[其他]地熱電站及其運行方法

無效

• 申請號: 85106919
• 申請日: 1985-09-14
• 公開（公告）號: CN1004720B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發明（設計）人: 盧西恩·Y·布羅伊基
• 申請（專利權）人: 奧馬蒂系統公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林長安

靠地熱流體運行的地熱電站，包括產生動力和熱量耗盡的地熱流體開式循環比熱流體電站，與其相連的是產生動力的封閉式蘭金循環有機流體電站。來自地熱流體的熱量被送到封閉循環電站；將熱量耗盡的地熱流體注入舍棄井。開式循環電站包括在大于或等于約大氣壓力下運行的冷凝器，冷凝液體可直接排入舍棄井。地熱流體中不凝性氣體可直接排入舍棄井，使電站不污染環境，因冷凝器在大于或等于約大氣壓下運行，從而排除了設置真空泵的必要性，并增加電站所產生的有用功，簡化了設計和運行過程。

本發明是關于一種地熱電站及其運行方法，該電站具有生產熱的地熱流體的生產井，該電站使用地熱流體產生有用功，以及接收已熱量耗盡的地熱流體的舍棄井，下文稱之為已述類型的地熱電站。

一個簡單的地熱電站包括一個熱機，由生產井提取的地熱流體所驅動，把流體中的一部分熱量轉變成有用的功。如果從熱機排出的已熱量耗盡的地熱流體能直接排到環境里的話，那建造和運行就簡單了。然而，地熱流體中幾乎總含有大量的不凝性氣體，像二氧化碳和硫化氫，有時也含有大量的其他氣體。在這種情況下，為保護環境通常嚴禁從熱機直接排到環境里。

因為環境法規的約束和為了從地熱流體中提取更多的功，通常的途徑是從熱機排到一個冷凝器里，其中的冷卻水間接地被用來提高通過熱交換器時的溫降，借以增加熱機上的熱位差。這種情況下，冷凝器必須在真空下運行，為此，需要一個容量相當大的真空泵，因為地熱流體中存在不凝性氣體，需要由泵將其送回到舍棄井里，而不是排放到大氣里。除了真空泵外還需要一個冷凝液體泵，以把冷凝液體送到舍棄井里。這樣，利用水冷卻器可獲得更大熱效率，但需要更復雜和昂貴的設備，而熱機產生的有用功大部分被用去直接驅動真空泵。此外，在井的使用期間，隨著井的使用期限的增加，從生產井提取的地熱流體中所含各種氣體的量常常會增加，從而，所需真空泵的容量也隨之增加。

因此，本發明的一個目的是提供一種新的改進的已述類型的地熱電站，及其運行的方法，其中電站的總效率也得到改進。

根據本發明，已述類型的地熱電站包括一個為產生動力而由熱的地熱流體所驅動的熱機，一個用以吸熱的吸熱裝置，和一個與吸熱裝置聯合運行并且接受熱機排出的地熱流體的第一冷凝器，它在大于或等于大氣壓下運行，并產生熱量耗盡的地熱流體。本發明也包括把來自第一冷凝器熱量耗盡的地熱流體送返回到舍棄井里的裝置，和把來自第一冷凝器的不凝性氣體排放到舍棄井里的裝置（如單級壓縮機）。

通過維持第一冷凝器中壓力大于或等于大氣壓力，可避免在第一冷凝器中形成真空。此外，因為只需要一個壓縮機，而不需真空泵和壓縮機，所以簡化了把來自冷凝器的不凝性的氣體排放到舍棄井里的過程。因為第一冷凝器中的壓力增加，超過它的常規值時，第一冷凝器中的不凝性氣體對于熱傳遞系數的不利影響減少，因此，第一冷凝器的熱傳遞面可以減小到常規值以下，這樣，第一冷凝器中不凝性氣體量的改變對于系統正常運行的影響就減小了。

吸熱裝置最好包括一個封閉式的蘭金循環有機流體電站。有機流體電站包括一個與第一冷凝器聯合運行并且含有有機流體用以產生蒸汽的蒸發器，一個由蒸汽驅動產生動力和熱量耗盡的蒸汽的汽輪機，一個使來自汽輪機的蒸汽凝成冷凝液體的第二冷凝器，以及一個把冷凝液體送返回到蒸發器里的裝置，第二冷凝器用來自冷卻塔的冷卻水或者用空氣間接冷卻。

雖然第一冷凝器在大于或等于大氣壓力下運行，限制了電站的地熱液體熱機可以產生的功，但是使用封閉式蘭金循環有機流體電站從第一冷凝器中提取熱量，并把該熱量提供給一個汽輪機，因此，使得如此建造的這種混合電站更為有效。

本發明除了適用于地熱電站外，也適用于其他電站，以去除蒸汽中的不凝性氣體。除此之外，本發明也適用于利用蒸汽的工業過程中以及利用地熱井產生蒸汽的工業生產中。

如下附圖表明了本發明的實施方案，其中：

圖1 表示一種現有技術中的地熱電站;

圖2 為已述類型的普通地熱電站的示意圖;

圖3 為本發明地熱電站的方塊流程示意圖;

圖4 為本發明另一實施方案的地熱電站方塊流程示意圖。