專利名稱：閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及提取地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，尤其是一種閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，天然氣、石油、煤等是主要的能源，然而這些能源并非可持續(xù)發(fā)展的綠色能源。在我們腳下的地球中，有這樣一個巨大的能源寶庫，它不僅儲量大，而且污染很小，這就是地?zé)?。地?zé)崾侵竵碜缘叵碌臒崮苜Y源，越往地下溫度越高。地?zé)峥梢灾苯佑脕砉帷l(fā)電，也可以用于溫泉養(yǎng)魚、灌溉、溫泉栽培、皮革加工、食品加工以及造紙、曬鹽、制堿等等。 作為一種清潔高效的能源，地?zé)嵋呀?jīng)在世界各國掀起開發(fā)利用的熱潮。我國地?zé)豳Y源主要是以中低溫?zé)崴疄橹鳎渲袨閿?shù)較多的是100°C左右的熱水資源，這種資源在全球分布甚廣，因此利用這種地?zé)豳Y源發(fā)電，具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。地?zé)崽锼峁┑牡責(zé)嵴魵饣驘崴膮?shù)(溫度、壓力)，相對于常規(guī)火電廠的參數(shù)來說都是很低的，地?zé)岚l(fā)電的效率也遠(yuǎn)低于火力發(fā)電。因此，如何最大限度地利用地?zé)崮芰?，尤其是對濕蒸氣田和熱水田更是突出的問題。當(dāng)前利用地?zé)岚l(fā)電主要有三種形式1、地?zé)嵴羝苯影l(fā)電；2、閃蒸法地?zé)岚l(fā)電； 3、中間介質(zhì)法地?zé)岚l(fā)電。閃蒸法發(fā)電是一種比較適用于中低溫地?zé)崴l(fā)電的系統(tǒng)。閃蒸法發(fā)電的原理是從生產(chǎn)井抽取的地?zé)崴陂W蒸器中部分汽化擴(kuò)容，產(chǎn)生的地?zé)嵴羝M(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功發(fā)電，然后從汽輪發(fā)電機(jī)組出來的蒸汽在凝氣器中冷凝并排出。雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電是用于地?zé)岚l(fā)電的有機(jī)工質(zhì)循環(huán)。有機(jī)工質(zhì)與地?zé)崴疅峤粨Q后吸收熱量，使低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)得到汽化，高壓的有機(jī)工質(zhì)氣體進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，然后在凝汽器中冷凝為液態(tài)流體，工質(zhì)流體在工質(zhì)泵的作用下?lián)P程得到提高， 然后進(jìn)入預(yù)熱器使工質(zhì)流體的溫度接近沸點(diǎn)，再進(jìn)入蒸發(fā)器使工質(zhì)在吸收地?zé)崴臒崃亢笸耆玫狡@樣就形成了完全封閉的工質(zhì)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。雙工質(zhì)循環(huán)一般是指那些同時由兩種不同工作流體做功的循環(huán)，例如燃?xì)?蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)。地?zé)犭p工質(zhì)循環(huán)與這種雙工質(zhì)循環(huán)不同，地?zé)犭p工質(zhì)循環(huán)僅用一種工作流體，形成單工質(zhì)流體的封閉循環(huán)流動。但是由于水或中間介質(zhì)汽化時要消耗大量的汽化熱，而且地?zé)岬乃疁匾话悴桓撸?產(chǎn)生的壓強(qiáng)差小，因此單獨(dú)使用某一種方法利用地?zé)岚l(fā)電的效率都較低，不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是研制一種解決上述問題，閃蒸法發(fā)電與雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電有機(jī)結(jié)合，發(fā)電效率高，工質(zhì)循環(huán)利用，無污染物排放的閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)。