[发明专利]地热能和太阳能复合利用系统及方法

说明书

本发明涉及发电领域，旨在有机地结合利用太阳能和地热能，提供地热能和太阳能复合利用系统及方法。地热能和太阳能复合利用系统包括：透平，其具有进汽口和补汽口；地热能换热器，其通过补汽管连通所述透平的补汽口；太阳能换热器，其通过进汽管连通所述透平的进汽口；所述补汽管上设有能够开闭所述补汽管的补汽阀，所述进汽管上设有能够开闭所述进汽管的进汽阀；还设有支管，所述支管一端连通于所述进汽管的位于进汽阀和进汽口之间的管段，所述支管的另一端连通于所述补汽管。本发明的有益效果是能够高效合理地同时利用太阳能和地热能。

技术领域

本发明涉及发电领域，具体而言，涉及地热能和太阳能复合利用系统及方法。

背景技术

地热资源分布广，但是品质不同，有高温热田、中高温热田、中低温热田和低温热田。我国地热能量等级属于中低温地热能的较多，由于其品位较低，热能利用比较困难，一般是生活采暖，发电利用不如高温地热资源有优势。太阳能分布也交广，但是由于其日夜的间歇性，若是利用太阳能的发电系统，其储能设备的投资比重占非常大。

常规的双循环地热发电，一般采用低沸点的有机工质作为中间介质，进入膨胀机去做功。双循环地热发电的优点是，利用低温位热能的热效率较高，设备紧凑，汽轮机透平的尺寸小，易于适应化学成分比较复杂的地下热水。但是由于地热源的热源品质所限，换热后的低沸点的有机工质参数仍旧不高，如120℃热井出口的地热流体(以卤水为主，汽体占比小于0.2％)，换热后有机工质的温度在100℃左右，有机工质的做功焓降段非常短，透平功率小。

发明内容

本发明旨在提供一种地热能和太阳能复合利用系统，以有机地结合利用太阳能和地热能。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述地热能和太阳能复合利用系统的地热能和太阳能复合利用方法。

本发明的实施例是这样实现的：

一种地热能和太阳能复合利用系统，其包括：

透平，其具有进汽口和补汽口；

地热能换热器，其通过补汽管连通透平的补汽口；地热井连通地热能换热器的热源入口，回灌井连通地热能换热器的回流口，以使地热热源从地热井进入地热能换热器换热后回流至回灌井；

太阳能换热器，其通过进汽管连通透平的进汽口；太阳能光场连接太阳能换热器，以向太阳能换热器提供太阳能热能；

补汽管上设有能够开闭补汽管的补汽阀，进汽管上设有能够开闭进汽管的进汽阀；还设有支管，支管一端连通于进汽管的位于进汽阀和进汽口之间的管段，支管的另一端连通于补汽管。

在一种实施方式中，透平连接发电机，用于发电。

在一种实施方式中，补汽阀包括补汽主汽阀和补汽调节阀，补汽主汽阀和补汽调节阀依次串设在补汽管上；支管的一端连通于补汽主汽阀和补汽调节阀之间。

在一种实施方式中，还包括冷凝器和凝结水泵；透平的排汽口连通冷凝器，冷凝器的出口通过凝结水泵分别连通地热能换热器和太阳能换热器，以使在透平中做功后的介质通过冷凝器冷凝后分别由凝结水泵抽入地热能换热器和太阳能换热器。

在一种实施方式中，还包括排汽加热器；透平的排汽口通过排汽加热器后连通冷凝器，冷凝器的出口通过凝结水泵、并经过排汽加热器的介质通道后分别连通地热能换热器和太阳能换热器，以使透平的排汽对流经排汽加热器的介质通道的介质进行排汽加热。

在一种实施方式中，还包括回热加热器；透平在中间部分级次设置中间抽汽口，中间抽汽口连通回热加热器，用于向回热加热器供应未完全做功的高温蒸汽；回热加热器的液侧连通冷凝器，以使中间抽汽口的抽汽经冷凝器冷凝后再经由排汽加热器加热，再依次通过排汽加热器和回热加热器的加热后分别连通地热能换热器和太阳能换热器。