[发明专利]地热驱动节能型CO2-Kalina发电系统

说明书

本发明公开了一种地热驱动节能型CO₂‑Kalina发电系统，包括地埋管换热器，与地埋管换热器出口连接的第一分流器，与第一分流器出口连接的第一压缩机和涡轮机，与第一压缩机出口连接的相变蓄热器，与相变蓄热器出口连接的高压储液罐，与涡轮机连接的第一回热器，与第一回热器连接的第二压缩机，与第二压缩机连接的第二分流器，与第二分流器连接的低压储液罐，与高压储液罐和低压储液罐连接的混合器，与第一回热器氨蒸汽进口连接的分离器，与第一回热器氨蒸汽出口连接的汽轮机，与汽轮机连接的第二回热器，以及与第二回热器氨蒸汽出口连接的吸收器。本发明可现对CO₂进行有效的存储和利用，满足峰谷电不同工况的负荷需求，实现能源阶梯利用，提高能源利用率。

技术领域

本发明涉及发电装置，尤其涉及一种地热驱动节能型CO₂-Kalina发电系统。

背景技术

随着化石能源的大量利用，资源紧缺日益凸显，地热能作为一种新的可再生清洁能 源，受到了国内外的广泛关注。

地热能以热力形式存在的天然热能，一般直接转化为电能使用。我国有巨大的地热 能资源基础，但是它的开发受到热液系统限制。传统的地热发电系统使用水作为地热载体。虽然水的许多性质都适合成为工作流，但是其在高温下对于岩石矿物的高溶解性， 使得增强型地热系统的储集非常困难。

而另一种载体CO₂，因其环境友好、热效率高、且可与现有的多种热源系统结合应用的特点，成为未来发电极具前景的工作流体之一。

发明内容

发明目的：针对现阶段中低品位热源利用率低、循环系统热损失大、输出效率低等问题，本发明的目的是提供一种地热驱动节能型CO₂-Kalina发电装置，以CO₂作为地热 载体，利用地热能并结合Kalina循环，实现高效节能发电。

技术方案：一种地热驱动节能型CO₂-Kalina发电系统，包括地埋管换热器，与所述地埋管换热器出口连接的第一分流器，与所述第一分流器出口连接的第一压缩机和涡轮机，与所述第一压缩机出口连接的相变蓄热器，与所述相变蓄热器出口连接的高压储液罐，与所述涡轮机连接的第一回热器，与所述第一回热器连接的第二压缩机，与所述第 二压缩机连接的第二分流器，与第二分流器连接的低压储液罐，与所述高压储液罐和低 压储液罐连接的混合器，与所述第一回热器氨蒸汽进口连接的分离器，与所述第一回热 器氨蒸汽出口连接的汽轮机，与所述汽轮机连接的第二回热器，与所述第二回热器氨蒸 汽出口连接的吸收器。

所述相变蓄热器为三套管式换热器，中间层为纳米胶囊相变蓄热材料，内层流过高 压高温液体二氧化碳，外层流过低温液体二氧化碳。

进一步的，所述分离器和吸收器之间，设有第一调节阀。

进一步的，所述高压储液罐和混合器之间，设有第二调节阀。

进一步的，所述低压储液罐和混合器之间，设有第三调节阀。

进一步的，所述第二压缩机与低压储液罐之间，设有第四调节阀。

进一步的，所述吸收器出口、所述第三调节阀与低压储液罐连接的管道上均设有泵。

有益效果

与现有技术，本发明具有如下显著进步：

(1)CO₂具有膨胀性大、粘度较低、密度小，流动性强以及对岩石矿物的溶解有效性低等特点。使用CO₂作为地热载热流体，可减少或消除结垢问题，满足环境友好、热 效率高、经济性好的系统需求。系统中循环的CO₂来自于工业生产的废气，经过涡轮机 发电后最终被压缩储存在地下，减少了工业CO₂的排放，有利于减缓温室效应。