[0012]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型主要由閃蒸器、汽輪發(fā)電機(jī)組一、凝汽器一、汽輪發(fā)電機(jī)組二、凝汽器二、工質(zhì)泵、預(yù)熱器和蒸發(fā)器組成，其特征在于閃蒸器頂部和汽輪發(fā)電機(jī)組一進(jìn)汽端接通， 凝汽器一的入汽端和汽輪發(fā)電機(jī)組一出汽端接通，凝汽器一和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器一的出液端外接排水系統(tǒng)，形成閃蒸發(fā)電部，蒸發(fā)器的進(jìn)液端和閃蒸器的下部接通，蒸發(fā)器的出液端和預(yù)熱器的進(jìn)液端接通，預(yù)熱器的出液端外接用戶供暖系統(tǒng)，蒸發(fā)器的工質(zhì)輸出端和汽輪發(fā)電機(jī)組二進(jìn)汽端接通，汽輪發(fā)電機(jī)組二的出汽端和凝汽器二的入汽端接通，凝汽器二和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器二的出液端和工質(zhì)泵的輸入端接通，工質(zhì)泵的輸出端和預(yù)熱器的工質(zhì)輸入端接通，預(yù)熱器的工質(zhì)輸出端和蒸發(fā)器的工質(zhì)輸入端接通，形成雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在使用時，閃蒸器上部和地?zé)峋油?，凝汽器一的出液端外接排水系統(tǒng)并和用戶供暖系統(tǒng)接通，凝汽器二和用戶供暖系統(tǒng)連接，預(yù)熱器的出液端外接用戶供暖系統(tǒng)，地?zé)崴M(jìn)入閃蒸器，由于管道容積突然擴(kuò)大為容器的容積，地?zé)崴陂W蒸器中部分汽化擴(kuò)容，產(chǎn)生的地?zé)嵴羝苿悠啺l(fā)電機(jī)組一旋轉(zhuǎn)做功發(fā)電，在汽輪發(fā)電機(jī)組一中地?zé)嵴羝臋C(jī)械能裝換為電能，從汽輪發(fā)電機(jī)組一中出來的低壓地?zé)嵴羝M(jìn)入凝汽器一，通過與低溫流體熱交換，低壓地?zé)嵴羝嘧優(yōu)橐簯B(tài)從排水系統(tǒng)排放，低溫流體吸收熱量后用來向用戶供暖形成閃蒸發(fā)電部，從生產(chǎn)井中抽取的地?zé)崴?，在閃蒸器中部分汽化擴(kuò)容后，剩下的地?zé)崴M(jìn)入蒸發(fā)器，通過熱交換使沸點(diǎn)較低的工質(zhì)汽化為高壓的工質(zhì)氣體，高壓的工質(zhì)氣體進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組二，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電，使工質(zhì)氣體的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，從汽輪發(fā)電機(jī)組二出來的低壓工質(zhì)氣體，進(jìn)入凝汽器二與冷源進(jìn)行熱交換，液化為液態(tài)的工質(zhì)流體，冷源吸收熱量后向用戶供暖，工質(zhì)流體在工質(zhì)泵的作用下提高揚(yáng)程并進(jìn)入預(yù)熱器，工質(zhì)流體在預(yù)熱器中與從蒸發(fā)器過來的地?zé)崴疅峤粨Q，工質(zhì)流體吸收地?zé)崴臒崃?，使工質(zhì)流體的溫度接近沸點(diǎn)，為工質(zhì)流體的汽化提供條件，形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，在預(yù)熱器中熱交換后的地?zé)崴蛴脩艄┡纬呻p工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部，實(shí)現(xiàn)了地?zé)崴母咝Ю?，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。地?zé)崴碾p工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部中的工質(zhì)流體，應(yīng)選取為低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì)，在30°C以上的熱源條件下，能生成汽壓在IMPa以上的工作蒸汽。