一种地热能风能复合冷电联产系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地热能风能复合冷电联产系统，包括地热水子系统，包括依次连接的热水井、地热水泵、换热器和回灌井，地热水通过地热水泵从热水井抽出，流经换热器后回流至回灌井；有机朗肯循环子系统，包括沿工质流动方向依次连接的膨胀机、发电机、第一冷凝器、第一三通管、储液罐和第一工质泵，第一工质泵和膨胀机之间的管路经过换热器，以使工质从换热器中吸热；供冷子系统，分别与第一三通管和储液罐连接，供冷子系统用于对由第一三通管排出的部分工质进行冷却，并将冷却后的工质排入储液罐中；风能电力子系统，包括风力发电机和蓄电设备，风力发电机用于将电能储存至蓄电设备中，以利用蓄电设备分别对地热水泵、第一工质泵进行供电。泵进行供电。泵进行供电。

【技术实现步骤摘要】
一种地热能风能复合冷电联产系统


[0001]本技术涉及能源利用
，特别涉及一种地热能风能复合冷电联产系统。

技术介绍

[0002]目前，节能减排是世界多国的能源政策，其中中低温热源的地热发电技术是其中的一个研究热点和产业化推广方向。由于众所周知的原因，利用中低温地热能发电大部分均采用有机朗肯循环。有机朗肯循环是用有机物代替水作为工质的朗肯动力循环，它的特点是非常适宜利用中低品位的热能来进行发电。
[0003]地热能发电和风能都属于可再生的清洁能源发电，地热资源发电稳定性、连续性较好；风能资源储量丰富，清洁安全。但单一中低温地热发电有效率偏低和具有资源品位条件的限制；单一风能发电也存在不连续、不稳定和成本偏高的缺陷。近年来多能互补耦合发电的技术被广泛应用，因此风能
‑
地热能耦合发电系统受到国内外广泛关注。多能耦合发电系统可以优化能源结构，节约了能源又保护了环境，具有极高的经济与社会效益，是可持续发展在能源领域的必然选择。
[0004]因此，目前亟待需要一种地热能风能复合冷电联产系统来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种地热能风能复合冷电联产系统，能够耦合地热能与风能，可实现冷电连供。
[0006]本技术实施例提供了一种地热能风能复合冷电联产系统，包括：
[0007]地热水子系统，包括依次连接的热水井、地热水泵、换热器和回灌井，地热水通过所述地热水泵从所述热水井抽出，流经所述换热器后回流至所述回灌井；
[0008]有机朗肯循环子系统，包括沿工质流动方向依次连接的膨胀机、发电机、第一冷凝器、第一三通管、储液罐和第一工质泵，所述第一工质泵和所述膨胀机之间的管路经过所述换热器，以使工质从所述换热器中吸热；
[0009]供冷子系统，分别与所述第一三通管和所述储液罐连接，所述供冷子系统用于对由所述第一三通管排出的部分工质进行冷却，并将冷却后的工质排入所述储液罐中；
[0010]风能电力子系统，包括风力发电机和蓄电设备，所述风力发电机用于将电能储存至所述蓄电设备中，以利用所述蓄电设备分别对所述地热水泵、所述第一工质泵进行供电。
[0011]在一种可能的设计中，所述地热水子系统还包括预热器，所述预热器连接于所述换热器和所述回灌井之间。
[0012]在一种可能的设计中，所述供冷子系统包括沿工质流动方向依次连接的第二工质泵、蒸发器、压缩机、第二冷凝器、第二三通管和膨胀阀，所述第一三通管与所述第二工质泵连接，所述第二三通管与所述储液罐连接，所述蓄电设备与所述第二工质泵连接。
[0013]在一种可能的设计中，所述风能电力子系统还包括联轴器，所述联轴器的一端与
所述风力发电机连接，另一端与所述压缩机连接。
[0014]在一种可能的设计中，所述蓄电设备连接有市电，当所述风力发电机供能不足时，通过市电分别对所述地热水泵、所述第一工质泵和所述第二工质泵进行供电。
[0015]本技术实施例提供了一种地热能风能复合冷电联产系统，利用风能和地热能两种能源各自的优势，可以改善单一发电方式的不足，实现冷电连供，弥补春夏秋三季中低温地热发电系统效率较低、运行工况多变等缺陷，达到提升可再生能源综合利用提高效率的目的。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本技术实施例提供的地热能风能复合冷电联产系统的结构示意图。
[0018]附图标记：
