一种耦合干热岩型地热能的供热系统的制作方法

本实用新型属于汽轮机发电领域，具体涉及一种耦合干热岩型地热能的供热系统。

背景技术：

随着全球及国内经济、能源和环保形势的发展，发电企业已经进入了新的关键时期。中国电力行业在经历了快速增长之后，正面临燃料成本高、机组利用小时数下降所导致的恶劣的经营环境。为了适应能源及电力新形势，通过挖掘内部潜力，提高机组的可靠性和经济性，减少对资源消耗及对环境的污染已越来越受到关注。

伴随着石化能源短缺、探索利用新能源已成为能源领域发展的必然趋势。地热能具有热效率高、用地少、生态效应小等优点，同时相对于风能、太阳能等能源，其受天气季节影响较小，因而还具有能源品质稳定的特点。

地热能是由地壳抽取的天然热能，能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在于干热岩和水等热能载体中。相比于水型地热资源，干热岩是由地球深处的辐射或固化岩浆的作用而形成的地热资源，具有更高的能量密度，已有研究表明岩体的载热温度可高达150-650℃。此外由于热能是储存于地下岩石中，因此还具有不受地理位置限制的优点，因而具有很好的发展前景与商业价值。

根据干热岩地热能稳定性好，能量密度高的特点，与之结合火电汽水热力系统进行流程优化，可实现能量梯级利用，提升能量使用效率，这对促进新能源的利用，降低火电机组能耗水平均具有重大意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种耦合干热岩型地热能的供热系统，能够达到提高新能源的利用，降低火电机组能耗水平的效果。

为了达到上述目的，本实用新型包括干热岩型地热能采集系统、热网循环水系统、供热抽汽系统和地热能换热器；

干热岩型地热能采集系统包括埋设在地表下的金属地埋管换热器，金属地埋管换热器通过地埋管连接地热能换热器的一侧，形成循环回路；

热网循环水系统包括尖峰加热器和热用户，热用户的供热回水先通过地热能换热器的另一侧，进入尖峰加热器的一侧，之后返回热用户，形成循环回路；

供热抽汽系统包括从汽轮机引出的抽汽管路，抽汽管路连接尖峰加热器的另一侧，尖峰加热器的另一侧连接给水系统。

抽汽管路上设置有控制阀门。

地埋管上设置有循环泵。

给水系统与尖峰加热器间设置有除氧器。

与现有技术相比，本实用新型包括干热岩型地热能采集系统、热网循环水系统、供热抽汽系统和地热能换热器，从热用户出来的的热网回水先进入地热能换热器被加热，再进入由汽轮机抽汽供热的尖峰加热器再次升温，最终供给热用户，地热能换热器的热量来自于底下热；在寒冷天气，地热能换热器无法保证热用户的供热需求时，会由汽轮机抽汽补充供热。本实用新型通过地热能补充了供热量，减少供热抽汽系统抽汽量，增强汽轮机做功，降低机组耗煤量，汽轮机抽汽供热的尖峰加热器工作状态由实际供热需求决定，运行方式灵活。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1、干热岩型地热能采集系统，2、热网循环水系统，3、供热抽汽系统，4、地热能换热器，5、给水系统，6、除氧器，1-1、金属地埋管换热器，1-2、地埋管，2-1、尖峰加热器，2-2、热用户，3-1、抽汽管路，3-2、控制阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

参见图1，本实用新型包括干热岩型地热能采集系统1、热网循环水系统2、供热抽汽系统3和地热能换热器4。

干热岩型地热能采集系统1包括埋设在地表下的金属地埋管换热器1-1，金属地埋管换热器1-1通过地埋管1-2连接地热能换热器4的一侧，形成循环回路，地埋管1-2上设置有循环泵1-3。

热网循环水系统2包括尖峰加热器2-1和热用户2-2，热用户2-2的供热回水先通过地热能换热器4的另一侧，再进入尖峰加热器2-1的一侧，之后返回热用户2-2，形成循环回路。

