一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用地热能的二氧化碳发电装置，底板上第一发电机和第一透平传动连接，底板上支撑架的上表面固定连接有第二透平和第二发电机，且第二透平与第二发电机传动连接，固定架顶部换热罐内设有进气室和排气室，第一透平的出气端固定连接有第一连通管，且第一连通管的另一端与进气室相连通，蒸汽管的另一端与第一透平的进气端相连通，底板上冷却箱内设有集气室，排气室的一侧第二连通管穿过冷却箱并与集气室相连通，底板上表面压缩机的压缩管与集气室相连通，压缩机的出气端固定连接有注气管，本发明专利技术能够能够对气体中的热量进行二次利用，增加装置的发电量，同时能够对滤网进行震动防止滤网堵塞，提高装置使用效率。提高装置使用效率。提高装置使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置及使用方法


[0001]本专利技术属于新能源发电
，涉及一种二氧化碳发电装置及其使用方法，尤其涉及一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置及使用方法。

技术介绍

[0002]气候变化已成为影响人类生存和发展的问题之一，而工业排放的二氧化碳被认为是导致气候变暖的主要原因。我国作为世界上最大的发展中国家，以煤炭为主的一次能源和以火力发电为主的二次能源作为能源结构。随着经济总量的迅速增长，一次能源和二次能源的CO2排放具有增长快、总量大的特点，为应对气候变化发展低碳能源尤其是可再生能源和新能源已成为人们的共识，地热资源利用发电及超临界二氧化碳发电等已受到广泛关注。
[0003]地热主要是地球内部长寿命放射性同位素热核反应产生的热能。离地球表面5000米深，15℃以上的岩石和液体的总含热量，据推算约为14.5
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1021KJ，约相当于4948万亿吨标准煤的热量。按照其储存形式，地热资源可分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩型和熔岩型5大类。我国将地热资源按温度划分为高温地热(高于150℃)和中低温地热(低于150℃)，高温地热主要用于发电，中低温地热通常直接用于采暖、工农业加温、水产养殖及医疗和洗浴等。我国地热资源分布广泛，资源丰富。全国地热可开采资源量为每年68亿立方米，所含地热量为973万亿千焦耳。据河北省地矿局计算，仅河北平原可采地热资源量达4.93
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1020KJ，相当于168147亿吨标准煤。该区域地热资源主要赋存于上第三系砂岩和古生界及中上元古界的古潜山碳酸盐岩储水层，主要分布在华北断坳构造沉降区，热储层埋藏深度较浅，埋深3000m以浅地热资源分布广泛，出水口热水温度最高达96℃。虽说有各种梯级开发应用方案，但目前地热资源开发利用类型单一，废弃的地热水温度高，地热资源远未得到充分利用，浪费严重。迫切需要新的技术方案实现地热资源的可持续利用，发挥地热资源在发展低碳经济产业和节能减排中的作用。
[0004]二氧化碳发电是一种新型发电技术，自第一次工业革命以后，热能的主要利用方式是将热能通过动力系统转化为机械能，为人类的活动提供动力，超临界二氧化碳发电系统属于动力系统的一种，是以超临界状态的二氧化碳作为工质，将热源的热量转化为机械能，其热源可来自核反应堆、太阳能、地热能、工业废热、化石燃料燃烧等，其中地热能应用较为广泛，但现有的利用地热能的二氧化碳循环发电装置仍存在各种问题。
