增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及微電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]微電網(wǎng)(micro-grid或microgrid)，也譯為微網(wǎng)，是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。
[0005]增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)，是一般溫度大于200°C，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。這種巖體的成分可以變化很大，絕大部分為中生代以來的中酸性侵人巖，但也可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。
[0006]地溫梯度又稱“地?zé)崽荻取被蛘摺暗責(zé)嵩鰷芈省?，指地球不受大氣溫度影響的地層溫度隨深度增加的增長率。表示地球內(nèi)部溫度不均勻分布程度的參數(shù)。不同地溫梯度值不同，一般埋深越深處的溫度值越高。
[0007]隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷提高，對(duì)能源的消耗量也越來越大，伴隨著傳統(tǒng)能源利用不充分而帶來的污染也越來越嚴(yán)重，例如煤炭燃燒產(chǎn)生的煤渣和煙氣等會(huì)造成環(huán)境污染，因此，為了減少環(huán)境污染，研究和開采新能源已成為可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo)。在新能源中，地球內(nèi)部的地?zé)崮苡捎诰哂袃?chǔ)量大，無污染等特點(diǎn)，也越來越多地被人們開采和利用。
[0008]微電網(wǎng)的特性非常契合當(dāng)下中國電力工業(yè)的發(fā)展需求，是解決中國電力工業(yè)發(fā)展問題的優(yōu)質(zhì)潛在選擇。近年來，微電網(wǎng)現(xiàn)身于中央及各級(jí)別地方政府的能源相關(guān)政策文件中，關(guān)于微電網(wǎng)的多個(gè)“863”和“973”等國家重點(diǎn)研究發(fā)展規(guī)劃也相繼立項(xiàng)。隨著各地微電網(wǎng)示范工程的展開，微電網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值得到本土化驗(yàn)證，更有力的支持性政策也會(huì)相應(yīng)屮A
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，是一種不抽取地下水，利用地?zé)崮苤械蜏氐責(zé)崮転閯?dòng)力源的發(fā)電系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0012]一種增強(qiáng)型地?zé)峁嵯到y(tǒng)，其特征在于，它包括熱交換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。其中，
[0013]熱交換系統(tǒng)為一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進(jìn)水管。系統(tǒng)通過地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環(huán)水二次吸熱；
[0014]出水管和進(jìn)水管與蒸發(fā)器相連接，出水管上設(shè)有補(bǔ)水栗和補(bǔ)水箱，并設(shè)有閥門和過濾器，循環(huán)水通過出水管經(jīng)閥門和過濾器，通過循環(huán)栗流入地下熱交換器，完成循環(huán)；
[0015]蒸發(fā)器通過出水管道連接螺桿膨脹機(jī)，中間設(shè)有主閥門和調(diào)節(jié)閥門；
[0016]螺桿膨脹機(jī)連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)連接冷凝器；
[0017]冷凝器與介質(zhì)栗相連接，中間設(shè)有介質(zhì)補(bǔ)充箱；
[0018]介質(zhì)栗與蒸發(fā)器相連接，介質(zhì)栗將介質(zhì)四氟乙烷栗入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。
[0019]本公開的實(shí)施例提供的一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，利用增強(qiáng)型地?zé)嵋约暗販靥荻仍碓诘叵掳惭b地下?lián)Q熱系統(tǒng)，在深層巖層下，換熱器內(nèi)的循環(huán)水能夠利用深層地下的中低溫?zé)崮芘c發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行熱量交換，發(fā)電系統(tǒng)利用熱能為動(dòng)力源進(jìn)行發(fā)電。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0022]附圖為本發(fā)明根據(jù)實(shí)施例提供的一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]在附圖中包括:1、地下熱交換器；2、出水管；3、進(jìn)水管；4、閥門；5、補(bǔ)水栗；6、補(bǔ)水箱；7、蒸發(fā)器；8、過濾器；9、循環(huán)栗；10、主閥門；11、調(diào)節(jié)閥門；12、螺桿膨脹機(jī)；13、發(fā)電機(jī)；14、冷凝器；15、介質(zhì)補(bǔ)充箱；16、介質(zhì)栗；17、末端閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0025]地下?lián)Q熱器1設(shè)在增強(qiáng)型地?zé)釒r層中，將軟化循環(huán)水通過進(jìn)水管3注入地下?lián)Q熱器1，地下?lián)Q熱器1中設(shè)有出水管2，循環(huán)水自出水管2經(jīng)過閥門4連接蒸發(fā)器7，中間并聯(lián)補(bǔ)水栗5和補(bǔ)水箱6，并設(shè)有過濾器8，最后通過循環(huán)栗9流入進(jìn)水管3，進(jìn)入地下?lián)Q熱器1，完成熱源部分循環(huán)。
[0026]另一端，將循環(huán)介質(zhì)四氟乙烷注入介質(zhì)補(bǔ)充箱15，介質(zhì)經(jīng)管道通過介質(zhì)栗16栗入蒸發(fā)器7，蒸發(fā)器7通過用功將介質(zhì)變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，經(jīng)主閥門10和調(diào)節(jié)閥門11進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)12，膨脹螺桿機(jī)12將介質(zhì)氣體的壓力能和熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0027]冷凝器14將做功后的氣液兩相介質(zhì)冷凝為液態(tài)，介質(zhì)補(bǔ)充箱15隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的四氟乙烷進(jìn)行補(bǔ)充，介質(zhì)栗16將冷凝后的液態(tài)介質(zhì)栗入蒸發(fā)器，中間設(shè)末端閥門17進(jìn)行控制。
