一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统技术方案

本发明专利技术提供了一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，包括依次循环连接的低温热水循环组件，工质循环调温组件，高温热水循环组件和发电组件，以及与所述低温热水循环组件相连的低温热水温度补偿组件。高温热水循环组件用于发电组件的热源；低温热水循环组件用于发电组件的冷源；工质循环调温组件用于调控热源和冷源之间的温度平衡，低温热水温度补偿组件用于冷源的温度补偿，本发明专利技术高温热水循环组件和低温热水循环组件中的热水在进行自身内部循环的同时还能够通过工质循环调温组件进行热量的交换，结合低温热水温度补偿组件，实现温度的精确控制，热水热能被充分利用，与传统尾水直接排放的地热发电系统相比极大的节省了电能，降低成本。

A High Temperature and Low Temperature Hot Water Self-circulating System for Simulating Geothermal Power Generation

【技术实现步骤摘要】
一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统
本专利技术涉及地热发电
，尤其涉及一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统。
技术介绍
现有的地热发电系统发电效率一般不足10%，有着技术上可行、经济上不可行的历史性偏见。为提高地热发电的发电效率，技术人员需要进行大量实验研究，从而实现对地热发电技术的不断改进与完善，而为测试不同发电系统的发电性能，则必须建设配套的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统。目前的地热发电系统通常采用电加热室温水的方式来提供热源进行模拟地热发电测试，且加热后热水的热能不能实现有效的利用，热能的利用率低，尤其是对于模拟兆瓦级别的地热发电机组而言，采用电加热的热源系统耗电将达到十兆瓦级别，耗能极大，使得地热发电系统的经济成本极其高昂，极大的制约了地热发电技术的发展。因此，现有技术还有待于改进。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，旨在解决现有的地热发电系统热能不能充分利用，耗能大的技术问题。本专利技术的技术方案如下：一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，包括依次循环连接的低温热水循环组件，工质循环调温组件，高温热水循环组件和发电组件，以及与所述低温热水循环组件相连的低温热水温度补偿组件。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述高温热水循环组件包括依次循环连接的高温水箱，高温热水循环泵和蒸发器，所述低温热水循环组件包括依次循环连接的低温水箱，低温热水循环泵和冷凝器。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述工质循环调温组件包括依次循环连接的冷凝管，第一压缩机和蒸发管，所述冷凝管设置于所述高温水箱内，所述蒸发管设置于所述低温水箱内。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述蒸发管和冷凝管之间连接有第一节流阀。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述发电组件包括发电机和工质循环泵，所述发电机，冷凝器，工质循环泵和蒸发器依次循环连接。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述发电机为磁悬浮汽轮发电机。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述低温热水温度补偿组件包括依次循环连接的第一换热器，第二压缩机和第二换热器。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述第一换热器为管式换热器，所述第二换热器为风冷换热器。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述第一换热器设置于所述低温水箱内。所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其中，所述第一换热器和第二换热器之间连接有第二节流阀。有益效果：本专利技术提供的一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，包括依次循环连接的低温热水循环组件，工质循环调温组件，高温热水循环组件和发电组件，以及与所述低温热水循环组件相连的低温热水温度补偿组件。所述高温热水循环组件用于所述发电组件的热源；所述低温热水循环组件用于所述发电组件的冷源；所述工质循环调温组件用于调控所述热源和冷源之间的温度平衡，所述低温热水温度补偿组件用于冷源的温度补偿，本专利技术模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统中的高温热水循环组件和低温热水循环组件中的热水在进行自身内部循环的同时还能够通过工质循环调温组件进行热量的交换，此外，结合低温热水温度补偿组件，实现装置温度的精确控制，亦实现了装置内部热水热能的充分利用，与传统尾水直接排放的地热发电试验装置相比可极大的节省电能，降低实验的成本。