃、低于90℃，以温水、温热水、热水等形式存在的，属低温地热。目前，农村能源的主要需求是采暖、洗浴及照明等，其用能方式还很落后，能源污染排放强度高，是造成大气污染的重要来源。采暖主要依靠燃煤；而很多农村的洗浴池等，也需要靠燃煤来烧热水；照明用能主要来源于国家电网，该方式存在较大的电力损耗。我国农村拥有丰富的地热能源，如何通过地热能源的梯级利用，实现农村的采暖、洗浴和照明是目前亟待解决的问题。综上所述，目前如何实现地热能源的梯级利用是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种地热井的能源梯级利用系统，用以解决如何实现地热能源的梯级利用的问题。基于上述问题，本技术提供了一种地热井的能源梯级利用系统，该系统包括：地热井，螺杆膨胀机，发电机，用电负载，冷凝器，热水消耗装置和回灌井；其中，所述地热井与所述螺杆膨胀机的输入端相连；所述螺杆膨胀机的一个输出端与所述发电机相连；所述发电机与所述用电负载相连；所述螺杆膨胀机的另一个输出端通过所述冷凝器中的盘管与所述回灌井相连；所述冷凝器的壳体上的输出端与所述热水消耗装置相连。本技术提供的地热井能源梯级利用系统中，地热井中的地热流体，不仅可以用来通过螺杆膨胀机驱动发电机发电，也可以以发电余热资源满足用户的热水消耗，并将利用完之后剩余的地热流体重新输送回到地下，实现了地热能源的梯级利用，可以同时满足用户多方面的用能需求。较佳的，该系统还包括：除杂质装置；所述除杂质装置的输入端与所述地热井相连，输出端与所述螺杆膨胀机相连。较佳的，所述除杂质装置包括以下装置中的至少一种：用于去除固体悬浮物的除沙装置，以及用于去除不溶于水的气体的除气装置。较佳的，所述除杂质装置包括除沙装置和除气装置；所述除沙装置的输入端与所述地热井相连，输出端与所述除气装置的输入端相连；所述除气装置的输出端与所述螺杆膨胀机相连。较佳的，所述热水消耗装置包括以下装置中的至少一种：采暖装置和洗浴装置。较佳的，所述热水消耗装置包括采暖装置和洗浴装置时，该系统还包括：分水器；所述分水器的进口与所述冷凝器的壳体上的输出端相连，所述分水器的出口分别与所述采暖装置和所述洗浴装置相连。较佳的，该系统还包括：集水器和补水装置；所述集水器的进口分别与所述采暖装置和所述补水装置相连，出口与所述冷凝器的壳体上的输入端相连。较佳的，所述地热井为中温地热井或高温地热井。较佳的，所述冷凝器为水冷式冷凝器。较佳的，所述螺杆膨胀机为全流体螺杆膨胀机。附图说明图1为本技术实施例提供的一种地热井的能源梯级利用系统的基本结构示意图；图2为本技术实施例提供的第一种地热井的能源梯级利用系统的详细结构示意图；图3为本技术实施例提供的第二种地热井的能源梯级利用系统的详细结构示意图；图4为本技术实施例提供的第三种地热井的能源梯级利用系统的详细结构示意图。具体实施方式本技术涉及一种地热井的能源梯级利用系统，该系统的地热井中的地热流体，不仅可以用来通过螺杆膨胀机驱动发电机发电，也可以以发电余热资源满足用户的热水消耗，并将利用完之后剩余的地热流体重新输送回到地下，实现了地热能源的梯级利用，可以同时满足用户多方面的用能需求。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例中涉及的输入端、输出端、进口和出口等只是为了能够清楚的描述流体的流向，以及各个装置的基本结构所起的名称，并不用于限定本技术，也可以根据实际应用换成其它的名称。在下面的各个附图中，为了区分各个装置的输入端、输出端、进口或出口，图中各个装置中标有黑色圆圈的一端代表输入端或进口，标有黑色正方形的一端代表输出端或出口。图中箭头方向代表系统中流体的流向。下面通过具体实施例对本技术方案进行详细描述，当然，本技术并不限于以下实施例。如图1所示，本技术实施例提供了一种地热井的能源梯级利用系统，该系统包括：地热井101，螺杆膨胀机102，发电机103，用电负载104，冷凝器105，热水消耗装置106和回灌井107；其中，地热井101与螺杆膨胀机102的输入端相连；螺杆膨胀机102的一个输出端与发电机103相连；发电机103与用电负载104相连；螺杆膨胀机102的另一个输出端通过冷凝器105中的盘管1051与回灌井107相连；冷凝器105的壳体1052上的输出端与热水消耗装置106相连。