[0028]此外，本發(fā)明提供的一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)還具有如下特點(diǎn):
[0029](1)普遍適用，靈活性高。地溫梯度普遍存在于地殼中，所以本技術(shù)方案不受地源地域的限制，例如包括土壤、井水、湖泊、海水等天然能源，使得本方案提供的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)。此外，換熱器的數(shù)量和埋地深度可以根據(jù)發(fā)電量的大小來確定，可適當(dāng)?shù)卦黾訐Q熱器的數(shù)量和埋地深度以保證系統(tǒng)產(chǎn)生足夠的電力。
[0030](2)穩(wěn)定性高，安全性好。利用地?zé)崮茉床皇芗竟?jié)、氣候、晝夜等自然條件影響，穩(wěn)定性較高，地下?lián)Q熱器埋深于地面以下1000-5000米，對(duì)地面建筑無任何影響。
[0031](3)可再生。利用地?zé)崮転橥饨绻?，不消耗任何化石資源，地?zé)崮茉诘厍騼?nèi)部隨時(shí)得到補(bǔ)充。
[0032](4)節(jié)能環(huán)保。不抽取地下熱水，也不使用地下水，不污染水源，僅通過換熱器管壁與地下巖層進(jìn)行冷熱交換，不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣，并可以極大降低功耗，節(jié)能環(huán)保。
[0033](5)經(jīng)濟(jì)性高。系統(tǒng)利用地?zé)崮苓M(jìn)行發(fā)電，節(jié)省大量線路敷設(shè)費(fèi)用以及開閉站建設(shè)費(fèi)用，并且發(fā)電成本遠(yuǎn)低于其他新能源發(fā)電。
[0034]以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，它包括熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)。 其中，所述熱交換系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進(jìn)水管，出水管和進(jìn)水管與蒸發(fā)器相連接，通過進(jìn)水管注入循環(huán)軟化水，利用循環(huán)水實(shí)現(xiàn)地下熱量交換，并根據(jù)發(fā)電循環(huán)介質(zhì)四氟乙烷低沸點(diǎn)的特點(diǎn)通過螺桿膨脹機(jī)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，熱交換系統(tǒng)為一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括地下熱交換器、出水管和進(jìn)水管。地下熱交換器金屬外壁吸熱，再通過循環(huán)水二次吸熱并循環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，出水管和進(jìn)水管與蒸發(fā)器相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，出水管上設(shè)有補(bǔ)水栗和補(bǔ)水箱，并設(shè)有閥門和過濾器，循環(huán)水通過循環(huán)栗流入地下熱交換器，完成循環(huán)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，蒸發(fā)器通過管道連接螺桿膨脹機(jī)，中間設(shè)有主閥門和調(diào)節(jié)閥。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，螺桿膨脹機(jī)連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)連接冷凝器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器與介質(zhì)栗相連接，中間設(shè)有介質(zhì)補(bǔ)充箱。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，介質(zhì)栗與蒸發(fā)器相連接，將介質(zhì)栗入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種增強(qiáng)型地?zé)嶂械蜏匕l(fā)電系統(tǒng)，它包括熱交換系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。其中，熱交換系統(tǒng)設(shè)有地下熱交換器、出水管和進(jìn)水管；出水管及進(jìn)水管與蒸發(fā)器相連接，熱量通過熱交換系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電系統(tǒng)中的蒸發(fā)器通過做功將循環(huán)介質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫高壓氣體，通過螺桿膨脹機(jī)將壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再通過發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電后將氣液兩相介質(zhì)通過冷凝器轉(zhuǎn)化為液態(tài)，介質(zhì)泵將介質(zhì)泵入蒸發(fā)器，完成循環(huán)。其中，熱交換系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)均為特殊處理后的軟化水，發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)介質(zhì)為四氟乙烷。本發(fā)明經(jīng)濟(jì)適用，綠色環(huán)保，安全可靠壽命長，對(duì)傳統(tǒng)能源發(fā)電形成良好的補(bǔ)充，完全符合國家提倡的建設(shè)和發(fā)展微電網(wǎng)政策。
【IPC分類】F01C13/00, F01K25/10, F03G4/00
【公開號(hào)】CN105351157
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510854302
【發(fā)明人】邢培奇
【申請(qǐng)人】邢培奇
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日