[發明專利]一種利用地熱發電制氫及淡化水的聯產系統以及聯產方法

在審

• 申請號: 202011482663.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN114635837A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 陳同利;李鳳名;王東;邵江華;姚婷;吳磊;李恒;徐彬彬;高中顯;李銘;林媛;康廠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局有限公司新能源開發中心
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00;F01D15/10;F01K11/02;F22B3/04;C25B1/04;C25B9/00;C25B9/65;C02F1/16;C02F103/08
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

本發明公開了一種利用地熱發電制氫及淡化水的聯產系統以及聯產方法，包括地熱井、回灌井、潛水泵、閃蒸罐、汽輪機、發電機、電解槽、冷凝器、淡水儲罐、第一動力泵、第二動力泵、熱水管路、尾水管路、冷卻水管路、蒸汽管路、排氣管路和電纜；本發明能夠利用地下水進行發電，并能夠將部分地下水電解制氫進行聯合生產，不但將目前所用地熱發電系統和淡化水系統進行簡單化、合理化，而且對地熱水源進行了二次利用，從而進一步提高地熱水源的利用率，更加符合節能減排的生產需求。

技術領域

本發明涉及地熱資源利用技術領域，具體涉及一種利用地熱發電制氫及淡化水的聯產系統以及聯產方法。

背景技術

我國的很多地區地熱資源豐富，特別是華北地區水熱型地熱資源尤其豐富。

公開了一種地熱驅動的甲醇重整制氫的熱電氫三聯供系統，其包括與地熱井連接的地熱加熱單元、重整制氫單元和燃燒發電單元。整個系統直接采用地熱作為熱源加熱工質，受熱后的工質為甲醇重整制氫反應提供熱量，工質釋放熱量后仍有一定的熱能，用來加熱提供家用熱水，未反應完的甲醇在燃燒發電單元中燃燒發電，為用戶提供電力。?目前，國內地熱利用技術應用已經非常普遍，比如中國專利 CN109607476A

該三聯供系統利用地熱能甲醇重整制得氫氣的同時為用戶發電和提供生活熱水，實用性強并且能量利用率高，適用于地處地熱資源豐富區域的小微型應用場合，滿足用戶多種用能需求；

但是，上述設計中應用地熱加熱單元、燃燒發電單元進行生產，使整個工藝過程變得相當復雜，并且生產成本較高，僅能用于小型生產使用，無法大規模進行生產。

包括一級海水蒸發過濾稀釋裝置，二級海水蒸發過濾稀釋裝置，三級海水蒸發過濾稀釋裝置，四級海水蒸發過濾稀釋裝置，引水溝、海水過濾池、供電系統、沉淀雜質排污泵、淡水池，解決了傳統的的蒸餾或提純的過濾方法成本較高，且規模較小的問題。?另有，中國專利CN102398950A大型地熱多級蒸發海水來獲取淡水的裝置及其方法，

該淡化海水的方法雖然能夠對地熱進行合理的利用，但是整個淡化步驟相當復雜、生產周期也較長；

因此發明想設計一種能夠利用地下水進行發電，并將部分地下水進行電解制氫的聯合生產系統，不僅將目前所用地熱發電系統和淡化水系統進行簡單化、合理化，而且對地熱水源進行了二次利用，從而進一步提高地熱水源的利用率，更加符合節能減排的聯合生產需求。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種利用地熱發電制氫及淡化水的聯產系統以及聯產方法，其結構簡單、合理，不僅將目前所用地熱發電系統和淡化水系統進行簡單化、合理化，而且對地熱水源進行了二次利用，從而進一步提高地熱水源的利用率，更加符合節能減排的聯合生產需求。

本發明的技術方案是：

其一，提供一種利用地熱發電制氫及淡化水的聯產系統，包括地熱井、回灌井、潛水泵、閃蒸罐、汽輪機、發電機、電解槽、冷凝器、淡水儲罐、第一動力泵、第二動力泵、熱水管路、尾水管路、冷卻水管路、蒸汽管路、排氣管路和電纜；

所述潛水泵位于地熱井內，所述潛水泵的出水口與閃蒸罐的進水口通過熱水管路連通，所述閃蒸罐的出水口與第一動力泵的進水口通過尾水管路連通，所述第一動力泵的出水口并聯有第一支路和第二支路，所述第一支路與回灌井連通，所述第二支路與電解槽連通，所述第二支路上安裝有流量調節閥；

所述閃蒸罐的頂部設有蒸汽出口，所述蒸汽出口與汽輪機的進汽口通過蒸汽管路連通，所述汽輪機的出汽口與冷凝器的熱源端進口通過排氣管路連通，所述冷凝器熱源端出口與淡水儲罐連通，所述冷凝器的冷源端以及第二動力泵串聯在冷卻水管路上；

所述汽輪機的動力輸出端與發電機的動力輸入端連接，所述發電機的電力輸出端與電解槽的電力輸入端通過電纜進行電連接。

優選的，所述發電機與電解槽之間的電纜上串聯有變壓器。

優選的，所述電解槽的頂部安裝有導氣罩，所述導氣罩的頂部設有氫氣出口。