一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，该系统包括：第二类吸收式热泵机组、第一级板式换热器、第二级板式换热器、汽液分离装置，所述第二类吸收式热泵机组包括蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器；所述蒸发器和发生器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；所述吸收器通过所述汽液分离装置与蒸汽需求侧连接；所述第一级板式换热器、第二级板式换热器分别与采暖需求侧连接；所述冷凝器连接于冷凝塔。本实用新型专利技术基于第二类吸收式热泵原理实现地热能制取蒸汽，同时将地热水低温部分进行供热，实现采用地热清洁能源替代燃煤的目的，并且通过梯级方式充分利用地热能，提高地热能利用效率。

A Steam Production System from Geothermal Energy and Its Stepped Comprehensive Utilization System

【技术实现步骤摘要】
一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统
本技术涉及地热资源开发领域，更具体地，涉及一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统。
技术介绍
地热资源是一种可再生的清洁能源，具有清洁环保、用途广泛、稳定性好、可循环利用等特点，不受季节、气候、昼夜变化等外界因素干扰，是一种现实并具有竞争力的新能源。随着化石能源日益匮乏、环境污染加剧，地热能对于未来能源供应与节能减排的巨大潜力受到了世界各国的高度认同与重视。低温饱和蒸汽是工业生产制造领域中一种常用的中间产品，需求量巨大，可用于加热、烘干、消毒等多种工艺环节。目前，我国大部分工业低温饱和蒸汽采用燃煤蒸汽锅炉作为发生装置，且多以工厂为单位自给自足，锅炉效率低，污染物处理水平低，导致工业燃煤排放的污染物已经成为我国空气污染的一个主要来源。我国中东部工业相对发达的地区蕴藏有丰富的地热资源，部分地区在可经济开发的深度范围内地热资源品位高，但目前缺乏合理、高效的利用方式，大量水热型中温地热资源被直接用于单一的地热供暖，温度需求较低(约50℃)，从热力学角度讲，对地热能品位造成了浪费。热力学理论表明，节能不仅意味着节约“量”，同时还要节约“质”。“品位对口，梯级利用”是热能利用的基本原则，合理的梯级利用地热能，可提高地热能利用效率。随着第二类吸收式热泵理论的不断发展，利用中温热源制取蒸汽已经具备了技术基础，但是利用温度品位适中的水热型地热资源制取蒸汽并进行梯级综合利用的高效节能利用方式尚未被提出。公开于本技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本技术提出了一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其能够基于第二类吸收式热泵原理实现地热能制取蒸汽，同时将地热水低温部分进行供热，实现采用地热清洁能源替代燃煤的目的，并且通过梯级方式充分利用地热能，提高地热能利用效率。为了实现上述目的，本技术提供了一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，包括：第二类吸收式热泵机组、第一级板式换热器、第二级板式换热器、汽液分离装置，所述第二类吸收式热泵机组包括蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器；所述蒸发器和发生器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；所述吸收器通过所述汽液分离装置与蒸汽需求侧连接；所述第一级板式换热器、第二级板式换热器分别与采暖需求侧连接；所述冷凝器连接于冷却塔。优选地，所述汽液分离装置包括进水端、出水端和送汽端，所述进水端通过冷凝水供水管路连接于所述吸收器，所述出水端通过冷凝水回水管路连接于所述吸收器，所述送汽端通过送汽管路连接于所述蒸汽需求侧。优选地，还包括冷凝水泵，所述蒸汽需求侧、冷凝水泵、吸收器通过冷凝水回水管路依次连接，所述冷凝水泵设于所述汽液分离装置和所述吸收器之间。优选地，还包括冷却水循环泵，所述冷却塔、冷却水循环泵、冷凝器依次通过冷却塔供回水管路连接。优选地，还包括第一采暖循环泵，所述第一级板式换热器、第一采暖循环泵通过第一采暖循环水管与采暖需求侧连接。优选地，还包括旁路管道，所述旁路管道连通于所述冷却塔供回水管路和所述第一采暖循环水管，所述旁路管道设有阀门。优选地，还包括支路热泵机组，所述第二级换热器、支路热泵机组、采暖需求侧通过第二采暖循环水管依次连接。优选地，所述支路热泵机组包括相互连接的蒸发器和冷凝器。优选地，所述支路热泵机组的蒸发器通过热泵中间水循环泵与所述第二级换热器连接，所述支路热泵机组的冷凝器通过第二采暖循环泵与采暖需求侧连接。优选地，还包括潜水泵、旋流除砂器、过滤装置、回灌加压泵，所述潜水泵、旋流除砂器、吸收式热泵机组的蒸发器和发生器依次连接，所述第二级板式换热器、所述过滤装置、回灌加压泵依次连接，所述潜水泵设置于地热生产井中。本技术的有益效果在于：本技术提出了一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其能够通过第二类吸收式热泵原理实现地热能制取蒸汽，同时将地热水低温部分进行供热，实现采用地热清洁能源替代燃煤的目的，并且通过梯级方式充分利用地热能，提高地热能利用效率，并解决传统化石能源的污染问题，与传统的地热直接供热方式相比，避免了能量在品位方面的浪费，同时生产了价值更高的蒸汽，可有效增加项目经济性。本技术的和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本技术示例性实施例进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其特征在于，在本技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本技术的一个实施例的一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统的结构示意图。附图标记说明：1、地热生产井；2、潜水泵；3、旋流除砂器；4、第二类吸收式热泵机组；4-1、蒸发器；4-2、吸收器；4-3、发生器；4-4、冷凝器、；5、第一级板式换热器；6、第二级板式换热器；7、过滤装置；8、回灌加压泵；9、地热回灌井；10、冷凝水泵；11、闪蒸器；12、冷却水循环泵；13、冷却塔；14、阀门；15、采暖循环泵；16、热泵中间水循环泵；17、压缩式热泵机组；17-1、蒸发器；17-2、冷凝器；18、蒸汽需求侧；19、采暖需求侧。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本技术。虽然附图中显示了本技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本技术的一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，包括：第二类吸收式热泵机组、第一级板式换热器、第二级板式换热器、汽液分离装置，吸收式热泵机组包括蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器；蒸发器和发生器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；吸收器通过汽液分离装置与蒸汽需求侧连接；第一级板式换热器、第二级板式换热器分别与采暖需求侧连接；冷凝器连接于冷却塔。具体地，地热水经入水管路分别流入蒸发器的进水端和发生器进水端，之后经过蒸发器的出水端和发生器出水端流出汇集到同一管路，然后流到第一级板式换热器、第二级板式换热器进行供热；在蒸发器内地热水释放热量，加热机组内的冷剂并产生冷剂蒸汽，冷剂蒸汽进入吸收器，被来自发生器的浓溶液吸收，并放出热量加热进入吸收器的冷凝回水，冷凝回水被加热后进入汽液分离装置产生或分离出蒸汽送至蒸汽需求侧。在一个示例中，汽液分离装置包括进水端、出水端和送汽端，进水端通过冷凝水供水管路连接于吸收器，出水端通过冷凝水回水管路连接于吸收器，送汽端通过送汽管路连接于蒸汽需求侧。在一个示例中，还包括冷凝水泵，蒸汽需求侧、冷凝水泵、吸收器通过冷凝水回水管路依次连接，冷凝水泵设于汽液分离装置和吸收器之间。具体地，汽液分离装置为闪蒸器或汽水分离器，需根据吸收式热泵机组的吸收器出口工质状态进行合理选择，冷凝水泵设于汽液分离装置和吸收器之间的回水管路上。在一个示例中，还包括冷却水循环泵，冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其特征在于，包括：第二类吸收式热泵机组、第一级板式换热器、第二级板式换热器、汽液分离装置，所述第二类吸收式热泵机组包括蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器；所述蒸发器和发生器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；所述吸收器通过所述汽液分离装置与蒸汽需求侧连接；所述第一级板式换热器、第二级板式换热器分别与采暖需求侧连接；所述冷凝器连接于冷却塔。

