一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，包括将输入的地热水载体进行汽水分离的汽水分离器、将分离后的低温热水进行发电的发电机组、将分离后的蒸汽进行二次加热升温的二次升温装置，所述二次升温装置工作所需的电力由发电机组供给。本实用新型专利技术对供热管道载热流体介质进行二次加热升温，不需要任何外来能源补充便可满足用热产业对不同热温度和用热类型的使用需求。在运行过程中无需消耗外部能源、无碳排放，可大幅提升对地热资源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备
本技术涉及一种地热能综合开发与利用领域，具体涉及一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备。
技术介绍
在当前地热能综合开发与利用领域供热系统中，常规使用的供热应用均采用温度递减的方式。如遇使用温度高于供热温度时，都没有从利用自身含带的能源去思考解决方案，或许受到技术和设备等约束。少数解决方法还是回到依靠传统方法，利用外部能源的补充同时另需增加相应的设备予以辅助。例如，地下空气源热泵、水源热泵等都无法摆脱对外部能源的依赖。地热资源在该领域中只是起到节省能源的作用，无法做到100％将地热能这种可再生清洁能源独立性的使用，更无法实现将地热能综合开发与利用推向“分布式离网供给”的发展模式。大部分研究地热能开发与利用的学者们，是从更深层的地热资源或更高温度的干热岩储层开发去寻找解决方案，这样会使得地热能开发与利用的成本过高、技术难度更大，约束行业的发展速度。
技术实现思路
本技术提供一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，对供热管道载热流体介质进行二次加热升温，不需要任何外来能源补充便可满足用热产业对不同热温度和用热类型的使用需求。在运行过程中无需消耗外部能源、无碳排放，可大幅提升对地热资源的利用效率。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，包括将输入的地热水载体进行汽水分离的汽水分离器、将分离后的低温热水进行发电的发电机组、将分离后的蒸汽进行二次加热升温的二次升温装置，所述二次升温装置工作所需的电力由发电机组供给。作为对上述技术方案的改进，所述二次升温装置包括对高温蒸汽进行二次升温的超临界闪蒸罐或包括对中温蒸汽进行二次升温的热媒油交换器；所述超临界闪蒸罐连接在汽水分离器顶部的高温蒸汽输出管上；所述超临界闪蒸罐包括中空的罐体，设置于罐体内腔顶部的罐体中芯，设置于罐体中芯顶部的闪蒸器；所述闪蒸器内置有电热丝和填设于电热丝周围的热熔盐，所述闪蒸器下方设置有高温蒸汽的输入口，该输入口为高温节省输出管的输出口；所述罐体的顶端设置有闪蒸蒸汽的输出口；所述热媒油交换器连接在汽水分离器上部的中温蒸汽输出管上；所述热媒油交换器包括壳体，设置于壳体内的热交换组件，设置于壳体内并位于热交换组件前端的加热丝，设置于壳体一端使进入壳体内的热媒油首先流经加热丝、再流经热交换组件的热媒油循环入口、设置于壳体另一端使流经热交换组件的热媒油循环流出的热媒油循环出口，所述热交换组件设置有使中温蒸汽进入的输入口、使被加热的中温蒸汽流出的输出口；所述电热丝和加热丝的电力由发电机组供给。作为对上述技术方案的改进，所述高温蒸汽输出管、中温蒸汽输出管上分别设置有增压泵和单向阀。作为对上述技术方案的改进，所述发电机组包括设置于汽水分离器底部使用汽水分离器分离后的热水间接加热发电的第一发电机组、设置于汽水分离器下端出口使用热水直接加热发电的第二发电机组；所述第一发电机组和第二发电机组并联后连接电控柜并由电控柜的出线分别连接超临界闪蒸罐的电热丝、热媒油交换器的加热丝为电热丝、加热丝提供工作电力。作为对上述技术方案的改进，所述第二发电机组连接有余热回收装置。作为对上述技术方案的改进，所述第一发电机组为单工质发电机或双工质发电机，所述第二发电机组为涡轮发电机或单闪发电机或双闪发电机。作为对上述技术方案的改进，所述热熔盐为氯化钠或氯化钙。作为对上述技术方案的改进，所述超临界闪蒸罐为立体罐体，所述罐体的底部中心设置有排污阀，罐体的底部周围设置有罐体支腿来支撑罐体，罐体的顶端设置有顶盖，所述顶盖设置有电加热接头且与闪蒸器内的电热丝连接。作为对上述技术方案的改进，所述热媒油交换器为卧式，所述热交换组件包括换热管左端板、换热管右端板，设置于换热管左端板、换热管右端板内侧且上下错位布置的上折流板、下折流板，架设于换热管左端板之间的若干个换热管，所述热交换组件通过换热管左端板、换热管右端板架设于壳体中部；所述壳体一端内腔设置加热丝，壳体外端设置有电加热器端盖，电加热器端盖外设置电加热导线和壳体内腔的加热丝连接，所述壳体的另一端设置有端盖。本技术的工作方式是：由生产井从地下产出的水载体≧60℃热水或蒸汽经过汽水分离器立式罐体进行除渣和汽水分离后，于汽水分离器底部以热交换介质方式间接加热连接第一发电机组可选用单、双工质发电机转换为电力；汽水分离器下端出口直接热交换连接第二发电机组可选用涡轮、单闪、双闪发电机转换为电力，余热回收输出；高温蒸汽350-700℃是由汽水分离器顶部输出，经过增压泵、单向阀，接入超临界闪蒸罐将≧60℃的热水或蒸汽温度提升到350-700℃温度区间所需的任意温度经控制阀输出给用热产业使用；中温蒸汽120-350℃是由汽水分离器上端输出，经过增压泵、单向阀，接入热媒油交换器将≧60℃的热水或蒸汽温度提升到120-350℃温度区间所需的任意温度经控制阀输出给用热产业使用。在应用本专利技术的设施装备对热水蒸汽进行二次加热升温调控时，要特别注意选择相应的蒸汽温度与压力。该蒸汽温度与压力的变化曲线由两个区间段，分部由：图4A所示是常规蒸汽温度与压力的变化曲线图，图4B所示是超临界蒸汽温度与压力变化曲线图。图4A、B中所示的压力参数是指罐体腔体内工作压力的绝对压力值。图4A及图4B所示温度坐标即纵坐标参数值的单位是℃，压力坐标即横坐标压力参数值的单位是Mpa。在应用时可根据使用温度需求，在纵坐标方向找出温度值，向水平方向延伸与曲线相交处找出所对应的横坐标点，便是所需绝对压力参数值Mpa。然而，选择增压泵的工作压力参数的公式是：增压泵压力参数P＝罐体内工作压力P1-被加热蒸汽进口压力P2由公式可见，增压泵工作压力的选择是罐体内工作压力与被加热蒸汽压力之差与现有技术相比，本技术具有的优点和积极效果是：本技术的利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，从地下生产井201产出的热水蒸汽由输入口接入，经处理后由三个不同的输出接口,其中有两个是二次升温后的蒸汽输出口；有一个是发电剩余后的余热回收的输出口。本技术的设施装备适用于地下生产井201产出的热水温度≧60℃或蒸汽，若生产井201采出热能温度更高，则本专利技术系统装备的工作效率也会更好。在地热能综合开发与利用领域，主要是针对中深层2000-9000米地热进行开采。依据不同地区的地热的资源品富，生产井可采出热能温度范围由60-420℃不等，通常经济性采热温度为60-240℃。由生产井201采出的热水蒸汽≧60℃，经本专利技术系统设备处理后，可分别输出2个不同的高温蒸汽输出和1个余热回收输出；或者任意1个高温输出和1个余热回收输出。该2个高温输出口的工作输出温度区间范围分别是：350-700℃II；120-350℃III；余热回输出的温度范围是：40-60℃IV。在正常工作运行过程不需要任何外部能源的补充，无碳排放，实现可再生清洁能源的分布式离网运行模式。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，其特征在于：包括将输入的地热水载体进行汽水分离的汽水分离器、将分离后的低温热水进行发电的发电机组、将分离后的蒸汽进行二次加热升温的二次升温装置，所述二次升温装置工作所需的电力由发电机组供给。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，其特征在于：包括将输入的地热水载体进行汽水分离的汽水分离器、将分离后的低温热水进行发电的发电机组、将分离后的蒸汽进行二次加热升温的二次升温装置，所述二次升温装置工作所需的电力由发电机组供给。


