[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

权利要求书

1.一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、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；

所述地热能CO₂蓄能装置包括并联设置的两台以上台式地热能CO₂蓄能装置、并联设置的两台以上井式地热能CO₂蓄能装置、并联设置的一台以上台式地热能CO₂蓄能装置和一台以上井式地热能CO₂蓄能装置；

所述井式地热能CO₂蓄能装置包括第一CO₂流体蓄能机构、支架三、第一逆止阀、第一调节阀，所述第一CO₂流体蓄能机构通过支架三悬挂设置在地热生产井内，所述第一逆止阀与第一CO₂流体蓄能机构的进口相连接；所述第一调节阀与第一CO₂流体蓄能机构的出口相连接；所述第一逆止阀、第一调节阀分别设置在地热生产井外侧，所述第一CO₂流体蓄能机构为第一热交换器，第一热交换器内的工作介质为CO₂流体；

所述台式地热能CO₂蓄能装置包括装置本体、第二CO₂流体蓄能机构、地热水进口管道、地热水进口管道阀、地热水出口管道、地热水出口管道阀、第二逆止阀、第二调节阀，所述第二CO₂流体蓄能机构设置在装置本体内，所述第二逆止阀与第二CO₂流体蓄能机构的进口管道相连接；所述第二调节阀与第二CO₂流体蓄能机构的出口管道相连接；所述第二逆止阀、第二调节阀、地热水进口管道阀、地热水出口管道阀分别设置在装置本体外侧，所述地热水进口管道阀设置在装置本体外的地热水进口管道上；所述地热水出水口管道阀设置在装置本体外的地热水出口管道上；所述第二逆止阀与地热水出口管道阀设置在装置本体同一侧；所述第二调节阀与地热水进口管道阀设置在装置本体同一侧；所述第二CO₂流体蓄能机构为第二热交换器，第二热交换器内的工作介质为CO₂流体；所述地热水进口管道与地热泵的出口连接；所述地热泵的入口与地热生产井连通；所述地热水出口管道与地热回流井连通；

所述进口管道上设置有第一温压感应器、流量计、分配器、第三逆止阀；所述出口管道设置有调压阀、第二温压感应器；所述导流混合机构包括螺旋叶片、折流板或多孔板中的至少一种。