利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统及方法，通过在地下干热岩层钻水平井、直井，定向爆燃压裂后形成众多微裂缝，注入水及催化剂利用干热岩的热量，在地下制超临界蒸汽，形成高温高压蒸汽和催化剂混合物，使水强力裂解制取氢气，循环发电，降低制氢成本，充分利用地下干热岩储存的巨大热能资源，提高能源利用率，确保国家能源需求。

【技术实现步骤摘要】
利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统及方法
本专利技术涉及干热岩资源开发
,具体涉及一种利用地层干热岩所储存的巨大长效热能，注水、催化剂地下制超临界蒸汽循环发电制氢气的方法。
技术介绍
干热岩(HDR)，也称增强型地热系统(EGS)，或称工程型地热系统，是一般温度大于200℃、埋深数千米、内部不存在流体或仅有少量地下流体的高温岩体。这种岩体的成分可以变化很大,绝大部分为中生代以来的中酸性侵入岩,但也可以是中新生代的变质岩,甚至是厚度巨大的块状沉积岩。干热岩主要被用来提取其内部的热量,因此其主要的工业指标是岩体内部的温度。开发干热岩资源的原理是从地表往干热岩中打一眼井,在距注入井合理的位置处钻几口井并贯通人工热储构造,这些井用来回收高温水、汽,称之为生产井。注入的水沿着裂隙运动并与周边的岩石发生热交换,产生了温度高达200-300℃的高温高压水或水汽混合物。从贯通人工热储构造的生产井中提取高温蒸汽,用于地热发电和综合利用。利用之后的温水又通过注入井回灌到干热岩中,从而达到循环利用的目的。但是这种长效资源如果仅仅如此利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统，其特征在于，包括井口泄压发电站(1)、热电转换站(2)、气体分离罐(3)、注入井(5)、采气井(6)、高温电热电缆(8)；/n所述井口泄压发电站(1)、热电转换站(2)、气体分离罐(3)建设在地面并依次相连通；所述注入井(5)为水平井，其从地面往下延伸至设定深度的深层干热岩(4)；所述采气井(6)为直井，其从地面往下延伸至注入井(5)的水平段的位置并与之相连通；所述高温电热电缆(8)电性连接于所述井口泄压发电站(1)，其从地面下入所述注入井(5)中并延伸至注入井(5)的水平段；所述注入井(5)用于对其水平段位置的深层干热岩进行定向爆燃压裂以在深...

【技术特征摘要】
1.利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统，其特征在于，包括井口泄压发电站(1)、热电转换站(2)、气体分离罐(3)、注入井(5)、采气井(6)、高温电热电缆(8)；
所述井口泄压发电站(1)、热电转换站(2)、气体分离罐(3)建设在地面并依次相连通；所述注入井(5)为水平井，其从地面往下延伸至设定深度的深层干热岩(4)；所述采气井(6)为直井，其从地面往下延伸至注入井(5)的水平段的位置并与之相连通；所述高温电热电缆(8)电性连接于所述井口泄压发电站(1)，其从地面下入所述注入井(5)中并延伸至注入井(5)的水平段；所述注入井(5)用于对其水平段位置的深层干热岩进行定向爆燃压裂以在深层干热岩上制造大量微裂缝，并用于注入水及催化剂的混合物，使深层干热岩的微裂缝释放出的地层热量将水及催化剂的混合物加热成高温高压蒸汽和催化剂的混合物；所述高温电热电缆(8)用于对注入井(5)内的高温高压蒸汽进行加热使其形成超临界状态的蒸汽，从而使催化剂与超临界状态的蒸汽迅速反应，水分子裂解为氢气和氧气；所述井口泄压发电站(1)和所述采气井(6)相连通，用于利用经采气井(6)采出的含有氢气、氧气和高温高压蒸汽的高温高压混合气进行发电；所述热电转换站(2)用于对经井口泄压发电站(1)利用后的高温高压混合气进行热-电转换再次发电；所述气体分离罐(3)用于对经热电转换站(2)利用后的混合气中的氧气和氢气进行分离。


2.根据权利要求1所述的利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的系统，其特征在于，高温电热电缆(8)的加热温度可控范围为500-1500℃。


3.一种利用干热岩热能制超临界蒸汽循环发电制氢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
在地面建设井口泄压发电站(1)、热电转换站(2)和气体分离罐(3)，并使其依次连通；
在深层干热岩...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾天，
申请(专利权)人：栾天，
类型：发明
国别省市：北京;11