地?zé)崴碾p工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部為工質(zhì)閉式循環(huán)，蒸發(fā)器產(chǎn)生的工質(zhì)蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組二，再進(jìn)入凝氣器二，再進(jìn)入工質(zhì)泵， 再進(jìn)入預(yù)熱器，最后再回到蒸發(fā)器形成全封閉式循環(huán)，工質(zhì)流體無中間外排，損耗低，故可以選用價(jià)格較貴、符合工藝流程要求，毒性不大的工質(zhì)材料。由于為全封閉的工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部中工質(zhì)流體的利用率很高，對環(huán)境也無污染。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，形成閃蒸法發(fā)電部和雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電， 將閃蒸器產(chǎn)生的蒸汽直接用于發(fā)電，而產(chǎn)生的飽和水則用于低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì)的循環(huán)發(fā)電， 這種特殊的能量裝換系統(tǒng)，能使地?zé)豳Y源得到充分利用，功率提高20%以上。2經(jīng)由本實(shí)用新型的實(shí)施，無污染物排放，綠色環(huán)保。


以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說，但不作為對實(shí)用新型的限制。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。[0021]圖2是本實(shí)用新型的工藝流程示意圖。在圖中，1閃蒸器、2汽輪發(fā)電機(jī)組一、3凝汽器一、4汽輪發(fā)電機(jī)組二、5凝汽器二、 6工質(zhì)泵、7預(yù)熱器、8蒸發(fā)器、Q1閃蒸時耗散的熱量、W1高壓地?zé)嵴羝臋C(jī)械能轉(zhuǎn)化為的電能、A地?zé)嵴羝淠尫诺臒崃?、W2工質(zhì)蒸汽的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為的電能、Q3工質(zhì)蒸汽冷凝釋放的熱量、Q4工質(zhì)流體從地?zé)崴盏臒崃俊5工質(zhì)流體汽化所需的熱量
具體實(shí)施方式
圖1中所示，本實(shí)用新型主要由閃蒸器1、汽輪發(fā)電機(jī)組一 2、凝汽器一 3、汽輪發(fā)電機(jī)組二 4、凝汽器二 5、工質(zhì)泵6、預(yù)熱器7和蒸發(fā)器8組成，其特征在于閃蒸器1頂部和汽輪發(fā)電機(jī)組一 2進(jìn)汽端接通，凝汽器一 3的入汽端和汽輪發(fā)電機(jī)組一 2出汽端接通，凝汽器一 3和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器一 3的出液端外接排水系統(tǒng)，形成閃蒸發(fā)電部，蒸發(fā)器 8的進(jìn)液端和閃蒸器1的下部接通，蒸發(fā)器8的出液端和預(yù)熱器7的進(jìn)液端接通，預(yù)熱器7 的出液端外接用戶供暖系統(tǒng)，蒸發(fā)器8的工質(zhì)輸出端和汽輪發(fā)電機(jī)組二 4進(jìn)汽端接通，汽輪發(fā)電機(jī)組二 4的出汽端和凝汽器二 5的入汽端接通，凝汽器二 5和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器二 5的出液端和工質(zhì)泵6的輸入端接通，工質(zhì)泵6的輸出端和預(yù)熱器7的工質(zhì)輸入端接通，預(yù)熱器7的工質(zhì)輸出端和蒸發(fā)器8的工質(zhì)輸入端接通，形成雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。在圖2中，從生產(chǎn)井出來的地?zé)崴M(jìn)入閃蒸器1中部分汽化擴(kuò)容，在閃蒸器1中地?zé)崴纳⒌臒崃繛閬?，閃蒸產(chǎn)生的地?zé)嵴羝M(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組一 2做功發(fā)電，地?zé)嵴羝臋C(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的能量為W1，從汽輪機(jī)出來的低壓地?zé)嵴羝M(jìn)入凝汽器一 3與冷源熱交換冷凝為液態(tài)排出，地?zé)嵴羝淠尫诺哪芰繛椋ィ湓次者@部分能量后向居民供暖。