一种地热能综合梯级利用系统技术方案

本发明专利技术涉及一种地热能综合梯级利用系统，包括地热井、地热水泵、发电装置和供热装置，地热井、地热水泵、发电装置及供热装置通过管路依次连通形成循环回路；发电装置通过线路与供热装置连接。本发明专利技术的有益效果是将高温地热资源优先应用发电，降温后的地热水进入供热装置换热，对高温采暖用户供暖；地热尾水再进入热泵，梯级提温，而后供热应用于低温供热用户，最后地热水进行回灌，实现地热的充分利用，避免了储能损失，整体系统设计更为合理，且全过程只有地热能输入，真正实现了双碳可再生的清洁能源理念，节能环保。节能环保。节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种地热能综合梯级利用系统


[0001]本专利技术涉及地热能利用
，具体涉及一种地热能综合梯级利用系统。

技术介绍

[0002]地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。加快开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应，是促进生态文明建设的重要举措。
[0003]地热能的开发利用可分为发电和非发电两个方面，高温地热资源主要用于地热发电，中、低温地热资源主要是直接利用，多用于采暖、干燥、工业、农林牧副渔业、医疗、旅游及人民的日常生活等方面。目前，地热能在利用过程中存在部分能量的浪费，未达到充分利用，利用率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种地热能综合梯级利用系统，旨在解决现有技术中的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种地热能综合梯级利用系统，包括地热井、地热水泵、发电装置和供热装置，所述地热井、所述地热水泵、所述发电装置及所述供热装置通过管路依次连通形成循环回路；所述发电装置通过线路与所述供热装置连接。
[0007]本专利技术的有益效果是：使用时，高温地热水通过地热水泵依次送至发电装置和供热装置，利用高温地热水闪蒸使得发电装置进行发电，以对供热装置进行供电；同时，供热装置对用户进行供暖供热；最后，供暖供热后的低温热水回罐至地热井内，实现地热能的充分利用，利用率高。本专利技术将高温地热资源优先应用发电，降温后的地热水进入供热装置换热，对用户进行供暖供热，最后地热水进行回灌，实现地热的充分利用，避免了储能损失，整体系统设计更为合理，且全过程只有地热能输入，真正实现了双碳可再生的清洁能源理念，节能环保。
[0008]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0009]进一步，所述发电装置包括一级换热器、第一蒸发器、发电机构、循环水泵和第一冷凝器，所述第一蒸发器、所述发电机构、所述第一冷凝器和所述循环水泵通过管路依次连通形成循环回路；
[0010]所述一级换热器上设有相互连通的一级入口一和一级出口一及相互连通的一级入口二和一级出口二，且其一级入口一和一级出口一通过管道一连通，其一级入口二和一级出口二通过管道二连通；所述一级换热器的一级入口一通过管路与所述地热水泵的出口连通，其一级出口一通过管路与所述供热装置连通；
[0011]所述第一蒸发器上设有相互连通的第一蒸发入口一和第一蒸发出口一，其第一蒸发入口一和第一蒸发出口一通过管道三连通；所述一级换热器的一级入口二通过管路与所述第一蒸发器的第一蒸发出口一连通，其一级出口二通过管路与所述第一蒸发器的第一蒸发入口一连通，所述管道一和所述管道二互相靠近以换热；所述发电机构通过线路与所述供热装置连接。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是使用时，高温地热水通过地热水泵送至一级换热器，第一蒸发器与一级换热器换热进行闪蒸形成高温蒸汽，发电机构将高温蒸汽的热能转换为机械能以进行发电，从而对供热装置进行供电，实现地热能的充分利用，避免能源浪费，提高地热能的利用率，节能环保。
[0013]进一步，所述发电机构包括蒸汽透平和发电机组，所述第一蒸发器上还设有相互连通的第一蒸发入口二和第一蒸发出口二；所述蒸汽透平的蒸汽入口通过管路与所述第一蒸发器的第一蒸发出口二连通，其蒸汽出口通过管路与所述第一冷凝器的第一冷凝入口连通，所述循环水泵送来的液体与所述管道三接触换热转变成高温蒸汽以推动所述蒸汽透平运行；所述发电机组分别通过线路与所述蒸汽透平和所述供热装置连接。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是使用时，高温地热水通过地热水泵送至一级换热器，第一蒸发器与一级换热器换热进行闪蒸形成高温蒸汽，蒸汽透平将高温蒸汽的热能转换为机械能以使得发电机组发电，从而对供热装置进行供电，实现地热能的充分利用，避免能源浪费，提高地热能的利用率，节能环保。
[0015]进一步，所述一级换热器为板式换热器。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，换热效果较佳，换热率高，提高地热能的利用率。
[0017]进一步，所述供热装置包括三级换热器、热泵和用户，所述三级换热器上设有相互连通的三级入口一和三级出口一及相互连通的三级入口二和三级出口二，且其三级入口一和三级出口一通过管道四连通，其三级入口二和三级出口二通过管道五连通；
[0018]所述三级换热器的三级入口一通过管路与所述发电装置连通，其三级出口一通过管路与所述地热井连通；所述热泵通过线路与所述发电装置连接，其泵入口一通过管路与所述三级换热器的三级出口二连通，其泵出口一通过管路与所述三级换热器的三级入口二连通且该管路上固定安装有中间循环泵，所述管道四与所述管道五互相靠近以换热；