2.根据权利要求1所述利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，其特征在于：所述二次升温装置包括对高温蒸汽进行二次升温的超临界闪蒸罐或包括对中温蒸汽进行二次升温的热媒油交换器；
所述超临界闪蒸罐连接在汽水分离器顶部的高温蒸汽输出管上；所述超临界闪蒸罐包括中空的罐体，设置于罐体内腔顶部的罐体中芯，设置于罐体中芯顶部的闪蒸器；所述闪蒸器内置有电热丝和填设于电热丝周围的热熔盐，所述闪蒸器下方设置有高温蒸汽的输入口，该输入口为高温节省输出管的输出口；所述罐体的顶端设置有闪蒸蒸汽的输出口；
所述热媒油交换器连接在汽水分离器上部的中温蒸汽输出管上；所述热媒油交换器包括壳体，设置于壳体内的热交换组件，设置于壳体内并位于热交换组件前端的加热丝，设置于壳体一端使进入壳体内的热媒油首先流经加热丝、再流经热交换组件的热媒油循环入口、设置于壳体另一端使流经热交换组件的热媒油循环流出的热媒油循环出口，所述热交换组件设置有使中温蒸汽进入的输入口、使被加热的中温蒸汽流出的输出口；
所述电热丝和加热丝的电力由发电机组供给。


3.根据权利要求2所述利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，其特征在于：所述高温蒸汽输出管、中温蒸汽输出管上分别设置有增压泵和单向阀。


4.根据权利要求2所述利用地热产出能源进行二次加热升温的设施装备，其特征在于：所述发电机组包括设置于汽水分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王川，庄献忠，
申请(专利权)人：北京王川景观设计有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11