【技术特征摘要】
1.一种地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其特征在于，包括：第二类吸收式热泵机组、第一级板式换热器、第二级板式换热器、汽液分离装置，所述第二类吸收式热泵机组包括蒸发器、发生器、吸收器、冷凝器；所述蒸发器和发生器、第一级板式换热器、第二级板式换热器依次连接；所述吸收器通过所述汽液分离装置与蒸汽需求侧连接；所述第一级板式换热器、第二级板式换热器分别与采暖需求侧连接；所述冷凝器连接于冷却塔。2.根据权利要求1所述的地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其特征在于，所述汽液分离装置包括进水端、出水端和送汽端，所述进水端通过冷凝水供水管路连接于所述吸收器，所述出水端通过冷凝水回水管路连接于所述吸收器，所述送汽端通过送汽管路连接于所述蒸汽需求侧。3.根据权利要求2所述的地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其特征在于，还包括冷凝水泵，所述蒸汽需求侧、冷凝水泵、吸收器通过冷凝水回水管路依次连接，所述冷凝水泵设于所述汽液分离装置和所述吸收器之间。4.根据权利要求1所述的地热能制取蒸汽及其梯级综合利用系统，其特征在于，还包括冷却水循环泵，所述冷却塔、冷却水循环泵、冷凝器依次通过冷却塔供回水管路连接。5.根据权利要求4所述的地热能制取蒸汽及其梯级综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭啸峰，李瑞霞，黄劲，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团新星石油有限责任公司，中石化新星北京新能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11