[实用新型]地热能与燃气热电联产机组的*利用系统

说明书

本实用新型涉及一种热电联产机组的利用系统，它解决了现有地热能与燃气进行发电的系统中资源利用率低、成本高、结构复杂等问题。其包括燃气热电联供机组，燃气热电联供机组一端具有天然气进口，燃气热电联供机组一侧具有能与燃气热电联供机组进行换热的地表水换热器组，地表水换热器组一端和地热井相连，燃气热电联供机组一侧设有冷凝器，冷凝器的一次侧和热电联供机组相连，冷凝器连接有具有空气进口端和烟气出口端的空预器，冷凝器二次侧与地表水换热器组另一端相连，冷凝器和具有电力输出端的ORC发电机组相连。本实用新型拥有成本低、发电率高、资源利用率高等优点。

技术领域

本实用新型属于能源综合应用技术领域，具体涉及一种地热能与燃气热电联产机组的利用系统。

背景技术

地热发电是一种成熟技术，在国内外已经得到广泛应用。地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似，也是根据能量转换原理，首先把地热能转换为机械能，再把机械能转换为电能。地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。天然气等碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx，燃料型NOx由燃料中氮气在燃烧中氧化而成，在燃气燃烧产生的烟气中占比70-80％。现有的以地热能和燃气能来发电的系统，很多对烟气没有实施循环利用或改善，排放出去造成大气污染，资源浪费严重，发电效率不高，且有些相关设备成本高，结构复杂。

为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种燃煤/燃气/燃油/生物质/地热/太阳能/核能机组使用高低温汽轮机组联合发电系统[201820175064.9]，包括锅炉和外网供电系统，锅炉的出口连接有高温汽轮机，高温汽轮机连接有高温发电机和高低温热交换器，高低温热交换器连接有低温汽轮机，低温汽轮机连接有低温发电机和第一冷凝器，第一冷凝器连接有烟道热交换器，所述烟道热交换器连接高低温热交换器，第一冷凝器双向连接有凉水塔，凉水塔双向连接有第二冷凝器，第二冷凝器的出口连接锅炉的进口，第二冷凝器的进口连接高低温热交换器的出口。

上述方案在一定程度上解决了地热能与燃气联合发电中效率低的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如在利用燃气和地热进行发电时，没有相关的系统设备对其产生的烟气进行改善利用，造成了资源的的浪费，从而加大了成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，发电效率高，资源利用率高，成本低的地热能与燃气热电联产机组的利用系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本地热能与燃气热电联产机组的利用系统，包括燃气热电联供机组，所述的燃气热电联供机组一端具有天然气进口，所述的燃气热电联供机组一侧具有能与燃气热电联供机组进行换热的地表水换热器组，所述的地表水换热器组一端和地热井相连，所述的燃气热电联供机组一侧设有冷凝器，且所述的冷凝器的一次侧和热电联供机组相连，所述的冷凝器连接有具有空气进口端和烟气出口端的空预器，所述的冷凝器二次侧与地表水换热器组另一端相连，且所述的冷凝器和具有电力输出端的ORC发电机组相连。地热井中的地热水在地表水换热器组和燃气热电联供机组进行换热后，进入冷凝器与其中的高温烟气混合成为高温水蒸气，再通入到ORC发电机组中进行发电。

在上述的地热能与燃气热电联产机组的利用系统中，所述的冷凝器为烟气水冷凝器。由此，在冷凝器中可形成高温水蒸气。

在上述的地热能与燃气热电联产机组的利用系统中，所述的地表水换热器组包括分别依次设置在燃气热电联供机组一侧的低温水换热器和高温水换热器，且所述的低温水换热器和地热井相连，所述的低温水换热器和高温水换热器相互连接，且所述的高温水换热器和冷凝器相连。低温水换热器一次侧的低温水供回水温为52.7/40℃，二次侧的地表水供回水温为30/40℃；高温水换热器一次侧的高温水供回水温度为95/80℃，二次侧的地表水供回水温为40/80℃，地表水经过地表水换热器组温度逐渐提高。