增強型地熱中低溫發電系統的制作方法
【技術領域】
[0002]本發明涉及微電網領域，特別涉及一種增強型地熱中低溫發電系統。
【背景技術】
[0004]微電網(micro-grid或microgrid)，也譯為微網，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。
[0005]增強型地熱系統，是一般溫度大于200°C，埋深數千米，內部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。這種巖體的成分可以變化很大，絕大部分為中生代以來的中酸性侵人巖，但也可以是中新生代的變質巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。
[0006]地溫梯度又稱“地熱梯度”或者“地熱增溫率”，指地球不受大氣溫度影響的地層溫度隨深度增加的增長率。表示地球內部溫度不均勻分布程度的參數。不同地溫梯度值不同，一般埋深越深處的溫度值越高。
[0007]隨著國民經濟的不斷提高，對能源的消耗量也越來越大，伴隨著傳統能源利用不充分而帶來的污染也越來越嚴重，例如煤炭燃燒產生的煤渣和煙氣等會造成環境污染，因此，為了減少環境污染，研究和開采新能源已成為可持續發展的一項重要目標。在新能源中，地球內部的地熱能由于具有儲量大，無污染等特點，也越來越多地被人們開采和利用。
[0008]微電網的特性非常契合當下中國電力工業的發展需求，是解決中國電力工業發展問題的優質潛在選擇。近年來，微電網現身于中央及各級別地方政府的能源相關政策文件中，關于微電網的多個“863”和“973”等國家重點研究發展規劃也相繼立項。隨著各地微電網示范工程的展開，微電網的應用價值得到本土化驗證，更有力的支持性政策也會相應屮A
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【發明內容】
[0010]本發明實施例提供了一種增強型地熱中低溫發電系統，是一種不抽取地下水，利用地熱能中低溫地熱能為動力源的發電系統。
[0011]本發明實施例公開了如下技術方案:
[0012]一種增強型地熱供熱系統，其特征在于，它包括熱交換系統和發電系統。其中，
[0013]熱交換系統為一個封閉的循環系統，系統包括地下熱交換器、出水管和進水管。系統通過地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環水二次吸熱；
[0014]出水管和進水管與蒸發器相連接，出水管上設有補水栗和補水箱，并設有閥門和過濾器，循環水通過出水管經閥門和過濾器，通過循環栗流入地下熱交換器，完成循環；
[0015]蒸發器通過出水管道連接螺桿膨脹機，中間設有主閥門和調節閥門；
[0016]螺桿膨脹機連接發電機，發電機連接冷凝器；
[0017]冷凝器與介質栗相連接，中間設有介質補充箱；
[0018]介質栗與蒸發器相連接，介質栗將介質四氟乙烷栗入蒸發器，完成循環。
[0019]本公開的實施例提供的一種增強型地熱中低溫發電系統，利用增強型地熱以及地溫梯度原理在地下安裝地下換熱系統，在深層巖層下，換熱器內的循環水能夠利用深層地下的中低溫熱能與發電系統進行熱量交換，發電系統利用熱能為動力源進行發電。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0022]附圖為本發明根據實施例提供的一種增強型地熱中低溫發電系統的結構示意圖；
[0023]在附圖中包括:1、地下熱交換器；2、出水管；3、進水管；4、閥門；5、補水栗；6、補水箱；7、蒸發器；8、過濾器；9、循環栗；10、主閥門；11、調節閥門；12、螺桿膨脹機；13、發電機；14、冷凝器；15、介質補充箱；16、介質栗；17、末端閥門。
【具體實施方式】
[0025]地下換熱器1設在增強型地熱巖層中，將軟化循環水通過進水管3注入地下換熱器1，地下換熱器1中設有出水管2，循環水自出水管2經過閥門4連接蒸發器7，中間并聯補水栗5和補水箱6，并設有過濾器8，最后通過循環栗9流入進水管3，進入地下換熱器1，完成熱源部分循環。
[0026]另一端，將循環介質四氟乙烷注入介質補充箱15，介質經管道通過介質栗16栗入蒸發器7，蒸發器7通過用功將介質變為高溫高壓氣體，經主閥門10和調節閥門11進入螺桿膨脹機12，膨脹螺桿機12將介質氣體的壓力能和熱能轉換成機械能，連接發電機，發電機將機械能轉化為電能。