[0019]所述用户的输入口一通过管路与所述热泵的泵出口二连通，其输出口一通过管路与所述热泵的泵入口二连通且该管路上固定安装有供热循环泵一。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果是使用时，闪蒸后的地热水通过三级换热器进行换热，换热后的低温地热水回灌至地热井内，同时热泵换热后形成的高温水对用户进行供热，供热方便，提高地热能的利用率。
[0021]进一步，所述三级换热器为板式换热器。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，换热效果较佳，换热率高，提高地热能的利用率。
[0023]进一步，所述热泵为电压缩式热泵。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果是电压缩式热泵以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可
以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。
[0025]进一步，所述电压缩式热泵包括压缩机、第二冷凝器和第二蒸发器，所述发电装置通过线路与所述压缩机连接以进行供电；所述第二冷凝器上设有相互连通的第二冷凝入口一和第二冷凝出口一及相互连通的第二冷凝入口二和第二冷凝出口二，且其第二冷凝入口一和第二冷凝出口一通过管道八连通，其第二冷凝入口二和第二冷凝出口二通过管道九连通；所述第二蒸发器上设有相互连通的第二蒸发入口一和第二蒸发出口一及相互连通的第二蒸发入口二和第二蒸发出口二，且其第二蒸发入口一和第二蒸发出口一通过管道十连通，其第二蒸发入口二和第二蒸发出口二通过管道十一连通；
[0026]所述第二蒸发器的第二蒸发出口一、所述压缩机及所述第二冷凝器的第二冷凝入口一通过管路依次连通，所述第二冷凝器的第二冷凝出口一和所述第二蒸发器的第二蒸发入口一通过管路连通；所述第二蒸发器将所述第二冷凝器送来的高压液态介质转变为低压气态介质并送至所述压缩机，所述压缩机将低压气态介质转变为高压气态介质并送至所述第二冷凝器；
[0027]所述第二冷凝器的第二冷凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地热能综合梯级利用系统，其特征在于：包括地热井(15)、地热水泵(1)、发电装置和供热装置，所述地热井(15)、所述地热水泵(1)、所述发电装置及所述供热装置通过管路依次连通形成循环回路；所述发电装置通过线路与所述供热装置连接。2.根据权利要求1所述的地热能综合梯级利用系统，其特征在于：所述发电装置包括一级换热器(2)、第一蒸发器(3)、发电机构、循环水泵(7)和第一冷凝器(6)，所述第一蒸发器(3)、所述发电机构、所述第一冷凝器(6)和所述循环水泵(7)通过管路依次连通形成循环回路；所述一级换热器(2)上设有相互连通的一级入口一和一级出口一及相互连通的一级入口二和一级出口二，且其一级入口一和一级出口一通过管道一连通，其一级入口二和一级出口二通过管道二连通；所述一级换热器(2)的一级入口一通过管路与所述地热水泵(1)的出口连通，其一级出口一通过管路与所述供热装置连通；所述第一蒸发器(3)上设有相互连通的第一蒸发入口一和第一蒸发出口一，其第一蒸发入口一和第一蒸发出口一通过管道三连通；所述一级换热器(2)的一级入口二通过管路与所述第一蒸发器(3)的第一蒸发出口一连通，其一级出口二通过管路与所述第一蒸发器(3)的第一蒸发入口一连通，所述管道一和所述管道二互相靠近以换热；所述发电机构通过线路与所述供热装置连接。3.根据权利要求2所述的地热能综合梯级利用系统，其特征在于：所述发电机构包括蒸汽透平(4)和发电机组(5)，所述第一蒸发器(3)上还设有相互连通的第一蒸发入口二和第一蒸发出口二；所述蒸汽透平(4)的蒸汽入口通过管路与所述第一蒸发器(3)的第一蒸发出口二连通，其蒸汽出口通过管路与所述第一冷凝器(6)的第一冷凝入口连通，所述循环水泵(7)送来的液体与所述管道三接触换热转变成高温蒸汽以推动所述蒸汽透平(4)运行；所述发电机组(5)分别通过线路与所述蒸汽透平(4)和所述供热装置连接。4.根据权利要求2所述的地热能综合梯级利用系统，其特征在于：所述一级换热器(2)为板式换热器。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的地热能综合梯级利用系统，其特征在于：所述供热装置包括三级换热器(11)、热泵和用户(10)，所述三级换热器(11)上设有相互连通的三级入口一和三级出口一及相互连通的三级入口二和三级出口二，且其三级入口一和三级出口一通过管道四连通，其三级入口二和三级出口二通过管道五连通；所述三级换热器(11)的三级入口一通过管路与所述发电装置连通，其三级出口一通过管路与所述地热井(15)连通；所述热泵通过线路与所述发电装置连接，其泵入口一通过管路与所述三级换热器(11)的三级出口二连通，其泵出口一通过管路与所述三级换热器(11)的三级入口二连通且该管路上固定安装有中间循环泵(12)，所述管道四与所述管道五互相靠近以换热；所述用户(10)的输入口一通过管路与所述热泵的泵出口二连通，其输出口一通过管路与所述热泵的泵入口二连通且该管路上固定安装有供热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，
申请(专利权)人：中能化绿能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：