[发明专利]一种地热两相流干度控制和相态稳定工艺设备

说明书

本发明实施例涉及一种地热两相流干度控制和相态稳定工艺设备，包括：气液分离器和雾化器；所述气液分离器通过设置于所述气液分离器外侧的进液套管接收气液混合物，以使所述气液混合物进入所述气液分离器，且经设置于所述气液分离器内部的旋流管形成旋流，从而对所述气液混合物进行分离得到气相和液相；本申请利用较短的工艺流程，用于地面将地热汽水两相分离、然后生成具有一定干度的混合液的目的。提出了一种提高我国地热水利用效率的新方式，同时能够改进发电技术、提高我国地热利用率的有效途径，并且有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明实施例涉及地下水发电领域，尤其涉及一种地热两相流干度控制和相态稳定工艺设备。

背景技术

地热能是清洁环保的新型可再生能源，其高效性、经济性和环境效益越来越受到各国的重视。

据介绍，我国地热资源相对丰富，目前全国336个地级以上城市浅层地热能年可采资源量折合7亿吨标准煤，全国水热型地热资源量折合1.25 万亿吨标准煤。在此背景下，目前地热发电技术有多种，如蒸汽直接发电技术、热水闪蒸发电技术、双循环发电技术、全流法发电技术等。由于我国大部分地热资源属于中低温地热资源，为了充分利用我国的地热资源，节能降耗，解决我国能源供给问题，必须对传统的发电技术进行改进，在前述调研的基础上，本项目在全流体发电技术基础上，提出改进全流发电工艺，降低技术自耗电比例，提高经济性，最终使得地热水在90℃左右就可行。即采用具有一定干度的蒸汽进行发电，而不是所有的地热水，因为并不是所有的地热水都能够变成蒸汽，不能变成蒸汽的水会消耗额外的电从而降低经济性。而这个想法的关键是研发能够控制实现具有一定干度并且相态稳定的蒸汽。

通过调研发现，目前对于两相流干度控制和相态稳定工艺方面的专利还没有，因此，开发一套用于地热汽水两相流干度控制和相态稳定工艺对于我国地热资源的利用具有重要的意义。

发明内容

本申请实施例提供了一种地热两相流干度控制和相态稳定工艺设备，在利用较短的工艺流程，用于地面将地热气液两相分离、然后生成具有一定干度的混合液的目的。因此提出了一种提高我国地热水利用效率的新方式，同时能够改进发电技术、提高我国地热利用率的有效途径，并且有很好的工业应用前景。

本申请实施例提供了一种地热两相流干度控制和相态稳定工艺设备，包括：气液分离器和雾化器；

所述气液分离器通过设置于所述气液分离器外侧的进液套管接收气液混合物，以使所述气液混合物进入所述气液分离器，且经设置于所述气液分离器内部的旋流管形成旋流，从而对所述气液混合物进行分离得到气相和液相；

其中，所述液相受到离心力的作用向所述气液分离器的壁面运动，由设置于所述气液分离器另一端的出液管流入所述雾化器，所述气相向所述气液分离器的中心运动，并通过设置于所述气液分离器一端的出气管流入所述雾化器，并在所述雾化器内形成旋流，从而对所述液相进行破碎得到具有干度的气液混合物。

在一个可能的实施方式中，所述雾化器包括：同轴设置的中心管、中间管和外管道，其中所述中间管和外管道内安装有旋转方向相反的导流片。

在一个可能的实施方式中，所述出气管通过第一管道与所述雾化器的中间管和外管道连接，其中所述管道上顺次设有第一阀门、第二阀门和第一流量计。

在一个可能的实施方式中，所述设备还包括：连动装置，所述连动装置的一端与设置于所述气液分离管内的液位计连接，所述连动装置的另一端与所述第二阀门连接，通过所述液位计的数值控制所述第二阀门的开度。

在一个可能的实施方式中，所述出液管与所述雾化器之间设有三通阀，所述三通阀的第一接口通过第二管道所述出液管对接，用于接收所述出液管流出的液相，并对所述液相进行分流，且由所述三通阀的第二接口和第三接口流出；

其中，所述三通阀的第二接口通过第三管道与所述雾化器连接，用于将分流后的部分液相流入所述雾化器。