附图说明图1为本专利技术较佳的一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统结构示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1，本专利技术提供的一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，包括依次循环连接的低温热水循环组件10，工质循环调温组件20，高温热水循环组件30和发电组件40，以及与所述低温热水循环组件相连的低温热水温度补偿组件160。所述高温热水循环组件用于所述发电组件的热源；所述低温热水循环组件用于所述发电组件的冷源；所述工质循环调温组件与低温热水温度补偿组件协同运行，用于精确调控所述热源和冷源的温度。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能，地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。现有技术的地热发电试验装置通常采用电加热室温水的方式来提供热源进行模拟地热发电测试，并且加热后的热水未进行有效地循环利用，热能利用率低，导致大型发电系统的测试费用高昂，极大的制约了地热发电技术尤其是中低温地热发电技术的发展。为了解决上述技术问题，本专利技术技术方案的一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，采用了双循环发电技术，包括高温热水循环组件和低温热水循环组件，高温热水循环组件和低温热水循环组件之间通过管道内部存储的低沸点有机物工质的热泵循环进行热量交换，将热量从低温水箱输送至高温水箱，高温热水循环组建中有机工质从高温热水中获得热量并产生有机工质蒸汽，进而推动发电机实现发电，本专利技术一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，高温热水通过工质循环调温组件循环加热，实现了模拟地热发电高温和低温冷热水自循环，系统内部热水热能的充分利用，极大的降低了模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统的实验成本，能够极大地促进地热发电技术的发展。需要进一步说明的是本专利技术的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统不仅可模拟地热水用于测试磁悬浮汽轮发电机的相关性能，也可以用于其他同时需要冷源与热源的场合，如传统汽轮发电机测试、热电材料发电测试、换热器的换热性能测试等。参见图1，在一种优选的实施方式中，所述高温热水循环组件包括依次循环连接的高温水箱40，高温热水循环泵50和蒸发器60，所述低温热水循环组件包括依次循环连接的低温水箱70，低温热水循环泵80和冷凝器90。本专利技术中的高温热水循环泵和低温热水循环泵均为市场上能够买到的热水循环泵，高温热水循环泵和低温热水循环泵只是实际运行过程中内部热水的温度不同，其中高温指代的温度范围是大于工质蒸发的温度（90-100℃），低温指代的温度范围是低于工质冷凝的温度（40-50℃）。参见图1，在一种优选的实施方式中，所述发电组件包括发电机100和工质循环泵110，所述发电机，冷凝器，工质循环泵和蒸发器依次循环连接。需要说明的是本专利技术技术方案中提到的连接包括但不限于管道连接，具体可以根据实际需要进行选择。本专利技术的一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，高温热水在高温水箱与蒸发器之间循环，低温热水在低温水箱与冷凝器之间循环，发电组件管道中的工质通过蒸发器蒸发形成有机工质蒸汽驱动发电机中的汽轮旋转来实现发电，发电后的有机工质经过冷凝器冷凝后再次转换为液态，并通过工质循环泵再次送入蒸发器，重复上述步骤，实现发电机的连续不间断的发电。本专利技术的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统与传统尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其特征在于，包括依次循环连接的低温热水循环组件，工质循环调温组件，高温热水循环组件和发电组件，以及与所述低温热水组件连接的低温热水温度补偿组件。

【技术特征摘要】
1.一种模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其特征在于，包括依次循环连接的低温热水循环组件，工质循环调温组件，高温热水循环组件和发电组件，以及与所述低温热水组件连接的低温热水温度补偿组件。2.根据权利要求1所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其特征在于，所述高温热水循环组件包括依次循环连接的高温水箱，高温热水循环泵和蒸发器，所述低温热水循环组件包括依次循环连接的低温水箱，低温热水循环泵和冷凝器。3.根据权利要求2所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其特征在于，所述工质循环调温组件包括依次循环连接的冷凝管，第一压缩机和蒸发管，所述冷凝管设置于所述高温水箱内，所述蒸发管设置于所述低温水箱内。4.根据权利要求3所述的模拟地热发电的高温和低温热水自循环系统，其特征在于，所述蒸发管和冷凝管之间连接有第一节流阀。5.根据权利要求2所述的模拟地...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，马举昌，周韬，廖家禧，马骏鹏，
申请(专利权)人：深圳大学，江苏赐福科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44