[發明專利]一種利用地熱產出能源進行二次加熱升溫的設施裝備

在審

• 申請號: 202010400572.4
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111734592A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 王川;莊獻忠
• 申請（專利權）人: 北京王川景觀設計有限公司
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00;F24T10/20;F24H7/02;F24H9/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種利用地熱產出能源進行二次加熱升溫的設施裝備，包括將輸入的地熱水載體進行汽水分離的汽水分離器、將分離后的低溫熱水進行發電的發電機組、將分離后的蒸汽進行二次加熱升溫的二次升溫裝置，所述二次升溫裝置工作所需的電力由發電機組供給。本發明對供熱管道載熱流體介質進行二次加熱升溫，不需要任何外來能源補充便可滿足用熱產業對不同熱溫度和用熱類型的使用需求。在運行過程中無需消耗外部能源、無碳排放，可大幅提升對地熱資源的利用效率。

技術領域

本發明涉及一種地熱能綜合開發與利用領域，具體涉及一種利用地熱產出能源進行二次加熱升溫的設施裝備。

背景技術

在當前地熱能綜合開發與利用領域供熱系統中，常規使用的供熱應用均采用溫度遞減的方式。如遇使用溫度高于供熱溫度時，都沒有從利用自身含帶的能源去思考解決方案，或許受到技術和設備等約束。少數解決方法還是回到依靠傳統方法，利用外部能源的補充同時另需增加相應的設備予以輔助。例如，地下空氣源熱泵、水源熱泵等都無法擺脫對外部能源的依賴。地熱資源在該領域中只是起到節省能源的作用，無法做到100％將地熱能這種可再生清潔能源獨立性的使用，更無法實現將地熱能綜合開發與利用推向“分布式離網供給”的發展模式。大部分研究地熱能開發與利用的學者們，是從更深層的地熱資源或更高溫度的干熱巖儲層開發去尋找解決方案，這樣會使得地熱能開發與利用的成本過高、技術難度更大，約束行業的發展速度。

發明內容

本發明提供一種利用地熱產出能源進行二次加熱升溫的設施裝備，對供熱管道載熱流體介質進行二次加熱升溫，不需要任何外來能源補充便可滿足用熱產業對不同熱溫度和用熱類型的使用需求。在運行過程中無需消耗外部能源、無碳排放，可大幅提升對地熱資源的利用效率。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用地熱產出能源進行二次加熱升溫的設施裝備，包括將輸入的地熱水載體進行汽水分離的汽水分離器、將分離后的低溫熱水進行發電的發電機組、將分離后的蒸汽進行二次加熱升溫的二次升溫裝置，所述二次升溫裝置工作所需的電力由發電機組供給。

作為對上述技術方案的改進，所述二次升溫裝置包括對高溫蒸汽進行二次升溫的超臨界閃蒸罐或包括對中溫蒸汽進行二次升溫的熱媒油交換器；

所述超臨界閃蒸罐連接在汽水分離器頂部的高溫蒸汽輸出管上；所述超臨界閃蒸罐包括中空的罐體，設置于罐體內腔頂部的罐體中芯，設置于罐體中芯頂部的閃蒸器；所述閃蒸器內置有電熱絲和填設于電熱絲周圍的熱熔鹽，所述閃蒸器下方設置有高溫蒸汽的輸入口，該輸入口為高溫節省輸出管的輸出口；所述罐體的頂端設置有閃蒸蒸汽的輸出口；

所述熱媒油交換器連接在汽水分離器上部的中溫蒸汽輸出管上；所述熱媒油交換器包括殼體，設置于殼體內的熱交換組件，設置于殼體內并位于熱交換組件前端的加熱絲，設置于殼體一端使進入殼體內的熱媒油首先流經加熱絲、再流經熱交換組件的熱媒油循環入口、設置于殼體另一端使流經熱交換組件的熱媒油循環流出的熱媒油循環出口，所述熱交換組件設置有使中溫蒸汽進入的輸入口、使被加熱的中溫蒸汽流出的輸出口；

所述電熱絲和加熱絲的電力由發電機組供給。

作為對上述技術方案的改進，所述高溫蒸汽輸出管、中溫蒸汽輸出管上分別設置有增壓泵和單向閥。

作為對上述技術方案的改進，所述發電機組包括設置于汽水分離器底部使用汽水分離器分離后的熱水間接加熱發電的第一發電機組、設置于汽水分離器下端出口使用熱水直接加熱發電的第二發電機組；所述第一發電機組和第二發電機組并聯后連接電控柜并由電控柜的出線分別連接超臨界閃蒸罐的電熱絲、熱媒油交換器的加熱絲為電熱絲、加熱絲提供工作電力。

作為對上述技術方案的改進，所述第二發電機組連接有余熱回收裝置。

作為對上述技術方案的改進，所述第一發電機組為單工質發電機或雙工質發電機，所述第二發電機組為渦輪發電機或單閃發電機或雙閃發電機。