[00336321]一种太阳能与地热能联合电厂低碳排放的能量利用系统

天津大学

一种太阳能与地热能联合电厂低碳排放的能量利用系统

摘要

本发明提供的一种太阳能与地热能联合电厂低碳排放的能量利用系统，主要包括：发电系统、烟气碳捕集系统、地热能利用系统、太阳能热利用系统、膨胀机、相关的控制阀和相应的连接管路。通过控制各个控制阀的开关可以不同模式运行。当太阳能充足时，利用地热能和太阳能逐步提升流体温度至过热蒸汽状态，带动膨胀机工作，进而带动二氧化碳压缩机压缩捕集的二氧化碳，同时膨胀机排汽可以依次给再沸器和电厂低压给水换热器提供能量；在阳光不足或无阳光时，需要从电厂发电汽轮机抽汽保证膨胀机正常运行。本发明实现了太阳能与地热能的有效利用，将二者与烟气碳捕集技术集成，降低了烟气碳捕集系统抽汽对电厂的不利影响，同时确保整个耦合系统稳定运行。

主权项

1.一种太阳能与地热能联合电厂低碳排放的能量利用系统，包括发电系统、烟气碳捕集系统、地热能利用系统、太阳能热利用系统、膨胀机(27)和连接管路；其特征在于：所述发电系统由燃煤电厂锅炉(1)、电厂发电汽轮机(2)、冷凝器(3)、泵(4)、给水换热器(5)依次串联而成；所述燃煤电厂锅炉(1)的过热蒸汽出口与所述电厂发电汽轮机(2)的进汽口相连，所述给水换热器(5)的给水出口与所述燃煤电厂锅炉的给水进口相连；所述烟气碳捕集系统由吸收塔(10)、富液泵(9)、贫/富液换热器(8)、贫液泵(7)、解吸塔(6)、再沸器(11)和二氧化碳压缩机(29)组成；所述解吸塔(6)的底部出口与所述再沸器(11)的低温侧入口相连，所述再沸器(11)的低温侧出口与所述解吸塔(6)的下部进口相连；所述地热能利用系统由生产井(17)、过滤装置(18)、生产井出口阀(19)、地热换热器(20)，地热水泵(21)、注入井入口阀(22)、注入井(23)依次串联而成；所述太阳能热利用系统由太阳能集热阵列(12)、集热阵列出口阀(13)、导热油泵(14)、集热场换热器(15)、集热阵列入口阀(16)依次串联而成，所述导热油泵(14)的出口与所述集热场换热器(15)的高温侧入口相连，所述集热场换热器(15)的高温侧出口与所述集热阵列入口阀(16)相连；所述燃煤电厂锅炉(1)的烟气出口与所述吸收塔(10)的下部进口相连，所述吸收塔(10)的下部出口依次经过所述富液泵(9)和所述贫/富液换热器(8)后连接至所述解吸塔(6)的上部进口；所述解吸塔(6)的上部出口与所述二氧化碳压缩机(29)的进口相连；所述解吸塔(6)的下部出口依次经所述贫液泵(7)和所述贫/富液换热器(8)后连接至所述吸收塔(10)的上部进口；所述电厂发电汽轮机(2)的低压缸抽汽口经第一控制阀(30)后连接至所述膨胀机(27)的进汽口；所述膨胀机(27)的排汽口通过第二控制阀(32)后连接至所述再沸器(11)的高温侧进口；所述膨胀机(27)与所述二氧化碳压缩机(29)机械连接并带动所述二氧化碳压缩机(29)工作；所述地热换热器(20)的低温侧出口通过一工质泵(24)后分为两路，其中一路经第三控制阀(26)后连接至所述集热场换热器(15)的入口；另一路经第四控制阀(25)后连接至所述再沸器(11)的高温侧进口；所述集热场换热器(15)的出口分为两路，其中一路经第五控制阀(31)后连接至所述膨胀机(27)的进汽口，另一路经第六控制阀(33)后连接至所述再沸器(11)的高温侧进口；所述再沸器(11)的高温侧出口经过所述给水换热器(5)后连接至所述地热换热器(20)的低温侧进口，所述给水换热器(5)与所述地热换热器(20)之间的连接管路上设有第七控制阀(28)；上述的地热换热器(20)、工质泵(24)、第三控制阀(26)、集热场换热器(15)，第五控制阀(31)、膨胀机(27)、第二控制阀(32)、再沸器(11)、给水换热器(5)依次相连构成一回路。