一种对地热和太阳能进行能量梯级利用的发电系统

摘要

一种对地热能和太阳能进行梯级利用的发电系统，包括5个回路：地热水回路、太阳能集热工质回路、蓄热介质回路、水/水蒸汽回路以及冷却水回路。首先利用地热能将蒸汽轮机的工质水加热到饱和状态，然后利用太阳能将水加热到过热状态，并对蒸汽轮机高压缸的排气进行再热，实现了地热能和太阳能的梯级利用，可以大大提高发电系统热效率；同时又实现了地热水的封闭运行，不会造成对环境的污染；地热水回路保持正压运行，避免了设备的结垢和腐蚀等问题，降低了运行成本。此外，通过采用蓄能系统，实现了太阳能的储存和释放，保证了发电系统在没有太阳光的时候也能高效运行。

主权项

一种对地热和太阳能进行能量梯级利用的发电系统，包括：地热水回路、太阳能集热工质回路、蓄热介质回路、水/水蒸汽回路以及冷却水回路；其中：1)地热水回路由第一换热器组和连接该第一换热器的水泵组成，在该地热水回路中，地热水被第一水泵(3)从地热井(1)中抽出后经过第一换热器(4)将工质水加热到饱和状态，然后进入回灌井(2)；2)太阳能集热工质回路的组成是：第二换热器(9)的两端分别各连接有第一三向阀(7)和第二三向阀(8)，第一三向阀(7)分别连接集热器(6)的一端和过热器(11)，第二三向阀(8)分别连接集热器(6)的另一端和再热器(12)；过热器(11)和再热器(12)之间为串联连接；太阳能集热工质回路将饱和状态的工质水加热到过热状态并对蒸汽轮机高压缸的排气进行再热，同时与蓄热介质进行换热，实现太阳能的储存和释放；太阳能集热工质回路有两种运行状态：(1)阳光充足时，太阳能集热器(6)加热工质后分为两路，一路进入第二换热器(9)加热蓄热介质，另一路依次通过过热器(11)和再热器(12)，然后两路汇合后进入集热器(6)被再次加热，开始循环；(2)无太阳光时，通过切换第一三向阀(7)和第二三向阀(8)，集热工质由第二换热器(9)、过热器(11)和再热器(12)构成一个回路。集热工质流过第二换热器(9)时被蓄热介质加热后通过过热器(11)和再热器(12)加热工质水/水蒸汽；3)蓄热介质回路：高温蓄热介质储存罐(14)和低温蓄热介质储存罐(15)之间连接第二热换器(9)；阳光充足时，蓄热介质从低温蓄热介质储存罐(15)抽出经过第二换热器(9)被蓄热介质加热后打入高温蓄热介质储存罐(14)，实现太阳能储存；无太阳光时则蓄热介质被从高温蓄热介质储存罐(14)抽出经过第二换热器(9)加热蓄热介质后打入低温蓄热介质储存罐(15)，释放出储存的太阳能；4)水/水蒸汽回路：蒸汽轮机低压缸(19)排出的水蒸汽经过凝汽器(20)凝结成水后，加入补给水(16)，再经过换热器(4)被地热水加热 到饱和状态，进入过热器(11)被太阳能集热工质加热为过热蒸汽，过热蒸汽经过蒸汽轮机高压缸(18)做功后进入再热器(12)再次被加热后进入蒸汽轮机低压缸(19)，排入凝汽器(20)；蒸汽轮机高压缸(18)内的转子和蒸汽轮机低压缸(19)内的转子共同带动发电机(21)转动发电；5)冷却水回路：冷却水经过凝汽器(20)后将蒸汽轮机低压缸(19)排气冷却后进入冷却塔(22)降温，再回到凝汽器(20)。