[发明专利]余压储能型中低温地热能磁浮发电装置

说明书

本发明提供了一种余压储能型中低温地热能磁浮发电装置，装置由磁浮发电机、限压安全阀、涡轮发电机、整流储能单元、蒸发器、回热器、预热器、冷凝器、工质罐、工质泵和冷却泵构成；其中常压状态下，低沸点工质依次流经蒸发器、磁浮发电机、回热器、冷凝器、工质罐、工质泵、预热器及回热器循环发电；当磁浮发电机入口气压越限时，限压安全阀打开，流经限压安全阀的泄放蒸汽带动涡轮发电机发电，产生的交流电能进入整流储能单元存储并为系统内的用电设备提供电能补充；中低温地热水经蒸发器、预热器流回地下，为发电系统提供能量；冷却泵为冷凝器提供冷水，将工质冷凝。本装置采用余压储能装置将泄放气流能量回收，系统效率高于传统地热发电装置。

技术领域

本发明涉及地热发电技术领域，具体地，涉及一种余压储能型中低温地热能磁浮发电装置。

背景技术

能源是国家发展的命脉，工业革命往往发迹于能源的升级。地热能是一种绿色环保且发电稳定性高的可再生能源。我国幅员辽阔，地热资源丰富，可开发潜力巨大，但目前对地热能的开发利用仍显著落后于发达国家。地热资源的开发利用对于推动我国能源升级，更好地实现节能减排具有重要意义。

目前采用有机朗肯循环(ORC)发电是利用中低温热能的一种有效途径，它采用低沸点有机工质作为能量传递媒介，通过蒸发膨胀推动汽轮机旋转发电。但传统ORC方法热能利用率较低。

磁浮发电机采用磁悬浮轴承，可有效减小发电机的摩擦损耗，从而提高发电效率；采用回热器将待冷却工质蒸汽与增压后待升温的工质液体进行内部热交换，从而减少了工质与外部热源和冷源之间的热交换需求，可有效提高热循环效率；采用预热器可以更充分地利用热源热能；由于热源存在波动性，为防止汽轮机入口气压过高，常引入安全阀将剩余压力泄放掉，如果将这部分余压加以利用将可以进一步提升整机效率。

与本申请相关的现有技术是专利文献CN101440785B，公开了一种中低温地热双工质循环发电装置，包括发生器、蒸汽过热器、汽轮机，在发生器内顶部设有精馏器，发生器的一端通过所述蒸汽过热器、汽轮机与发电机连接，该汽轮机的另一端输出到吸收器，所述发生器和吸收器内的竖管管束表面均形成降膜；还包括有溶液热交换器，设置于吸收器底部并与其连通的储液罐，溶液热交换器的一端分别与所述发生器的底端和精馏器连通，溶液热交换器的另一端分别输出到吸收器储液罐，该储液罐还与所述精馏器连接；还包括有地热水管道和冷却水管道，该地热水管道通过蒸汽过热器输送到所述发生器内，并从该发生器另一侧输出；该冷却水管道与所述吸收器连通。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种余压储能型中低温地热能磁浮发电装置。

根据本发明提供的一种余压储能型中低温地热能磁浮发电装置，包括磁浮发电机(1)、蒸发器(2)、回热器(6)、预热器(7)、冷凝器(8)、工质泵(9)、工质罐(10)和冷却泵(11)；

其中，蒸发器(2)一次侧、磁浮发电机(1)、回热器(6)一次侧、冷凝器(8)一次侧、工质罐(10)、工质泵(9)、预热器(7)一次侧及回热器(6)二次侧依次串接，构成工质循环主通道，常压状态下工质在主通道内循环；

蒸发器(2)二次侧和预热器(7)二次侧串接构成地热水源循环通道；

冷却泵(11)与冷凝器(8)二次侧相连，构成冷凝水循环通道。

所述的余压储能型中低温地热能磁浮发电装置，还包括限压安全阀(3)、涡轮发电机(4)、整流储能单元(5)；

限压安全阀(3)与涡轮发电机(4)连接，涡轮发电机(4)与整流储能单元(5)连接；

当磁浮发电机(1)入口气压越限时，限压安全阀(3)打开，流经限压安全阀(3)的泄放蒸汽带动涡轮发电机(4)发电，产生的交流电能进入整流储能单元(5)存储并为发电系统内的用电设备提供电能补充。