[发明专利]利用地热能实现二氧化碳循环发电的装备系统及方法

摘要

本发明提供一种利用地热能实现二氧化碳循环发电的装备系统及方法，公开的系统包括液态CO2储罐、高压泵/压缩机、地热能CO2蓄能装置、地热生产井、稳流调节器、涡轮机/活塞式膨胀机、发电机、冷却器和CO2压缩机；还公开以低压液态CO2流体为工质，采用地热水与低温CO2流体热交换形成不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO2流体后，经稳流调节器调节成等压超临界CO2流体后实现发电的方法。该装备系统及方法采用地热生产井中70～300℃的地热水中的热能对液态CO2进行蓄能，调质后实现二氧化碳循环发电，能够高效回收热能量，具有较高的热效率，有效存储并利用地热中的能量，实现能量的灵活调节利用。

主权项

一种利用地热能实现二氧化碳循环发电的装备系统，其特征在于，包括液态CO2储罐、高压泵/压缩机、地热能CO2蓄能装置、地热生产井、稳流调节器、涡轮机/活塞式膨胀机、发电机、冷却器和CO2压缩机；所述液态CO2储罐的出口与高压泵/压缩机的进口相连通，所述高压泵/压缩机的出口与地热能CO2蓄能装置的进口相连通，所述地热能CO2蓄能装置的出口与稳流调节器的进口相连通，所述稳流调节器的出口与涡轮机/活塞式膨胀机的进口相连通，所述涡轮机/活塞式膨胀机与发电机轴连接，所述涡轮机/活塞式膨胀机的出口与冷却器的进口相连通，所述冷却器的出口与CO2压缩机的进口相连通，所述CO2压缩机的出口分别与地热能CO2蓄能装置的进口、液态CO2储罐的进口相连通；所述地热能CO2蓄能装置，用于将低压液态CO2流体直接与不同温度的地热水进行热交换转化为不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO2流体；所述稳流调节器，用于将不同温度、不同压力、不同能量密度的超临界CO2流体转化为等压超临界CO2流体；所述不同温度的地热水来自地热生产井中70～300℃的地热水，所述地热能即为70～300℃的地热水中的热能；所述稳流调节器包括稳流调节器本体、导流混合机构、进口管路和出口管路；所述导流混合机构设置在稳流调节器本体内，所述进口管路和出口管路均设置在稳流调节器本体外侧上；所述进口管路与地热能CO2蓄能装置的出口连接；所述出口管路与涡轮机/活塞式膨胀机的进口连接。