一种发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种发电系统，涉及发电技术领域。发电系统可利用干热岩能、火力发电厂或核电厂输出能发电。在利用干热岩能发电中，利用注入干热岩层裂隙中的液态水与干热岩换热，液态水变成水蒸气，水蒸气在换热器内与液态发电工质换热，水蒸气液化成液态水，液态水再返回干热岩层中，发电工质汽化成高压高温蒸汽，发电工质蒸汽进入中低压汽轮机发电机组内发电，高温高压的发电工质蒸汽降温、降压后形成低温发电工质蒸汽，低温发电工质蒸汽在冷凝器内冷凝为液态，液态发电工质再返回换热器内。换热器与冷凝器均采用双面不锈钢复合板焊接而形成，具有重量轻、换热效率高、免于防腐维护、生产成本低，换热管内外表面减少了结垢。换热管内外表面减少了结垢。换热管内外表面减少了结垢。

【技术实现步骤摘要】
一种发电系统


[0001]本技术涉及发电
，特别是指一种发电系统。

技术介绍

[0002]干热岩是一种没有水或蒸汽的热岩体，普遍埋藏于距地表2～6公里的深处，其温度范围很广，在150～650℃之间。干热岩的热能赋存于岩石中，是一种地热资源，干热岩是属于温度大于150℃的高温地热资源。从现阶段来说，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。
[0003]目前，干热岩发电的基本原理是：通过深井将高压水注入地下2000～6000米的岩层，使其渗透进入岩层的缝隙并吸收地热能量；再通过另一个专用深井将岩石裂隙中的高温水蒸气提取到地面；取出的水蒸气，通过热交换及地面循环装置用于发电；冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。
[0004]从地下干热岩取出的水蒸气携带的热量，需要利用换热器与其他介质进行热交换，才能更好地得到应用，目前换热器采用管壳式换热器。管壳式换热器主要采用碳钢或300系不锈钢材质的热交换管和外壳制作而成。采用碳钢材质的热交换管和外壳制作的换热器很容易锈蚀，特别是流体温度接近200℃时，它的氧化锈蚀速度更快，另外一些具有腐蚀性的流体更会使换热器的使用寿命大大缩短。采用镀锌热交换管制作的换热器在焊接时，镀锌层遭到破坏，在破坏处会造成耐腐蚀的薄弱环节，从而使换热器的寿命无法保证。采用不锈钢材质的热交换管和外壳制作的换热器尽管可以解决碳钢换热器寿命短的问题，但是它有以下缺点：一是不锈钢的价格昂贵，换热器的生产成本很高；二是不锈钢的导热性能差，它的导热系数约是碳钢的四分之一，所以要想达到同样的换热量，就必须加大换热器的换热面积，这样就进一步增加了换热器的生产成本；三是300系不锈钢的强度较低，与Q235相当，无法减薄换热器热交换管和外壳的厚度。
[0005]发电工质蒸汽在汽轮机发电后进入冷凝器进行冷却，现有的冷凝器采用300系不锈钢材质的热交换管和外壳制作而成具有以下缺点：(1)不锈钢的价格昂贵，冷凝器的生产成本很高；(2)不锈钢的导热性能差，其导热系数约是碳钢的四分之一，所以要想达到同样的冷却量，就必须加大冷凝器的换热面积，进一步增加了冷凝器的生产成本。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种发电系统，现有的发电系统具有以下问题：换热器的氧化锈蚀速度快，换热器的生产成本高，导热性能差；冷凝器的生产成本高且换热系数低。
[0007]为解决上述技术问题，本技术实施例提供如下方案：
[0008]本技术实施例提供一种发电系统，高温的水蒸气进入换热器的水蒸气输入端，所述换热器的发电工质蒸汽输出端与中低压发电机组连通，所述中低压发电机组与冷凝器连通，所述冷凝器与所述换热器的液态发电工质输入端连通；
[0009]所述换热器包括由双面不锈钢复合板焊接成的换热器外壳和热交换管，所述换热
器内横向设置有中间隔板，在所述中间隔板上设置有多个圆孔，在部分所述圆孔内插入竖向设置的热交换管，水蒸气从其它所述圆孔流通；在所述换热器外壳的顶部设有水蒸气输入端、底部设有液态水输出端；所述热交换管的顶部设有发电工质蒸汽输出端、底部设有液态发电工质输入端；
[0010]所述冷凝器包括冷凝器外壳和在所述冷凝器外壳内呈蛇形排布的蛇形管，在所述冷凝器外壳上设置有冷凝器外壳入口和冷凝器外壳出口，所述冷凝器外壳与所述蛇形管均为高强钢双面不锈钢复合板；
[0011]所述双面不锈钢复合板的基板为高强钢。
