[实用新型]一种蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置

说明书

本实用新型公开低碳与清洁能源技术领域的一种蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置，包括有壳体，所述壳体底端设置有支架，所述壳体内腔下部设置有隔板，所述隔板将壳体内腔分为上下两个密封腔，所述隔板中部转动贯穿设置有转轴，本实用新型可直接以CO2为工作介质吸收蓄集地热水井或壳体内地热水的高温热能，热交换器中的CO2蓄能转化为高能量密度的高压热态超临界CO2流体，可供应超临界CO2发电系统发电，通过设置的叶轮、搅拌叶、转轴等机构能够扰乱地热水，使得热能转化更充分，本装置结构简单，占地小，不影响生态环境的运行稳定，自耗能低，投资低，运行成本低，蓄能高效、应用安全。

技术领域

本实用新型涉及低碳与清洁能源技术领域，具体为一种蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置。

背景技术

气候变化已成为影响人类生存和发展的问题之一，而大量的二氧化碳排放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，是以煤炭为主的一次能源和以火力发电为主的二次能源结构，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，地热资源利用与发电及超临界二氧化碳发电等已受到广泛关注。

为此，国内外科技工作者进行了大量的研究，其中由中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司申请的中国专利CN204672103U提供的“一种利用地热的二氧化碳捕集、发电与封存装置”代表了先进技术水平，其将经冷却器冷却的CO2压缩液化压入地热层，一部分二氧化碳永久封存在地下，一部分二氧化碳在地热层中加热增压后通过管道输送至地面，在二氧化碳膨胀机中转化为机械能带动二氧化碳发电机产生电力。但该方案存在以下问题：其一，将液化CO2压入地热层再从另一处钻井用管道引出，投资大、耗能大；其二，液化CO2压入地热层，除风险大、且客观上不可控、易发生安全事故外，压入的CO2还将酸化地质并置换出地质层大量的烃类如甲烷等，该烃类进入大气生态圈，造成不可预期的环境危害。

而随CCS(CO2的捕集与封闭)技术应用发展起来的超临界二氧化碳发电系统较传统的热能发电系统的系统热效率、总重及占地面积、污染物排放等方面表现出显著的优势，现行的超临界二氧化碳发电系统包括热源、高速涡轮机、高速发电机、高速压气机、冷却器等，而其高效换热器是超临界发电系统工程应用的基础，客观上要求用高效换热器等压加热二氧化碳工质，因此，现行超临界二氧化碳试验环路的热交换大多使用印制电路板热交换器(PCHE)，它适用于高工作温度和高工作压力，并具有良好的扩展能力，能满足用换热器等压加热二氧化碳工质的要求，但机构复杂，投资大，一套获取热能的换热装置高达数千万美元，严重影响了超临界二氧化碳发电系统的推广应用。

为有效利用我国广阔的可再生低碳地热水能源，需要开发一种利用地热水资源对超临界CO2流体蓄能的一种占地小，又不影响生态环境的运行稳定、自耗能低、投资低、运行成本低的装置

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种蓄集地热能的二氧化碳蓄能装置，包括有壳体，所述壳体底端设置有支架，所述壳体内腔下部设置有隔板，所述隔板将壳体内腔分为上下两个密封腔，所述隔板中部转动贯穿设置有转轴，所述转轴位于下侧密封腔部分固定套接有叶轮，所述转轴位于上侧密封腔部分均匀设置有搅拌叶，所述壳体下侧密封腔右后壁设置有进水管，所述壳体下侧密封腔左后壁设置有第一弯管，所述第一弯管另一端连接有第二弯管，所述第二弯管顶端连接壳体上侧密封腔底部，所述壳体右壁上部设置有排水管，所述排水管以及进水管上均设置有水流调节阀，所述壳体上侧密封腔内设置有热交换器，所述搅拌叶位于热交换器内围，所述热交换器顶端连接有进液管道，所述进液管道上设置有单向阀，所述热交换器底端连接有出液管道，所述出液管道上设置有二氧化碳流体调节阀。

优选的，所述热交换器为螺旋绕管式热交换器，工作介质为二氧化碳流体。