所述再沸器8高溫側出口通過第二栗23的連接；所述地熱換熱器21的低溫側入口與第二栗23的出口連接，所述地熱換熱器21的低溫側出口則通過第二控制閥18匯入抽汽管道。
[0020]本發明中，根據中低溫地熱能回灌溫度的不同(即地熱能是否梯級利用)，中低溫地熱能子系統與電廠發電子系統及二氧化碳捕集子系統之間有兩種集成方式，即所述中低溫地熱能的熱量輸出端與所述再沸器和電廠的低壓給水換熱器12之間的連接關系包括下述兩種情形之一:一種是:所述地熱換熱器21的低溫側出口與再沸器8高溫側入口相連，再沸器8的高溫側出口與低壓給水換熱器12的熱源端入口相連，低壓給水換熱器12的熱源端出口則通過第二栗23重新返回地熱換熱器21，從而構成循環;這種連接方式可以將中溫地熱能根據品位的不同依次實現再沸器8與低壓給水換熱器12的梯級利用，減少汽輪機4抽汽，同時實現地熱流體的低溫回灌；另一種是:所述地熱換熱器21的低溫側出口與再沸器8的高溫側入口相連，再沸器8的高溫側出口直接經第二栗23返回地熱換熱器21，這種連接方式可以只利用地熱能為再沸器8提供熱量，在簡化系統的同時降低了地熱換熱器21的溫差。上述兩種連接方式均設計了從汽輪機4抽汽的連接管路，這樣可以在地熱能不足時利用抽汽提供熱量。
[0021]實施例1:
[0022]當中低溫地熱能進行梯級利用時，中低溫地熱能子系統與電廠發電子系統及二氧化碳捕集子系統之間的連接關系是:如圖1所示，所述中低溫地熱能子系統中的生產井24經過第一控制閥19、過濾器20、地熱換熱器21以及第三栗22的依次串聯后，換熱后的地熱水再回灌入注入井25，以保持地熱水的平衡。所述再沸器8的熱源端出口工質與低壓給水換熱器12的熱源端入口相連，低壓給水換熱器12的熱源端出口則與第二栗23入口相連，從而實現中低溫地熱能的梯級利用。實施例1的連接方式可以利用120-130Γ左右的地熱能，通過地熱換熱器21后首先提供給再沸器8所需溫度的熱量，經過再沸器8換熱后再繼續與低壓給水換熱器12換熱，將低溫地熱能梯級供給電廠低壓給水換熱器12。經過梯級利用后的地熱水的溫度可以降低到35°C左右。同時地熱能不足的部分則可以通過控制電廠抽汽來解決，這樣既實現了能量品位的梯級利用，減少了電廠抽汽的不可逆損失，同時低溫地熱水也便于回灌。
[0023]實施例2:
[0024]當中低溫地熱能只實現再沸器8供能利用時，中低溫地熱能子系統與電廠發電子系統及二氧化碳捕集子系統之間的連接關系是:如圖2所示，所述再沸器8的熱源端出口直接與第二栗23連接，第二栗23的出口與地熱換熱器21的低溫端入口相連，地熱換熱器21的低溫端出口則匯入抽汽管道，并與再沸器8熱源端相連，以提供再沸器8所需熱能。實施例2的連接方式只利用地熱能提供再沸器8所需的熱量，其優點是簡化了系統結構，降低了地熱換熱器21的換熱溫差;缺點是地熱水回灌溫度過高，地熱能利用不充分。
[0025]在本發明一種利用中低溫地熱能輔助電廠二氧化碳捕集的梯級利用系統工作過程中，再沸器8的熱量需求由生產井24提供的地熱能和電廠低壓抽汽共同提供，兩者通過抽汽閥門16與第二控制閥18進行切換與調節。在地熱能能夠完全滿足再沸器8熱需求時，抽汽閥門16關閉；在地熱能部分滿足再沸器8熱需求時，抽汽閥門16開啟，同時利用地熱能和抽汽提供熱量。
[0026]本發明中低溫地熱能既可以是地熱水、熱液，也可以是地熱蒸汽，其形式取決于地熱資源及開采情況。
[0027]本發明中低溫地熱與再沸器的利用為間接換熱形式，即中低溫地熱經過地熱換熱器21與再沸器8的熱源端流體進行換熱，也可以利用直接換熱形式，即中低溫地熱直接作為再沸器8熱源端工作流體，省去地熱換熱器21。
[0028]本發明中所述二氧化碳捕集子系統主要適用于化學吸收法捕集，吸收劑主要以醇胺類物質或無機氨水溶液為基礎。
[0029]本發明中所述中低溫地熱能溫度主要由所述二氧化碳捕集部分的解吸溫度決定。