在圖2中，從生產(chǎn)井中抽取的地?zé)崴?，在閃蒸器1中部分汽化擴(kuò)容后，剩下的地?zé)崴M(jìn)入蒸發(fā)器8汽化工質(zhì)流體，工質(zhì)流體與地?zé)崴疅峤粨Q汽化得到的熱量為A，產(chǎn)生的高壓工質(zhì)氣體進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組二 4做功發(fā)電，工質(zhì)氣體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的能量為W2，從汽輪機(jī)出來的低壓工質(zhì)氣體進(jìn)入凝汽器二 5中冷凝，工質(zhì)氣體在凝汽器二 5中液化釋放的熱量為仏，冷源吸收這部分能量之后向居民供暖，在工質(zhì)泵6的作用下，工質(zhì)流體進(jìn)入預(yù)熱器 7，工質(zhì)流體在預(yù)熱器7中與地?zé)崴疅峤粨Q的能量為仏，溫度接近沸點(diǎn)的工質(zhì)流體進(jìn)入蒸發(fā)器8，形成工質(zhì)的全封閉循環(huán)，從預(yù)熱器7中出來的地?zé)崴蛴脩艄┡?。本?shí)用新型的實(shí)施，無污染物排放，綠色環(huán)保，發(fā)電效率高，工質(zhì)循環(huán)利用，廣泛應(yīng)用于閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，主要由閃蒸器(1)、汽輪發(fā)電機(jī)組一 O)、凝汽器一⑶、汽輪發(fā)電機(jī)組二 、凝汽器二(5)、工質(zhì)泵(6)、預(yù)熱器(7)和蒸發(fā)器⑶組成， 其特征在于閃蒸器(1)頂部和汽輪發(fā)電機(jī)組一( 進(jìn)汽端接通，凝汽器一 C3)的入汽端和汽輪發(fā)電機(jī)組一( 出汽端接通，凝汽器一 C3)和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器一 C3)的出液端外接排水系統(tǒng)，形成閃蒸發(fā)電部，蒸發(fā)器(8)的進(jìn)液端和閃蒸器(1)的下部接通，蒸發(fā)器 (8)的出液端和預(yù)熱器(7)的進(jìn)液端接通，預(yù)熱器(7)的出液端外接用戶供暖系統(tǒng)，蒸發(fā)器 (8)的工質(zhì)輸出端和汽輪發(fā)電機(jī)組二(4)進(jìn)汽端接通，汽輪發(fā)電機(jī)組二(4)的出汽端和凝汽器二( 的入汽端接通，凝汽器二( 和用戶供暖系統(tǒng)連接，凝汽器二( 的出液端和工質(zhì)泵(6)的輸入端接通，工質(zhì)泵(6)的輸出端和預(yù)熱器(7)的工質(zhì)輸入端接通，預(yù)熱器(7)的工質(zhì)輸出端和蒸發(fā)器(8)的工質(zhì)輸入端接通，形成雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電部。
專利摘要閃蒸雙工質(zhì)循環(huán)聯(lián)合地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)，主要由閃蒸器(1)、汽輪發(fā)電機(jī)組一(2)、凝汽器一(3)、汽輪發(fā)電機(jī)組二(4)、凝汽器二(5)、工質(zhì)泵(6)、預(yù)熱器(7)和蒸發(fā)器(8)組成，其特征在于閃蒸器(1)頂部和汽輪發(fā)電機(jī)組一(2)進(jìn)汽端接通，凝汽器一(3)的入汽端和汽輪發(fā)電機(jī)組一(2)出汽端接通，蒸發(fā)器(8)的進(jìn)液端和閃蒸器(1)的下部接通，蒸發(fā)器(8)的出液端和預(yù)熱器(7)的進(jìn)液端接通，蒸發(fā)器(8)的工質(zhì)輸出端和汽輪發(fā)電機(jī)組二(4)進(jìn)汽端接通，汽輪發(fā)電機(jī)組二(4)的出汽端和凝汽器二(5)的入汽端接通，凝汽器二(5)的出液端和工質(zhì)泵(6)的輸入端接通，工質(zhì)泵(6)的輸出端和預(yù)熱器(7)的工質(zhì)輸入端接通，預(yù)熱器(7)的工質(zhì)輸出端和蒸發(fā)器(8)的工質(zhì)輸入端接通，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。
文檔編號F01K11/02GK201953587SQ20112000133
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者徐毅 申請人:徐毅