[发明专利]一种利用地热热能的发电系统

说明书

本发明公开了一种利用地热热能的发电系统，属于地热热能能源开发与利用技术领域，其以通过使冷却塔、储蓄罐、管道泵、逆止阀及热交换器、蓄压罐和气动马达或汽轮机以及发电机经过联通管路的连接所形成的发电系统，来使蒸发器内的低于常温下水沸点(100℃)的低沸点液体气化膨胀产生的动压通过气动马达或汽轮机带动发电运转来发电，相比于现有技术，克服了常规抽取地下水源蒸汽所存在的热能损失问题。

技术领域

本发明公开的一种利用地热能的发电系统，属于地热能源开发与利用技术领域。

背景技术

现有的利用地热能发电的驱动装置，多是将地热通过井引导至地面，该井要钻到足够深的的深度，以便能利用地壳中的热量使水或其它液体蒸发获得蒸汽，蒸汽再推动蒸汽透平机做功来发电，但由于蒸汽送至地面时，要损失很大一部分热量，而且温度在传送过程中逐步降低，这样就必须将大量的蒸汽输送到地面才能发出足够的电力，结果导致热传递效率较低，而且地热发电系统的适用范围小，制约地热能技术的发展。考虑出于对这地热热能的进一步利用，使用低于常温下水沸点(100℃)的低沸点液体(如乙醚、乙醇、氨水等)来进行地热的利用成为热点。试验结果表明，低沸点液体受热后气化膨胀产生的蒸汽气体进行再利用，而将地热热能来气化低沸点液体使之膨胀产生动压，相比于现有技术，能够更加有效地推动汽轮机带动发电机运转进行发电，从而克服了常规抽取地下水源蒸汽所存在的热能损失问题。

本发明基于此，提出一种新型的地热热能发电利用系统，同时由于能量转换必然存在损失，常规地热热能利用系统在使用过程中会出现不同部件的能耗损失，尤其是在关键部件比如冷却塔、热交换器等组件上的效能就显得很重要，本发明还提出了一种新型的冷却塔结构应用于地热发电。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用地热热能发电系统，其目的：以通过使冷却塔、储蓄罐、管道泵、逆止阀、水热交换器、蓄压罐和气动马达或汽轮机以及发电机经过联通管路的连接所设计的发电系统设施，来实现利用地热水或地热蒸汽使蒸发器内的低于常温下水沸点(100℃)的低沸点液体(如乙醚等)气化膨胀产生的动压(蒸汽压力)通过气动马达或汽轮机带动发电机运转来发电的新型技术。

具体来说，本发明采用以下技术方案：

一种利用地热热能的发电系统，该发电系统主要包括冷却塔、储蓄罐、管道泵、逆止阀、水热交换器、蓄压罐、气动马达或汽轮机以及发电机，其特征在于：其中冷却塔内最下层的球状分流缸通过冷凝液体回流管路与储蓄罐连通，冷却后的冷凝液体通过管道泵和逆止阀供给到水热交换器中进行热交换，在水热交换器内设置有蒸发器，水热交换器顶部设置有与之连通的蓄压罐，蓄压罐上方还设置有通过气压输送管路连接的气动马达或汽轮机，该气压输送管路上设置有蓄压罐输出管道阀门和温度及压力传感器，经过利用地热水或地热蒸汽与蒸发器内的低沸点液体进行热交换之后，所产生的气体通过蓄压罐和气压输送管路输送给气动马达或汽轮机来带动发电进行发电，做功后释放了压力的气体经由冷却塔冷凝还原成液体，以此循环。

作为本发明的一个方面，本发明的冷却塔结构如下，利用预埋在冷却塔墙体内的预埋螺栓和螺母固定有若干个分流缸托架，通过第二螺栓将横向焊接在球状分流缸底部的固定板固定在分流缸托架上面，利用第一螺栓使分流缸接口法兰与冷凝管法兰固定对接，则在上一个球状分流缸与下一个球状分流缸之间顺向交错的安装有若干个冷凝管，该冷凝管是由若干个钢管和若干个支撑固定板所固定的若干个冷凝管翅片管并使其两端穿过冷凝管法兰经过焊接而制成。

作为本发明的一个方面，冷却塔中最下层或最上层的球状分流缸通过分流缸外接管法兰联接与气动马达或汽轮机连通的冷凝联通管路，在上下球状分流缸之间通过联通管连通，该联通管通过冷凝液体回流管路将冷凝液体汇集回联通储蓄罐，其作用是以冷却塔向上抽取空气形成的气流来带走冷凝管散发出来的热量，从而使冷凝管内的气体得到冷凝后回流到储蓄罐内继续使用。