[0012]优选地，所述系统还包括一号竖井，所述一号竖井的最低端位于干热岩层内，在所述一号竖井的最低端连通设置有水平井，在干热岩裂隙的范围内设置有多个与裂隙对应的二号竖井，二号竖井与换热器的水蒸气输入端连通，所述换热器的液态水输出端与一号竖井连通。
[0013]优选地，火力发电厂或核电厂的汽轮机发电后高温乏气进入换热器的水蒸气输入端。
[0014]优选地，还包括高压泵，所述高压泵与一号竖井和液态水输出端连通。
[0015]优选地，在所述蛇形管内通入冷却水。
[0016]优选地，所述双面不锈钢复合板的覆层为不锈钢或钛金属。
[0017]本技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0018]上述方案中，发电系统的换热器采用高强钢双面不锈钢复合板制成，具有重量轻、换热效率高、免于防腐维护、生产成本低等优点；双面不锈钢复合板的不锈钢覆层可以起到与纯不锈钢钢板一样的防腐作用，可以终身免于防腐维护，高强钢双面不锈钢复合板的成本比纯不锈钢低，降低了换热器的生产成本；双面不锈钢复合板中间的基板为碳钢，导热系数比纯不锈钢板高，采用高强钢双面不锈钢复合板生产的换热器比纯不锈钢制作的换热器的换热效率高；换热器采用表面光洁度高的冷轧高强钢双面不锈钢复合板用来制作热交换管，减少了流体通过的阻力，并且，热交换管的直径都较小，一般不超过100mm，冷轧高强钢双面不锈钢复合板制成的热交换管内外表面减少了结垢；中间隔板起到分配水蒸气和制造水蒸气紊流的作用，提高了热交换效率；冷凝器采用高强钢双面不锈钢复合板制成，具有重量轻、冷却效率高、免于防腐维护、生产成本低等优点。
附图说明
[0019]图1为本技术的干热岩热能发电系统的结构示意图；
[0020]图2为本技术的冷凝器的结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]1、一号竖井；2、二号竖井；3、水平井；4、干热岩层；41、裂隙；5、液态水；6、水蒸气；7、换热器；71、换热器外壳；711、水蒸气输入端；712、液态水输出端；72、热交换管；721、发电工质蒸汽输出端；722、液态发电工质输入端；73、中间隔板；731、圆孔；8、液态发电工质；9、发电工质蒸汽；10、中低压发电机组；11、冷凝器；111、冷凝器外壳；112、蛇形管；113、冷凝器外壳入口；114、冷凝器外壳出口。
具体实施方式
[0023]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0024]实施例一
[0025]如图1～图2所示的，本技术实施例提供了一种干热岩热能发电系统，包括一号竖井1，一号竖井1的最低端位于干热岩层4内，在一号竖井的最低端连通设置有水平井3，在干热岩裂隙41的范围内设置有多个与裂隙41对应的二号竖井2，二号竖井2与换热器7的水蒸气输入端711连通，换热器7的发电工质蒸汽输出端721与中低压发电机组10连通，中低压发电机组10与冷凝器11连通，冷凝器11与换热器7的液态发电工质输入端722连通，换热器7的液态水输出端712与一号竖井1连通；换热器7包括由钎焊热轧法生产的双面不锈钢复合板焊接成的换热器外壳71、热交换管72和不锈钢中间隔板73，换热器7内横向设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电系统，其特征在于，高温的水蒸气进入换热器的水蒸气输入端，所述换热器的发电工质蒸汽输出端与中低压发电机组连通，所述中低压发电机组与冷凝器连通，所述冷凝器与所述换热器的液态发电工质输入端连通；所述换热器包括由双面不锈钢复合板焊接成的换热器外壳和热交换管，所述换热器内横向设置有中间隔板，在所述中间隔板上设置有多个圆孔，在部分所述圆孔内插入竖向设置的热交换管，水蒸气从其它所述圆孔流通；在所述换热器外壳的顶部设有水蒸气输入端、底部设有液态水输出端；所述热交换管的顶部设有发电工质蒸汽输出端、底部设有液态发电工质输入端；所述冷凝器包括冷凝器外壳和在所述冷凝器外壳内呈蛇形排布的蛇形管，在所述冷凝器外壳上设置有冷凝器外壳入口和冷凝器外壳出口，所述冷凝器外壳与所述蛇形管均为高强钢双面不锈钢复合板；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国林，孟凡斌，
申请(专利权)人：刘国林，
类型：新型
国别省市：