[0019]1、热水井；2、地热水泵；3、换热器；4、预热器；5、回灌井；6、膨胀机；7、发电机；801、第一冷凝器；901、第一三通管；10、储液罐；1101、第一工质泵；1102、第二工质泵；12、蒸发器；13、压缩机；802、第二冷凝器；902、第二三通管；14、膨胀阀；15、风力发电机；16、联轴器；17、蓄电设备。
具体实施方式
[0020]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]如图1所示，本技术实施例提供了一种地热能风能复合冷电联产系统，该系统包括地热水子系统、有机朗肯循环子系统、供冷子系统和风能电力子系统，其中：
[0022]地热水子系统包括依次连接的热水井1、地热水泵2、换热器3和回灌井5，地热水通过地热水泵2从热水井1抽出，流经换热器3后回流至回灌井5；
[0023]有机朗肯循环子系统包括沿工质流动方向依次连接的膨胀机6、发电机7、第一冷凝器801、第一三通管901、储液罐10和第一工质泵1101，第一工质泵1101和膨胀机6之间的管路经过换热器3，以使工质从换热器3中吸热；
[0024]供冷子系统分别与第一三通管901和储液罐10连接，供冷子系统用于对由第一三通管901排出的部分工质进行冷却，并将冷却后的工质排入储液罐10中；
[0025]风能电力子系统包括风力发电机157和蓄电设备17，风力发电机157用于将电能储存至蓄电设备17中，以利用蓄电设备17分别对地热水泵2、第一工质泵1101进行供电。
[0026]在本实施例中，利用风能和地热能两种能源各自的优势，可以改善单一发电方式的不足，实现冷电连供，弥补春夏秋三季中低温地热发电系统效率较低、运行工况多变等缺
陷，达到提升可再生能源综合利用提高效率的目的。
[0027]在本技术一个实施例中，地热水子系统还包括预热器4，预热器4连接于换热器3和回灌井5之间。
[0028]可以理解的是，上述技术方案的原理是：采用距离地面较深处的地热能进行热发电，地热能用作于加热工质，首先从储液罐出来的工质先进入预热器中预热，其次经过换热器以与从热水井中抽取的热水换热，最后进入膨胀机中膨胀完成做功。来自第一工质泵的低温工质首先进入预热器被地热水预热，然后进入换热器被地热水加热至饱和状态，最后进入有机朗肯循环子系统；同时从有机朗肯循环冷凝器中出来的部分冷却工质进入供冷子系统。
[0029]有机朗肯循环子系统与供冷子系统通过第一三通管连接。做完功的热工质进入冷凝器中进行冷却，第一三通管的一部分工质进入储液罐与来自热水井中的热工质依次进行预热和换热，再一起进入膨胀机中，进行下次有机朗肯循环；第一三通管的另一部分工质通过进入供冷子系统进行制冷。
[0030]在本技术一个实施例中，供冷子系统包括沿工质流动方向依次连接的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地热能风能复合冷电联产系统，其特征在于，包括：地热水子系统，包括依次连接的热水井(1)、地热水泵(2)、换热器(3)和回灌井(5)，地热水通过所述地热水泵(2)从所述热水井(1)抽出，流经所述换热器(3)后回流至所述回灌井(5)；有机朗肯循环子系统，包括沿工质流动方向依次连接的膨胀机(6)、发电机(7)、第一冷凝器(801)、第一三通管(901)、储液罐(10)和第一工质泵(1101)，所述第一工质泵(1101)和所述膨胀机(6)之间的管路经过所述换热器(3)，以使工质从所述换热器(3)中吸热；供冷子系统，分别与所述第一三通管(901)和所述储液罐(10)连接，所述供冷子系统用于对由所述第一三通管(901)排出的部分工质进行冷却，并将冷却后的工质排入所述储液罐(10)中；风能电力子系统，包括风力发电机(15)和蓄电设备(17)，所述风力发电机(15)用于将电能储存至所述蓄电设备(17)中，以利用所述蓄电设备(17)分别对所述地热水泵(2)、所述第一工质泵(1101)进行供电。2.根据权利要求1所述的地热能风能复合冷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卧龙，张炳成，倪煜，李超，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团有限公司，
类型：新型
国别省市：