[0005]鉴于此，迫切需要开发设计一种能够对捕集的二氧化碳气体中热量进行利用，环保且能减少能量浪费的二氧化碳循环发电装置。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术为了解决现有利用地热能的二氧化碳发电装置不能对膨胀后的二氧化碳气体中的热量进行利用，造成能量浪费的问题，提供一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置及使用方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置，包括底板，所述底板的上表面固定连接有第一发电机和第一透平，且第一发电机和第一透平传动连接，所述第一透平的进气端固定连接有输气管，所述底板的上表面固定连接有支撑架和固定架，所述支撑架的上表面固定连接有第二透平和第二发电机，且第二透平与第二发电机传动连接，所述固定架的顶部固定连接有换热罐，换热罐内设有进气室和排气室，所述进气室和排气室之间连通有多个换热管，所述第一透平的出气端固定连接有第一连通管，且第一连通管的另一端与进气室相连通，所述换热罐的顶部固定连接有蒸汽管，蒸汽管的一侧设有电磁阀，且蒸汽管的另一端与第一透平的进气端相连通，所述换热罐的一侧固定连接有压力表，所述底板的上表面固定连接有冷却箱，冷却箱内设有集气室，所述排气室的一侧固定连接有第二连通管，且第二连通管穿过冷却箱并与集气室相连通，所述底板的上表面固定连接有压缩机，压缩机的进气端固定连接有压缩管，且压缩管的另一端与集气室相连通，所述压缩机的出气端固定连接有注气管，所述底板的上表面固定连接有过滤箱，过滤箱的两侧分别固定连接有进气管和吸气管，且吸气管的另一端与集气室相连通，所述过滤箱的一侧内壁活动连接有滤网，所述过滤箱内设有除尘机构。
[0008]进一步的，所述托板的上表面固定连接有两个拉簧，拉簧的另一端与滤网相固定，所述托板的上表面固定连接有两个顶柱，所述滤网的底部固定连接有顶杆，所述吸气管的另一端固定连接有集气筒，集气筒的顶部固定连接有十字架，十字架的一侧活动连接有转轴，转轴的一侧活动连接有多个扇叶，且扇叶位于集气筒内，所述转轴的顶部固定连接有转盘，转盘的上表面固定连接有楔形块。
[0009]在前述方案的基础上，所述冷却箱的顶部内壁和底部内壁均固定连接有阻水板，且阻水板交错分布。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案，所述冷却箱的一侧开设有观察口，观察口的一侧设有视窗。
[0011]进一步的，所述换热罐的顶部固定连接有阀座，阀座的顶部固定连接有安全阀。
[0012]在前述方案的基础上，所述过滤箱的一侧固定连接有集尘箱，集尘箱的一侧开设有第一插槽，第一插槽内活动连接有隔板，隔板的两侧均固定连接有插杆，所述集尘箱的两侧均固定连接有限位板，且插杆与限位板相插接，所述插杆的一端固定连接有弹簧，且弹簧的另一端与限位板相固定。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案，所述集尘箱的一侧开设有第二插槽，第二插槽内活动连接有集尘盒，集尘盒的一侧固定连接有拉手。
[0014]进一步的，所述顶杆的一端活动连接有滚筒。
[0015]一种利用地热能的二氧化碳循环发电装置的使用方法，包括如下步骤：
[0016]S1、首先将过滤箱上的进气管与外界的二氧化碳收集设备相连接，并将注气管和输气管与地下的干热岩地热储层相连通，然后启动压缩机，压缩机抽取冷却箱内的集气室中的气体，抽气的同时通过吸气管将过滤箱中的被滤网过滤后的气体抽出，然后经过压缩机压缩后输入地下的干热岩地热储层，随后气体在干热岩地热储层中被加热膨胀，然后通过输气管注入第一透平中，第一透平带动第一发电机进行发电，随后气体通过第一透平的出气端沿着第一连通管进入到进气室中，随后通过换热管进入排气室中，由于气体经过地下干热岩地热储层的加热，使得气体存在大量的热量，从而对换热罐中的液体进行加热，当
换热罐中的压力达到排放标准时，电磁阀打开，并将气体从蒸汽管中排放至第二透平中，从而通过第二透平使第二发电机发电，减少能源的浪费，而第二透平中排出的气体被外部的设备收集，然后从排气室中排出的气体经过第二连通管排入集气室中，然后继续被压缩机抽取，排入地下干热岩地热储层进行加热；
