[發明專利]一種利用吸收式熱泵提升地熱能品位的發電裝置及方法

在審

• 申請號: 201810089154.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108301995A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 彭爍;周賢;李啟明;鐘迪;黃中;王保民;王劍釗
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種利用吸收式熱泵提升地熱能品位的發電裝置，其特征在于：包括地熱井(1)，與地熱井(1)的地熱水出口相連的發生器(4)，發生器(4)的地熱水出口連接水泵(3)的入口，水泵(3)的出口連接回灌井(2)的入口；發生器(4)的制冷劑出口連接冷凝器(5)的制冷劑入口，冷凝器(5)的制冷劑出口通過節流閥(8)連接蒸發器(6)的制冷劑入口，蒸發器(6)的制冷劑出口連接吸收器(7)的制冷劑入口，吸收器(7)的稀溶液出口通過循環泵(9)連接發生器(4)的稀溶液入口，發生器(4)的濃溶液出口連接吸收器(7)的濃溶液入口；所述發生器(4)的傳熱工質入口與地熱井(1)的傳熱工質出口連接，發生器(4)的傳熱工質出口與回灌井(2)的傳熱工質入口連接；冷凝器(5)的過熱蒸汽出口連接汽輪機(10)的過熱蒸汽入口，汽輪機(10)的排汽出口連接蒸發器(6)的排汽入口，蒸發器(6)的凝結水出口連接凝結水泵(12)的凝結水入口，凝結水泵(12)的凝結水出口連接給水加熱器(13)的凝結水入口，給水加熱器(13)的凝結水出口連接吸收器(7)的給水入口，吸收器(7)的給水出口連接冷凝器(5)的過熱蒸汽入口；汽輪機(10)的抽汽口連接給水加熱器(13)的抽汽入口，給水加熱器(13)的疏水出口連接蒸發器(6)的排汽入口；汽輪機(10)與發電機(11)同軸相連，汽輪機(10)通過帶動發電機(11)發電；

所述地熱井(1)和回灌井(2)構成地熱單元；所述發生器(4)、冷凝器(5)、吸收器(6)、蒸發器(7)、節流閥(8)和循環泵(9)構成吸收式熱泵單元；所述汽輪機(10)、發電機(11)、凝結水泵(12)和給水加熱器(13)構成動力發電單元。

2.權利要求1所述利用吸收式熱泵提升地熱能品位的發電裝置的發電方法，其特征在于：地熱井(1)出來的地熱水進入發生器(4)作為其熱源，從發生器(4)出來后經水泵(3)進入回灌井(2)進行回灌；吸收式熱泵單元內工作介質包括制冷劑和吸收、解吸制冷劑的吸收劑溶液，二者組成工質對；利用傳熱工質在發生器(4)中加熱由循環泵(9)從吸收器(7)輸送來的具有一定濃度的溶液，并使溶液中的大部分低沸點制冷劑蒸發出來；制冷劑蒸汽進入冷凝器(5)中，將動力發電單元的工質水加熱成高溫高壓蒸汽，同時，制冷劑被冷卻介質冷凝成制冷劑液體，再經節流閥(8)降壓到蒸發壓力；制冷劑經節流進入蒸發器(6)中，吸收汽輪機(10)排汽的熱量而激化成蒸發壓力下的制冷劑蒸汽，同時，將汽輪機(10)排汽冷凝成液態；在發生器(4)中經發生過程剩余的濃溶液經節流閥(8)降到蒸發壓力進入吸收器(7)中，與從蒸發器(6)出來的低壓制冷劑蒸汽相混合，吸收低壓制冷劑蒸汽并恢復到原來的濃度；吸收過程是放熱過程，將從給水加熱器(13)來的給水加熱；在吸收器(7)中恢復了濃度的溶液又經循環泵(9)升壓后送入發生器(4)中繼續循環；吸收式熱泵單元中的冷凝器(5)產生的高溫高壓蒸汽進入汽輪機(10)做功，驅動發電機(11)輸出電能；發電后水蒸汽在吸收式熱泵單元中的蒸發器(6)中冷凝，由凝結水泵(12)升壓，經給水加熱器(13)預熱后依次進入吸收器(7)和冷凝器(5)，完成動力發電單元的循環過程。