[0030]本發明系統充分實現了地熱能的梯級利用，可大幅降低從電廠汽輪機4中抽蒸汽的能耗，在維持電廠穩定性的同時實現可再生能源利用與電廠二氧化碳減排的雙重功效，有力推動我國地熱能與煙氣捕集集成技術的大規模應用。
[0031]盡管上面結合圖對本發明進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發明的保護之內。
【主權項】
1.一種利用中低溫地熱能輔助二氧化碳捕集的梯級利用系統，包括電廠發電子系統、二氧化碳捕集子系統、中低溫地熱能子系統;其特征在于: 所述電廠發電子系統包括輸煤器(I)，鍋爐(2)、汽輪機(4)、乏汽凝汽器(14)、第一栗(15)、低壓給水換熱器(12)和高壓給水換熱器(13);所述鍋爐(2)、汽輪機(4)、乏汽凝汽器(14)、第一栗(15)、低壓給水換熱器(12)和高壓給水換熱器(13)依次串聯構成了一蒸汽循環系統； 所述二氧化碳捕集子系統包括煙氣凈化處理裝置(3)、吸收塔(5)、富液栗(10)、貧/富液換熱器(9)、貧液栗(11)、解吸塔(6)、再沸器(8)以及多級壓縮裝置(7);所述鍋爐(2)的煙氣出口與所述煙氣凈化處理裝置(3)的入口連接，所述煙氣凈化處理裝置(3)的出口連接至吸收塔(5)下部的氣體入口；所述貧/富液換熱器(9)分別與所述貧液栗(11)的出口、所述解吸塔(6)上部的富液噴淋入口、所述富液栗(10)的出口及所述吸收塔(5)的上部貧液噴淋入口相連;所述解吸塔(6)底部的入口分別與所述再沸器(8)的出口及所述貧液栗(11)的入口相連，所述解吸塔(6)頂部的氣體出口連接到所述多級壓縮裝置(7)的入口；所述汽輪機(4)與所述再沸器(8)之間的連接管路上設有抽汽閥門(15); 所述中低溫地熱能子系統包括第二栗(23)和依次與生產井(24)串聯的第一控制閥(19)、過濾器(20)、地熱換熱器(21)、第三栗(22)以及注入井(25);所述地熱換熱器(21)的低溫測出口與再沸器(8)的高溫側入口連接，所述汽輪機(4)的抽汽口與所述再沸器(8)的高溫側入口連接， 所述再沸器(8)的高溫側出口與第二栗(23)的入口端之間的連接關系包括以下兩種情形； 一種是:所述再沸器(8)的高溫側出口與第二栗(23)的入口端直接相連； 另一種是;所述再沸器(8)的高溫側出口與低壓給水換熱器(12)的熱源端入口連接，所述低壓給水換熱器(12)的熱源端出口與第二栗(23)的入口端相連； 所述第二栗(23)的出口端連接至所述地熱換熱器(21)的低溫測入口。2.根據權利要求1所述利用中低溫地熱能輔助二氧化碳捕集的梯級利用系統，其特征在于，所述二氧化碳捕集子系統適用于以化學吸收法捕集的系統，其中吸收劑為有機醇胺類或無機氨水類。3.根據權利要求1所述利用中低溫地熱能輔助二氧化碳捕集的梯級利用系統，其特征在于，所述生產井(24)提供的地熱能的溫度在100°C以上。
【專利摘要】本發明公開了一種利用中低溫地熱能輔助二氧化碳捕集的梯級利用系統，主要由電廠發電子系統、二氧化碳捕集子系統、中低溫地熱能子系統以及相關的控制部件組成。各部分主要通過煙氣凈化裝置、再沸器、地熱換熱器進行連接，從而形成整個系統。經過與地熱流體換熱后的工作流體依次通過再沸器和電廠低壓給水換熱器，在提供二氧化碳捕集過程中再沸器的熱量的同時，也能提供電廠低壓給水換熱器的熱需求，降低電廠低壓給水加熱的抽汽。本發明充分實現了地熱能的梯級利用，可大幅降低從電廠汽輪機中抽蒸汽的能耗，在維持電廠穩定性的同時實現可再生能源利用與電廠二氧化碳減排的雙重功效，有力推動我國地熱能與煙氣捕集集成技術的大規模應用。
【IPC分類】C01B31/20, B01D53/62, B01D53/78, F23J15/02
【公開號】CN105585015
【申請號】CN201610093321
【發明人】王甫, 趙軍, 嚴晉躍, 鄧帥, 孫太尉
【申請人】天津大學
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年2月19日