一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统，供热蒸汽管道经热网加热器的放热侧与凝汽器的入口相连通，凝汽器的出口与低加回热系统相连通；钻井内设置有地埋管换热器，其中，地埋管换热器的出口经第一加压泵及换热器与地埋管换热器的入口相连通；热网加热器的吸热侧出口经热网循环水泵及热用户后分为两路，其中一路经换热器的吸热侧与储热罐的入口相连通，另一端与热网加热器的吸热侧入口相连通，储热罐的出口经第二加压泵与热网循环水泵的入口相连通，该系统能够将储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰。将储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰。将储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰。

A heating system with heat storage tank coupled with dry hot rock geothermal energy for heat storage and peak shaving

【技术实现步骤摘要】
一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统


[0001]本技术属于大型火力发电厂节能减排领域，涉及一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统。

技术介绍

[0002]在我国冬季供热需求量大且深度调峰频繁的北方地区，为了提升火电发电厂的供热安全性和满足深度调峰需求，热电联产机组常配置有热水储热罐作为备用热源参与机组深度调峰。储热罐是根据水的分层原理设计和工作的，蓄热时热水从上部水管进入，冷水从下部水管排出，过渡层下移；放热时热水从上部水管排出，冷水从下部水管进入，过渡层上移。储热罐工作过程的实质就是其蓄热放热过程，在热用户低负荷时，用汽轮机多余抽汽量加热热网循环水，将热网循环水储存在储热罐中，等热负荷上升时，机组供热能力不足且需要深度调峰时，再放出储热罐中已加热的热网循环水进行供热。
[0003]常规火电机组中配置的储热罐在蓄热时常常在用电高峰期、用热低谷期通过汽轮机抽汽加热多余的热网循环水进行热量储存，其储热罐储存的热量取自于汽轮机热力循环中的某级抽汽能量，汽轮机在满足电热需求的基础上富余抽汽量越大，在储热罐容量一定时可存储的热量越多，进行深度调峰时可储热罐可对应供应的热量越多。因此，为了提高配置储热罐后的集中供热经济性，可采取合适的热源替代储热罐储热时的加热蒸汽，减少供热蒸汽抽汽量，从而降低全厂标煤消耗量，达到节能减排的目的；同时，可有效解决在供热需求量大、调峰频繁且调峰时长长的火电省份，储热罐储热量不足而引起的利用小时数少的问题。
[0004]干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体，普遍埋藏于距地表2～6km，温度为150～650℃的不含水或蒸汽的干热岩体，热能赋存于各种变质岩或结晶类岩体中，这部分热量来自地球内部热核反应，现阶段，干热岩地热资源是专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体，保守估计地壳中干热岩(3—10km深处)所蕴含的能量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍。联合国有关新能源报告显示：在全球地层深度5km范围内，地热资源量相当于约4 900
×
10
12
t标准煤，干热岩在地球上的蕴藏量十分丰富，若将它开采出来加以应用，可以满足人类长期使用。我国的地热资源储量约占全球总储量的16.7％，开发价值和利用潜力巨大。对于干热岩开发项目，一般是通过钻机向地下一定深度的岩层钻孔，在钻孔中安装密闭的金属地埋管换热器，地埋管换热器中循环介质与岩层换热，经地埋管换热器加热的循环介质与地面的换热装置进行热量交换，从而完成整个热量传递和供热介质循环的过程。
[0005]然而现有技术中并没有给出将干热岩储热调峰相结合的案例。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统，该系统能够将储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰。
[0007]为达到上述目的，本技术所述的储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统包括供热蒸汽管道、热网加热器、凝汽器、低加回热系统、钻井、第一加压泵、换热器、热网循环水泵、热用户、储热罐及第二加压泵；
[0008]供热蒸汽管道经热网加热器的放热侧与凝汽器的入口相连通，凝汽器的出口与低加回热系统相连通；
[0009]钻井内设置有地埋管换热器，其中，地埋管换热器的出口经第一加压泵及换热器与地埋管换热器的入口相连通；