[0017]S2、当气体在过滤箱内被抽取时，气体经过集气筒，在风力的作用下，使扇叶带动转轴转动，转轴转动的同时带动转盘和楔形块转动，当楔形块与滚筒接触时，将滚筒和顶杆顶起，使得滤网的一端被顶起，当楔形块与滚筒脱离接触时，滤网的另一端在拉簧的作用下，向下移动，并撞击顶柱，从而产生震动，将滤网上的杂质震落至集尘箱内的隔板上；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用地热能的二氧化碳发电装置，包括底板(2)，其特征在于，所述底板(2)的上表面固定连接有第一发电机(4)和第一透平(6)，且第一发电机(4)和第一透平(6)传动连接，所述第一透平(6)的进气端固定连接有输气管(5)，所述底板(2)的上表面固定连接有支撑架(3)和固定架(19)，所述支撑架(3)的上表面固定连接有第二透平(8)和第二发电机(9)，且第二透平(8)与第二发电机(9)传动连接，所述固定架(19)的顶部固定连接有换热罐(7)，换热罐(7)内设有进气室(27)和排气室(28)，所述进气室(27)和排气室(28)之间连通有多个换热管(26)，所述第一透平(6)的出气端固定连接有第一连通管(20)，且第一连通管(20)的另一端与进气室(27)相连通，所述换热罐(7)的顶部固定连接有蒸汽管(15)，蒸汽管(15)的一侧设有电磁阀(17)，且蒸汽管(15)的另一端与第一透平(6)的进气端相连通，所述换热罐(7)的一侧固定连接有压力表(18)，所述底板(2)的上表面固定连接有冷却箱(10)，冷却箱(10)内设有集气室(40)，所述排气室(28)的一侧固定连接有第二连通管(21)，且第二连通管(21)穿过冷却箱(10)并与集气室(40)相连通，所述底板(2)的上表面固定连接有压缩机(11)，压缩机(11)的进气端固定连接有压缩管(23)，且压缩管(23)的另一端与集气室(40)相连通，所述压缩机(11)的出气端固定连接有注气管(24)，所述底板(2)的上表面固定连接有过滤箱(1)，过滤箱(1)的两侧分别固定连接有进气管(12)和吸气管(25)，且吸气管(25)的另一端与集气室(40)相连通，所述过滤箱(1)的一侧内壁活动连接有滤网(35)，所述过滤箱(1)内设有除尘机构。2.如权利要求1所述的一种利用地热能的二氧化碳发电装置，其特征在于，所述除尘机构包括托板(33)，托板(33)的上表面固定连接有两个拉簧(34)，拉簧(34)的另一端与滤网(35)相固定，所述托板(33)的上表面固定连接有两个顶柱，所述滤网(35)的底部固定连接有顶杆(37)，所述吸气管(25)的另一端固定连接有集气筒(30)，集气筒(30)的顶部固定连接有十字架(29)，十字架(29)的一侧活动连接有转轴(32)，转轴(32)的一侧活动连接有多个扇叶(31)，且扇叶(31)位于集气筒(30)内，所述转轴(32)的顶部固定连接有转盘(38)，转盘(38)的上表面固定连接有楔形块(36)。3.如权利要求1所述的一种利用地热能的二氧化碳发电装置，其特征在于，所述冷却箱(10)的顶部内壁和底部内壁均固定连接有阻水板(39)，且阻水板(39)交错分布。4.如权利要求3所述的一种利用地热能的二氧化碳发电装置，其特征在于，所述冷却箱(10)的一侧开设有观察口，观察口的一侧设有视窗(22)。5.如权利要求1所述的一种利用地热能的二氧化碳发电装置，其特征在于，所述换热罐(7)的顶部固定连接有阀座，阀座的顶部固定连接有安全阀(16)。6.如权利要求1所述的一种利用地热能的二氧化碳发电装置，其特征在于，所述过滤箱(1)的一侧固定连接有集尘箱(13)，集尘箱(13)的一侧开设有第一插槽，第一插槽内活动连接有隔板(14)，隔板(14)的两侧均固定连接有插...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁柱，徐志程，周毅，
申请(专利权)人：重庆盛厦果时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：