[实用新型]一种基于地热能的冷热电多能联供系统

说明书

本实用新型涉及一种基于地热能的冷热电多能联供系统，包括ORC换热器、ORC发电机组、溴化锂冷水机组换热器、溴化锂冷水机组、热水换热器、水源热泵机组换热器、水源热泵机组、磁悬浮冷水机组、电锅炉、配电网、冷水管网、低温热水管网、高温热水管网。本实用新型中，地热水依次通过ORC换热器、溴化锂冷水机组换热器、热水换热器、水源热泵换热器共四级换热，最大程度利用了地热能的可利用部分，有效提升了整个地热能系统的综合利用效率，并且可以一站式为用户提供冷热电三种能源，还可以灵活调节设备种类、数量、配比以满足不同用户需求。离/并网两种模式使本系统具有较广的应用场景。

技术领域

本实用新型是一种基于地热能的冷热电多能联供系统，属于地热能开发技术领域。

背景技术

地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。加快开发利用地热能不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，而且对培育新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应，是促进生态文明建设的重要举措。

地热能的利用可分为地热发电和直接利用两大类，针对不同温度梯度具体可划分为5种利用范围：（1）200～400℃直接发电及综合利用；（2）150～200℃双循环发电，制冷，工业干燥，工业热加工；（3）100～150℃双循环发电，供暖，制冷，工业干燥，脱水加工等；（4）50～100℃供暖，温室，家庭用热水，工业干燥；（5）20～50℃沐浴，水产养殖，饲养牲畜，土壤加温，脱水加工。相对于太阳能和风能的不稳定性，地热能是较为可靠的可再生能源，这使地热发电具有可替代传统化石燃料发电的可能性。地热发电也可分为蒸汽型和热水型两大类。

1）一次蒸汽法：一次蒸汽法直接利用地下的干饱和（或稍具过热度）蒸汽，或者利用从汽、水混合物中分离出来的蒸汽发电。

2）二次蒸汽法：二次蒸汽法有两种含义，一种是不直接利用比较脏的天然蒸汽（一次蒸汽），而是让它通过换热器汽化洁净水，再利用洁净蒸汽（二次蒸汽）发电。第二种含义是，将从第一次汽水分离出来的高温热水进行减压扩容生产二次蒸汽，压力仍高于当地大气压力，和一次蒸汽分别进入汽轮机发电。

3）减压扩容法：利用抽真空装置，使进入扩容器的地下热水减压汽化，产生低于当地大气压力的扩容蒸汽，然后将汽和水分离、排水、输汽充入汽轮机做功，而分离后的热水可继续利用后排出，或者回注入地层。

4）双循环发电：地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，如氯乙烷、正丁烷、异丁烷和氟利昂等，低沸点物质迅速气化产生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，又重新凝结成液态工质后再循环使用，地热水则从热交换器回流注入地下。

综上可以看出，现有地热能利用形式比较单一，地热发电率低，热效率一般不超过20%。

实用新型内容

本实用新型提出的是一种基于地热能的冷热电多能联供系统，针对现有地热能利用率较低的缺陷，采用梯级开发的方法提高了能源综合利用效率，而且可以同时满足用户对冷、热、电等多种能源的需求。

本实用新型的技术解决方案：一种基于地热能的冷热电多能联供系统，包括ORC换热器1、ORC发电机组2、溴化锂冷水机组换热器3、溴化锂冷水机组4、热水换热器5、水源热泵机组换热器6、水源热泵机组7、磁悬浮冷水机组8、电锅炉9、配电网10、冷水管网11、低温热水管网12、高温热水管网13，其特征在于开采井14依次与ORC换热器1、溴化锂冷水机组换热器3、热水换热器5、水源热泵换热器6、回水井15相连；ORC换热器与ORC发电机组相连，ORC发电机组与配电网相连；溴化锂冷水机组换热器与溴化锂冷水机组相连，溴化锂冷水机组分别与配电网、冷水管网相连；热水换热器与低温热水管网相连；水源热泵机组换热器与水源热泵机组相连，水源热泵机组分别与配电网、冷水管网、低温热水管网相连；磁悬浮冷水机组分别与配电网、冷水管网相连，电锅炉分别与配电网、高温热水管网相连。