在具体实施时，本技术实施例提供的能源梯级利用系统(以下简称为系统)主要是针对地热井中的地热能源，利用地热井中抽出的热水进行发电，并以发电余热资源满足用户的热水消耗，实现了地热能源的梯级利用。由于地热井中抽出的热水可以包括地热水、地热蒸气、二氧化碳和硫化氢等多种物质，因而可以称为是地热流体，为了方便描述，下面直接简称为流体。本技术实施例提供的螺杆膨胀机102可以为全流体螺杆膨胀机，其工作所需的流体温度高于80℃即可，由于螺杆膨胀机102的内部压力较低，当地热井101中抽出的流体进入螺杆膨胀机102之后，流体变为蒸汽。上述流体变为蒸汽之后，该蒸汽可以被分为两部分，一部分，可以驱动螺杆膨胀机102的主轴旋转，带动与其连接的发电机103工作，进而为与发电机103连接的用电负载104供电；另一部分，可以通过冷凝器105中的盘管1051被输送至回灌井107，重新注入地下，实现地热资源的循环利用。需要说明的是，为了使地热井中抽出的流体能够驱动螺杆膨胀机，较佳的，地热井为中温地热井或高温地热井。能够使输入螺杆膨胀机的流体的温度大于80℃即可。其中，冷凝器是属于换热器中的一种，为了更好的与地热井中抽出的流体配合使用，较佳的，冷凝器为水冷式冷凝器。主要包括盘管1051和壳体1052两部分，都可以容纳流体。冷凝器可以将高温的气体或蒸气转变成液体，其工作过程是盘管内的流体放热，壳体中的流体吸热的过程。因而本技术提供的系统中可以将盘管1051内流体中的热量，传到壳体1052中所容纳的流体中，进而实现盘管内流体和壳体中流体的热量交换。本技术实施例提供的地热井能源梯级利用系统中，地热井中的地热流体流体，不仅可以用来通过螺杆膨胀机驱动发电机发电，也可以以发电余热资源满足用户的热水消耗，并将利用完之后剩余的地热流体流体重新输送回到地下，实现了地热能源的梯级利用，可以同时满足用户多方面的用能需求。由于从地热井中抽出的流体会掺杂一些砂石、气体等杂质，为了使本技术中的系统更好的运行，如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地热井的能源梯级利用系统，其特征在于，该系统包括：地热井，螺杆膨胀机，发电机，用电负载，冷凝器，热水消耗装置和回灌井；其中，所述地热井与所述螺杆膨胀机的输入端相连；所述螺杆膨胀机的一个输出端与所述发电机相连；所述发电机与所述用电负载相连；所述螺杆膨胀机的另一个输出端通过所述冷凝器中的盘管与所述回灌井相连；所述冷凝器的壳体上的输出端与所述热水消耗装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种地热井的能源梯级利用系统，其特征在于，该系统包括：地热井，螺杆膨胀机，发电机，用电负载，冷凝器，热水消耗装置和回灌井；其中，所述地热井与所述螺杆膨胀机的输入端相连；所述螺杆膨胀机的一个输出端与所述发电机相连；所述发电机与所述用电负载相连；所述螺杆膨胀机的另一个输出端通过所述冷凝器中的盘管与所述回灌井相连；所述冷凝器的壳体上的输出端与所述热水消耗装置相连。2.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，该系统还包括：除杂质装置；所述除杂质装置的输入端与所述地热井相连，输出端与所述螺杆膨胀机相连。3.如权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述除杂质装置包括以下装置中的至少一种：用于去除固体悬浮物的除沙装置，以及用于去除不溶于水的气体的除气装置。4.如权利要求3中所述的系统，其特征在于，所述除杂质装置包括除沙装置和除气装置；所述除沙装置的输入端与所述地热井相连，输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊宇，郭艳军，王婷婷，刘超，
申请(专利权)人：新奥泛能网络科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13