[实用新型]一种超深井干热岩蒸汽透平式热泵余热回收供热系统

摘要

一种超深井干热岩蒸汽透平式热泵余热回收供热系统，广泛适用于电厂余热回收，该系统主要由地下蒸汽生产系统和地上余热回收系统两部分组成；地下蒸汽生产系统主要由生产井、蒸汽热储、外护套管、外护套管保温层、蒸汽上升传热管、真空装置组成；地上余热回收系统主要由汽轮机、热泵压缩机、热泵蒸发器、热泵节流阀、热泵冷凝器、余热源进口管、余热源出口管、热水进口管、汽水换热器、热水出口管、凝水循环泵组成；本实用新型利用超深井干热岩产生的高温蒸汽推动汽轮机做功，带动热泵压缩机工作，避免耗费电厂燃煤锅炉产生的高品质蒸汽，节省大量能源，且深度回收电厂的冷却循环水(或乏汽)余热，具有良好的经济和社会效益；且本实用新型具有运行成本低，节能环保，系统可靠等优点。

主权项

一种超深井干热岩蒸汽透平式热泵余热回收供热系统，广泛适用于电厂余热回收，主要由地下蒸汽生产系统和地上余热回收供热系统组成，其特征在于：地下蒸汽生产系统包括：生产井(1)、蒸汽热储(2)、外护套管(3)、外护套管保温层(4)、蒸汽上升传热管(5)、真空装置(6)；地上余热回收系统组成包括：汽轮机(7)、热泵压缩机(8A)、热泵蒸发器(8B)、热泵节流阀(8C)、热泵冷凝器(8D)、余热源进口管(9)、余热源出口管(10)、热网水进口管(11)、汽水换热器(12)、热网水出口管(13)、凝水循环泵(14)；生产井(1)由超深井钻井机械钻探完成，通过人工压裂的方式获得蒸汽热储(2)，外护套管(3)位于生产井(1)的径向内侧，并通过钻井机械紧贴安放在生产井(1)的内壁，外护套管保温层(4)位于外护套管(3)径向外侧，蒸汽上升传热管(5)位于外护套管(3)径向内侧，其一端深入连接蒸汽热储(2)，另一端连接真空装置(6)，工作中的真空装置(6)不断抽引着高温蒸汽沿着蒸汽上升传热管(5)内壁高速上升，产生的高温蒸汽沿着管道进入汽轮机(7)中，推动汽轮机(7)带动热泵压缩机(8A)工作，热泵压缩机(8A)不断压缩来自热泵蒸发器(8B)循环工质，并且将循环工质输送到热泵冷凝器(8D)中，热泵蒸发器(8B)的工质因吸收来自余热源进口管(9)中余热源的余热后不断蒸发进入热泵压缩机(8A)中，温度降低后的余热源从余热源出口管(10)流出，起着节流降压作用的热泵节流阀(8C)不断调节着进入热泵蒸发器(8B)的流量，热泵冷凝器(8D)中的工质不断冷凝放热，释放的热量被热网水进口管(11)中的热水吸收，完成第一次温度提升，热水随后流入汽水换热器(12)中，吸收来自汽轮机(7)凝水余热和乏汽余热，完成第二次温度提升，并通过热网水出口管(13)流出，蒸汽凝水通过凝水循环泵(14)泵入到生产井(1)中，蒸汽凝水沿外护套管(3)内壁流入蒸汽热储(2)中，完成蒸汽的循环。