[0027]冷凝器14將做功后的氣液兩相介質冷凝為液態，介質補充箱15隨時對系統內的四氟乙烷進行補充，介質栗16將冷凝后的液態介質栗入蒸發器，中間設末端閥門17進行控制。
[0028]此外，本發明提供的一種增強型地熱中低溫發電系統還具有如下特點:
[0029](1)普遍適用，靈活性高。地溫梯度普遍存在于地殼中，所以本技術方案不受地源地域的限制，例如包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源，使得本方案提供的增強型地熱中低溫發電系統適應性強。此外，換熱器的數量和埋地深度可以根據發電量的大小來確定，可適當地增加換熱器的數量和埋地深度以保證系統產生足夠的電力。
[0030](2)穩定性高，安全性好。利用地熱能源不受季節、氣候、晝夜等自然條件影響，穩定性較高，地下換熱器埋深于地面以下1000-5000米，對地面建筑無任何影響。
[0031](3)可再生。利用地熱能為外界供熱，不消耗任何化石資源，地熱能在地球內部隨時得到補充。
[0032](4)節能環保。不抽取地下熱水，也不使用地下水，不污染水源，僅通過換熱器管壁與地下巖層進行冷熱交換，不產生廢水、廢氣、廢渣，并可以極大降低功耗，節能環保。
[0033](5)經濟性高。系統利用地熱能進行發電，節省大量線路敷設費用以及開閉站建設費用，并且發電成本遠低于其他新能源發電。
[0034]以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，它包括熱交換系統、發電系統。 其中，所述熱交換系統包括地下熱交換器、出水管和進水管，出水管和進水管與蒸發器相連接，通過進水管注入循環軟化水，利用循環水實現地下熱量交換，并根據發電循環介質四氟乙烷低沸點的特點通過螺桿膨脹機做功，帶動發電機進行發電。2.根據權利要求1所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，熱交換系統為一個封閉的循環系統，系統包括地下熱交換器、出水管和進水管。地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環水二次吸熱并循環。3.根據權利要求2所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，出水管和進水管與蒸發器相連接。4.根據權利要求3所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，出水管上設有補水栗和補水箱，并設有閥門和過濾器，循環水通過循環栗流入地下熱交換器，完成循環。5.根據權利要求4所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，蒸發器通過管道連接螺桿膨脹機，中間設有主閥門和調節閥。6.根據權利要求5所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，螺桿膨脹機連接發電機，發電機連接冷凝器。7.根據權利要求6所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，冷凝器與介質栗相連接，中間設有介質補充箱。8.根據權利要求7所述的增強型地熱中低溫發電系統，其特征在于，介質栗與蒸發器相連接，將介質栗入蒸發器，完成循環。
【專利摘要】本發明實施例公開了一種增強型地熱中低溫發電系統，它包括熱交換系統和發電系統。其中，熱交換系統設有地下熱交換器、出水管和進水管；出水管及進水管與蒸發器相連接，熱量通過熱交換系統進入發電系統，發電系統中的蒸發器通過做功將循環介質轉化為高溫高壓氣體，通過螺桿膨脹機將壓力能和熱能轉化為機械能，再通過發電機進行發電。發電后將氣液兩相介質通過冷凝器轉化為液態，介質泵將介質泵入蒸發器，完成循環。其中，熱交換系統的循環介質均為特殊處理后的軟化水，發電系統的循環介質為四氟乙烷。本發明經濟適用，綠色環保，安全可靠壽命長，對傳統能源發電形成良好的補充，完全符合國家提倡的建設和發展微電網政策。
【IPC分類】F01C13/00, F01K25/10, F03G4/00
【公開號】CN105351157
【申請號】CN201510854302
【發明人】邢培奇
【申請人】邢培奇
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月1日