供热抽汽系统3包括从汽轮机引出的抽汽管路3-1，抽汽管路3-1上设置有控制阀门3-2，抽汽管路3-1连接尖峰加热器2-1的另一侧，尖峰加热器2-1的另一侧连接给水系统5，给水系统5与尖峰加热器2-1间设置有除氧器6。

系统运行时，干热岩型地热能采集系统1的金属地埋管换热器1-1持续采集底下热能，并通过地埋管1-2送入地热能换热器4的一侧，从热用2-2户出来的的供热回水先进入地热能换热器4加热热网循环水，再进入由汽轮机抽汽供热的尖峰加热器2-1再次升温，最终供给热用户2-2。

供热抽汽系统3中的抽汽管路3-1上设有控制阀门3-2，只有在寒冷天气，地热能换热器4无法保证热用户2-2的供热需求时，才会由汽轮机抽汽补充供热，供热抽汽放热后的疏水由除氧器6又返回电厂至的给水系统5。

干热岩型地热能采集系统1利用干热岩地热能的能量辅助加热热网循环水，提高了热网循环水温度，可减少供热抽汽系统抽汽量，增加了汽轮机输出功率，降低机组耗煤量，实现了水型地热能与供热系统和火电机组的高效耦合应用。

汽轮机抽汽供热的尖峰加热器工作状态由实际供热需求决定，运行方式灵活。采暖期一般为4个月，其余8个月停用，不存在工作一段时间后岩石温度降低的问题，可实现长久使用。

技术特征：

1.一种耦合干热岩型地热能的供热系统，其特征在于，包括干热岩型地热能采集系统(1)、热网循环水系统(2)、供热抽汽系统(3)和地热能换热器(4)；

干热岩型地热能采集系统(1)包括埋设在地表下的金属地埋管换热器(1-1)，金属地埋管换热器(1-1)通过地埋管(1-2)连接地热能换热器(4)的一侧，形成循环回路；

热网循环水系统(2)包括尖峰加热器(2-1)和热用户(2-2)，热用户(2-2)的供热回水先通过地热能换热器(4)的另一侧，进入尖峰加热器(2-1)的一侧，之后返回热用户(2-2)，形成循环回路；

供热抽汽系统(3)包括从汽轮机引出的抽汽管路(3-1)，抽汽管路(3-1)连接尖峰加热器(2-1)的另一侧，尖峰加热器(2-1)的另一侧连接给水系统(5)。

2.根据权利要求1所述的一种耦合干热岩型地热能的供热系统，其特征在于，抽汽管路(3-1)上设置有控制阀门(3-2)。

3.根据权利要求1所述的一种耦合干热岩型地热能的供热系统，其特征在于，地埋管(1-2)上设置有循环泵(1-3)。

4.根据权利要求1所述的一种耦合干热岩型地热能的供热系统，其特征在于，给水系统(5)与尖峰加热器(2-1)间设置有除氧器(6)。

技术总结
本实用新型公开了一种耦合干热岩型地热能的供热系统，本实用新型包括干热岩型地热能采集系统、热网循环水系统、供热抽汽系统和地热能换热器，从热用户出来的的供热回水先进入地热能换热器加热热网循环水，再进入由汽轮机抽汽供热的尖峰加热器再次升温，最终供给热用户，地热能换热器的热量来自于底下热；在寒冷天气，地热能换热器无法保证热用户的供热需求时，会由汽轮机抽汽补充供热。本实用新型通过地热能补充了供热量，减少供热抽汽系统抽汽量，增强汽轮机做功，降低机组耗煤量，汽轮机抽汽供热的尖峰加热器工作状态由实际供热需求决定，运行方式灵活。

技术研发人员：薛朝囡;高庆;谷伟伟;石慧;朱蓬勃;屈杰;张永海
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司;西安西热节能技术有限公司
技术研发日：2020.04.22
技术公布日：2020.12.01