[0010]热网加热器的吸热侧出口经热网循环水泵及热用户后分为两路，其中一路经换热器的吸热侧与储热罐的入口相连通，另一端与热网加热器的吸热侧入口相连通，储热罐的出口经第二加压泵与热网循环水泵的入口相连通。
[0011]供热蒸汽管道经热网加热器的放热侧及第一阀门与凝汽器的入口相连通。
[0012]凝汽器的出口经凝结水泵与低加回热系统相连通。
[0013]地埋管换热器的出口经第一加压泵、第二阀门及换热器与地埋管换热器的入口相连通。
[0014]热网加热器的吸热侧出口经第三阀门、热网循环水泵、热用户及第四阀门后分为两路。
[0015]热网加热器的吸热侧出口经热网循环水泵及热用户后分为两路，其中一路与第五阀门的一端相连通，另一端与热网加热器的吸热侧入口相连通，第五阀门的另一端经换热器的吸热侧与储热罐的入口相连通。
[0016]储热罐的出口经第二加压泵及第六阀门与热网循环水泵的入口相连通。
[0017]储热罐的出口经第二加压泵、第六阀门及截止阀与热网循环水泵的入口相连通。
[0018]本技术具有以下有益效果：
[0019]本技术所述的储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统在具体操作时，干热岩热量通过两级换热用于热网循环水的二次加热，其中，一级换热为干热岩通过地埋管换热器与循环介质换热，二级换热为循环介质与热网循环水进行换热，最终实现将干热岩地热能热量传递给热网循环水并储存于储热罐中。需要说明的是，本技术通过干热岩地热能补充储热罐的热水供热量，减少原有汽轮机抽汽用于储热罐热水蓄热的蒸汽抽汽量，降低燃煤机组供热耗煤量，具有一定的节能减排效益，并且干热岩地热能对应的储热罐工作状态可根据对外供热需求随时进行调整，供热灵活性好、可靠性高，满足蓄热调峰的要求。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图。
[0021]其中，1为钻井、2为地埋管换热器、3为储热罐、4为第二加压泵、5为热网加热器、6为凝汽器、7为凝结水泵、8为热网循环水泵、9为热用户、10为第一加压泵、11为第一阀门、12为第二阀门、13为第三阀门、14为第四阀门、15为第五阀门、16为第六阀门、17为截止阀、18为换热器。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，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的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术公开的概念。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，都应当属于本技术保护的范围。
[0023]在附图中示出了根据本技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0024]参考图1，本技术所述的储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统包括钻井1、地埋管换热器2、储热罐3、第二加压泵4、热网加热器5、凝汽器6、凝结水泵7、热网循环水泵8、热用户9、第一加压泵10、第一阀门11、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统，其特征在于，包括供热蒸汽管道、热网加热器(5)、凝汽器(6)、低加回热系统、钻井(1)、第一加压泵(10)、换热器(18)、热网循环水泵(8)、热用户(9)、储热罐(3)及第二加压泵(4)；供热蒸汽管道经热网加热器(5)的放热侧与凝汽器(6)的入口相连通，凝汽器(6)的出口与低加回热系统相连通；钻井(1)内设置有地埋管换热器(2)，其中，地埋管换热器(2)的出口经第一加压泵(10)及换热器(18)与地埋管换热器(2)的入口相连通；热网加热器(5)的吸热侧出口经热网循环水泵(8)及热用户(9)后分为两路，其中一路经换热器(18)的吸热侧与储热罐(3)的入口相连通，另一端与热网加热器(5)的吸热侧入口相连通，储热罐(3)的出口经第二加压泵(4)与热网循环水泵(8)的入口相连通。2.根据权利要求1所述的储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统，其特征在于，供热蒸汽管道经热网加热器(5)的放热侧及第一阀门(11)与凝汽器(6)的入口相连通。3.根据权利要求1所述的储热罐耦合干热岩地热能进行蓄热调峰的供热系统，其特征在于，凝汽器(6)的出口经凝结水泵(7)与低加回热系统相连通。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利，王洋，田忠玉，俞骏，王野，余小兵，杨庆川，赵若昱，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，
类型：新型
国别省市：