[發明專利]一種用于增強型地熱系統的聯合循環發電系統

在審

• 申請號: 201810863325.0
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109026570A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張健;廖勝明;劉剛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;趙東方

本發明屬于地熱能發電領域，公開了一種用于增強型地熱系統的聯合循環發電系統，包括兩級閃蒸發電系統和Kalina循環發電系統；所述兩級閃蒸發電系統包括依次連接的汽水分離器、二級閃蒸器、第一汽輪機和第一冷凝系統；所述Kalina循環發電系統包括連為一體的發生器、分離器、高溫回熱器、節流閥、第二汽輪機、低溫回熱器和第二冷凝系統；所述發生器串接在所述二級閃蒸器的后面，再利用后的地熱排水與所述兩級閃蒸發電系統中經冷凝后的乏汽溶液混合后回灌到注入井中。本發明實現地熱流體熱量的多級有效利用，將地熱排水溫度降低至80℃以下，充分利用地熱能的低溫部分，最大限度地提高地熱發電循環的效率。

技術領域

本發明涉及一種地熱能發電系統，具體地涉及一種用于增強型地熱系統的聯合循環發電系統。

背景技術

能源危機背景下，尋找新型可再生的清潔能源成為擺在我們面前的現實任務，地熱發電屬于對新能源的有效利用。增強型地熱系統(EGS)是指利用干熱巖資源進行地熱發電的系統，旨在開發和利用地底深層3-10km的干熱巖熱能，其產熱溫度通常可達150-350℃，用于發電具有高能量轉換效率，具有較高的開發潛力和研究價值。目前地熱發電技術主要包括干蒸汽發電、閃蒸發電、雙工質循環發電和Kalina循環發電等，其中，Kalina循環發電效率較高，且能夠較好地應用于低品位能源發電，具有廣闊的發展前景。在EGS高熱源溫度的條件下，直接采用Kalina循環發電，一次利用后的地熱排水溫度較高，地熱能利用不夠充分，帶來能量的浪費。基于此，本發明所提出的新型聯合循環發電系統，有效結合兩級閃蒸和Kalina循環，可以解決上述問題，提高EGS地熱發電效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于增強型地熱系統的聯合循環發電系統，該聯合發電系統具有更高的發電效率。

為了實現上述目的，本發明提供一種用于增強型地熱系統的聯合循環發電系統，包括兩級閃蒸發電系統和Kalina循環發電系統；

所述兩級閃蒸發電系統包括依次連接的汽水分離器、二級閃蒸器、第一汽輪機和第一冷凝系統；

所述Kalina循環發電系統包括連為一體的發生器、分離器、高溫回熱器、節流閥、第二汽輪機、低溫回熱器和第二冷凝系統；

所述發生器串接在所述二級閃蒸器的后面，再利用后的地熱排水與所述兩級閃蒸發電系統中經冷凝后的乏汽溶液混合后回灌到注入井中。

進一步地，所述第一汽輪機為混壓式汽輪機。

進一步地，所述第二汽輪機為背壓式汽輪機。

通過上述技術方案，可以實現以下有益的技術效果：

1、發電效率更高：實現地熱流體熱量的多級有效利用，將地熱排水溫度降低至80℃以下，充分利用地熱能的低溫部分，最大限度地提高地熱發電循環的效率。

2、經濟性更好：相比單獨的兩級閃蒸系統或單獨的Kalina循環系統，本發明的聯合循環發電系統有效縮短了投資回收期，可提升系統經濟性；

3、可行性較強：不需要對原發電循環系統的設備進行改造和調整，發電工質種類及各項設計參數也與原系統基本保持一致；同時，對于新投產的地熱發電場，本發明的聯合循環發電系統易于組裝和運行，可行性較高；

4、推廣意義大：增強型地熱系統已得到廣泛關注與開發研究，本系統的設計與提出，能夠為增強型地熱系統發電循環的推廣應用提供理論基礎和實際效益。

本發明實施例的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明實施例的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明實施例，但并不構成對本發明實施例的限制。在附圖中：