利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于低温余热利用技术领域，特别涉及一种利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备。
【背景技术】
[0002]随着油田的开采利用，其资源量将逐渐减小。以华北油田为例，其留北地热站采油量已经相当小，根据目前的采油运行模式，只开启了部分电潜泵，电潜泵都安装有变频器，运行频率约40Hz，地热水循环水量也较原来降低，目前地热水循环水量约为2500m3/天，约计104t/h，主要用于维持站点输油管道温度，保证生产。这部分地热水出水温度约110°C，虽然这个阶段水温较高，但是如果用这部分110°C地热水用于发电，发电后降温到70?80°C会影响管道维温。但是如果110的地热水先用用于管道维温后，地热尾水仍有80°C以上，水量2500m3/天，这部分地热尾水没有被利用直接回灌回地下，用这部分地热尾水的热量来发电，既保证生产又使收益最大化。
[0003]在低温余热领域，采用有机工质(ORC)作为热力循环的工质与90°C以下低温热水换热，有机工质吸热后产生高压蒸汽，推动双工质膨胀机带动发电机发电。这是传统发电技术不能做到的(传统发电要求热源温度在350°C以上)，从而极大的拓宽了可以回收发电的余热资源范围，为建材、冶金、化工等行业的低温余热回收提供了更好的技术手段和设备。同时，这项技术还可以推广到可再生能源发电设备中(如地热能、太阳能和生物质能)，为利用可再生能源发电提供了新技术方法。
[0004]原始应用的机组，工质泵自机组投运后始终处于工频满负荷运行状态，未考虑由于热源温度波动造成蒸发器内有机工质液位的变化从而影响蒸发效率及运行进程。而蒸发器是吸热、蒸发一体的，工质走壳程，热水走管程。工质液位过低，低于换热盘管水平位置，换热效率下降；工质液位过高，蒸发面积不足，冷凝器亏液，同样影响换热效率。
【发明内容】
[0005]为提高油田地热水热能的利用率，将80°C地热尾水的热量来发电，本实用新型提出一种新的利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备，对地热尾水余热进行回收利用。
[0006]本实用新型发电设备是这样构成的:
[0007]一种利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备，包括蒸发器、预热器、储液罐、冷凝器、膨胀机、发电机和冷却塔；所述的发电设备由三组循环回路组成，循环回路一是供热回路，循环回路二是发电及热循环回路，循环回路三是冷却回路；
[0008]循环回路一为:热水源的出口通过热水循环泵和逆止阀连接到蒸发器和预热器中的管路一，管路一的出口再通过阀门连接到热水源的回路入口形成循环回路；
[0009]循环回路二为:蒸发器和预热器中的管路二的出口通过主汽阀连接螺杆膨胀机的入口，膨胀机带动发电机运转发电，膨胀机的出口通过阀门连接冷凝器中的管路一；冷凝器的管路一的出口连接储液罐，储液罐的出口通过工质泵和逆止阀连接到蒸发器和预热器中的管路二的入口形成循环回路；
[0010]循环回路三为:冷凝器中的管路二的出口通过阀门连接到冷却塔的入口，冷却塔的出口通过阀门、冷却水泵与逆止阀连接到冷凝器中的管路二的入口形成循环回路。
[0011]循环回路二中，在蒸发器中的管路二的出口与冷凝器的管路一的入口之间，加设了一个旁通管及电磁阀。
[0012]蒸发器、预热器、冷凝器均是管壳式的换热设备。
[0013]工质泵、热水循环泵、冷却水泵上均设有变频设施。
[0014]双螺杆膨胀机上装有转速测量仪，并设定自动预警上下限，上限设为1700r/min，下限设为1000r/min。
[0015]本实用新型通过双循环螺杆膨胀机发电技术对地热尾水余热进行回收利用，产生高品位电能。采用有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热，有机工质吸热后产生高压蒸汽，推动双工质膨胀机10带动发电机发电。这是常规发电技术不能做到的(常规发电要求热源温度在350°c以上)，从而拓宽了可以回收发电的余热资源范围，为建材、冶金、化工等行业的低温余热资源回收提供了技术手段和设备。
[0016]本实用新型的优点是:
[0017]适用于各种工作介质。螺杆膨胀动力机是当今国内外唯一能同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相湿蒸汽及热水的热动力机，它还适用于低温有机工质。
[0018]对工作介质品质要求不高。螺杆膨胀动力机适用于含盐垢的流体，不怕结垢和污染介质，能除垢自洁；未能除去的剩余污垢可以起到减小间隙、减低泄露损失的作用，从而有利于提尚机组效率。
[0019]适合于热源参数大范围波动。螺杆膨胀动力机在热源压力、温度和流量大范围波动情况下，内效率基本不变，能保持机组稳定、安全运行。
[0020]运行操作简单。螺杆膨胀动力机运行时不暖机、不盘车，直接冲转启动，操作简单，不会造成飞车等生产安全事故，能保持机组稳定、安全运行。
[0021]维护检修方便。螺杆膨胀动力机零部件少，维修容易，长期无需大修(十年以上)，正常每年一次小修维护，检修简单方便，不需要专业维护技术人员。
[0022]结构简单安装容易。发电机组结构简单、占地小、通用性强、可以整机装和移动，合适工业余热的特点和发电利用。
[0023]采用永磁涡流柔性传动技术，实现了源动机到负载之间转矩的无接触传递因为无物理性连接，由连接精度所造成的机械振动和噪音大大降低。
[0024]本实用新型发电机组的动力设备为双螺杆膨胀机，它是一种容积式的全流动力设备，能适应过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相和热水工质。本实用新型对于开发新型、高效的低温余热发电设备，提高我国能源利用率，节能减排，保护环境，都具有重要的意义。
【附图说明】
[0025]图1是本实用新型的流程示意图。
[0026]其中:热水循环泵1、蒸发器2、预热器3、工质泵4、储液罐5、冷却水泵6、冷凝器7、主汽阀8、电磁阀9、膨胀机10、发电机11、冷却塔12。
【具体实施方式】
[0027]下面结合图1对本实用新型做进一步说明。
[0028]本实用新型是一种利用油田地热尾水进行双循环螺杆膨胀机发电的设备，该设备包括热水源、蒸发器2、预热器3、储液罐5、冷凝器7、膨胀机10、发电机11和冷却塔12。所述的发电设备由三组循环回路组成。循环回路一是供热回路，循环回路二是发电及热循环回路，循环回路三是冷却回路。其中，循环回路一为:热水源的出口通过热水循环泵I和逆止阀连接到蒸发器2和预热器3中的管路一，管路一的出口再通过阀门连接到热水源的回路入口形成循环回路。循环回路二为:蒸发器2和预热器3中的管路二的出口通过主汽阀8连接螺杆膨胀机10的入口，膨胀机10带动发电机11运转发电，膨胀机10的出口通过阀门连接冷凝器7中的管路一。冷凝器7的管路一的出口连接储液罐5，储液罐