[发明专利]地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法

说明书

本发明公开了地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法，步骤1：设置汽轮机系统的抽汽级数为N级，将汽轮机系统分为N+1级汽轮机子系统，N+1级汽轮机子系统内的通流量相等，将回热系统分为N级回热子系统，N级回热子系统分别对应N级给水加热器。步骤2：根据地热集热系统和燃煤机组的设计工况数据与设计运行数据，确定N级给水加热器的能量平衡并联矩阵关系式，计算N级抽汽中每一级抽汽的流量，然后计算N+1级汽轮机子系统到发电机（10）的机械能输出。

技术领域

本发明涉及新能源与燃煤的多能源综合利用系统技术领域，具体涉及地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法。

背景技术

随着世界能源的消耗水平的不断攀升，煤炭、天然气等传统能源的储量不断被消耗，面临枯竭的危险。同时，化石能源的过量使用已经导致了严重的环境与气候问题。近几年来，太阳能、风能、地热能等可再生能源具有客观的前景，可以从一定程度上缓解人类的能源危机。

作为清洁环保的新型可再生能源，我国地热能资源储量大、分布广，同时可以实现能量的稳定输出，然而地热能的温度很低，因而其能量品位较低，严重限制了地热能的发电潜能。将地热能与燃煤机组进行耦合，可以一定程度提高地热能的发电潜能。一方面，地热能与燃煤机组都以热作为中间介质参与热力循环，另一方面，地热能可以借助火电机组大容量、高参数的火力发电设备实现更高效的能量转化。

地热能辅助燃煤互补发电系统通常由地热能换热器和燃煤机组两部分构成，地热能产生的能量用于预热低压加热器的给水，同时，汽轮机末级抽汽减少并继续在汽轮机中做功，从而达到多发电的效果。

然而，地热能辅助燃煤互补发电系统是一个多能量输入输出的系统，地热能与煤是两种不同的能源，两者的能量数量与能量品位差异很大，因此，在地热能辅助燃煤互补发电系统的发电总量中，地热能与燃煤各自的贡献度是制定地热能辅助燃煤互补发电系统的补贴方案的重要参考依据，而区分地热能发电量与燃煤发电量是目前遇到的重要难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：本发明提供地热能辅助燃煤互补发电系统的地热能发电量评估方法，所述地热能辅助燃煤互补发电系统包括地热集热系统和燃煤机组，所述燃煤机组包括汽轮机系统、锅炉系统、回热系统、凝汽器系统19和发电机10；所述汽轮机系统包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，所述汽轮机高压缸具有N₁级高压缸子系统，所述汽轮机中压缸具有N₂级中压缸子系统，所述汽轮机低压缸具有N₃级低压缸子系统；所述锅炉系统包括锅炉过热子系统20和锅炉再热子系统21；所述回热系统包括多级回热子系统，每级回热子系统对应一级给水加热器；给水是指经过所述凝汽器系统19冷凝后的凝结水，给水经过多级所述给水加热器加热后进入所述锅炉过热子系统20，疏水是指抽汽经过多级所述给水加热器放热后形成的凝结水；从所述凝汽器系统19而来的给水依次被最后一级给水加热器至第一级给水加热器加热到达所述锅炉系统，其中，最靠近所述凝汽器系统19的给水加热器为最后一级给水加热器，最远离所述凝汽器系统的给水加热器为第一级给水加热器11，所述锅炉系统将给水加热为高温高压的过热蒸汽，并进入所述汽轮机高压缸做功，所述汽轮机高压缸中的第一部分抽汽被分级抽取，分别进入第一级给水加热器11和第二级给水加热器12中加热，所述汽轮机高压缸中的第二部分抽汽以排汽的形式进入所述锅炉再热子系统21再热后形成再热蒸汽，然后进入所述汽轮机中压缸和所述汽轮机低压缸做功，做功后的第一部分抽汽被分级抽取分别进入第三级给水加热器13至最后一级给水加热器中加热给水，做功后的第二部分抽汽以乏汽的形式进入所述凝汽器系统19冷却；