本发明涉及冷热电联供系统,具体而言,涉及一种冷热电联供系统。
背景技术:
1、目前,现有技术中的冷热电联供系统由于具有节约能源、提高效率、改善环境和增加电力供应等优点而被广泛应用,但是传统的冷热电联供系统以天然气等化石能源为燃料,加剧了化石能源的消耗和温室气体的排放。近年来,冷热电联供系统与可再生能源的集成引起了众多学者的注意,太阳能作为地球上最容易获取的可再生能源而被众多学者青睐。太阳能集热器通过收集太阳能催化一些化学物质发生化学反应产生燃料,这些燃料可以供给冷热电联供系统的动力发电设备使用,在一定程度上降低了化石燃料的使用,减小了温室气体的排放。
2、然而,太阳能受外界环境影响较大,在阴天和雾霾天不能利用,大大降低了与太阳能集成的冷热电联供系统的灵活性和稳定性。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种冷热电联供系统,以解决现有技术中的利用太阳能集成的冷热电联供系统的稳定性较差的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种冷热电联供系统,包括:冷热电联供子系统和热化学子系统,热化学子系统为冷热电联供子系统提供可燃气体;热化学子系统包括注入井和采气井,注入井的注入端通入至干热岩处,以通过注入井向干热岩处注入压裂液,以在干热岩上形成干热岩压裂带,注入井的注入端和采气井的采气端均与干热岩压裂带连接,注入井的注入端与采气井的采气端间隔设置;其中,注入井的注入端用于向干热岩压裂带内注入催化剂和待反应物,以使待反应物在催化剂的催化作用以及干热岩压裂带的高温作用下产生可燃气体,并经采气井的采气端排出可燃气体。
3、进一步地,热化学子系统还包括:第一换热器,第一换热器具有第一换热通道和第二换热通道,第一换热通道内通入有待反应物,第一换热通道内的流出端与注入井连通;第二换热通道的流入端与采气井连通,以使采气端的气体流入至第二换热通道内,并利用第二换热通道内的气体对第一换热通道内的待反应物进行预热。
4、进一步地,热化学子系统还包括:分离器,与第二换热通道的流出端与分离器的进气口连通,分离器用于对由第二换热通道流出的气体进行分离以分离出可燃气体和待反应物,分离器具有间隔设置的第一流出口和第二流出口,第一流出口用于流出可燃气体,第一流出口与冷热电联供子系统连通,以使分离出的可燃气体进入冷热电联供子系统;第二流出口用于流出待反应物。
5、进一步地,热化学子系统还包括:储存罐,用于存放待反应物,储存罐与第一换热通道连通,以向第一换热通道提供待反应物;储存罐与第二流出口连通,以使经第二流出口流出的待反应物流入至储存罐内。
6、进一步地,热化学子系统还包括:储气罐,储气罐的进气口与第一流出口连通,储气罐的出气口与冷热电联供子系统连通;和/或,第一溶液泵,设置在储存罐与第一换热通道连通的连通管路上,以通过第一溶液泵为待反应物提供输送动力;和/或,支撑剂输送管路,与干热岩压裂带连接,支撑剂输送管路用于向干热岩压裂带中输送支撑剂,以对干热岩压裂带进行支撑。
7、进一步地,催化剂为cu/zno/al2o3催化剂,待反应物为甲醇。
8、进一步地,冷热电联供子系统包括:内燃机,与冷热电联供子系统连接,以使冷热电联供子系统的可燃气体进入内燃机内燃烧;双效吸收式冷热水机组,双效吸收式冷热水机组利用内燃机产生的能量对水进行制冷或制热;发电机,发电机将内燃机燃烧产生的化学能转化为机械能。
9、进一步地,双效吸收式冷热水机组包括:高压发生器,内燃机燃烧产生的烟气输送至高压发生器;第一低压发生器,内燃机燃烧产生的缸套水输送至第一低压发生器,以使双效吸收式冷热水机组利用内燃机产生的烟气和缸套水进行制冷或制热。
10、进一步地,双效吸收式冷热水机组还包括换热循环回路组件、第二低压发生器、低温溶液热交换器、高温溶液热交换器;高压发生器、第一低压发生器、低温溶液热交换器和高温溶液热交换器均与换热循环回路组件连接,并与换热循环回路组件中的至少部分进行热交换;其中,双效吸收式冷热水机具有夏季制冷模式、冬季制热模式和过渡季节制热模式,换热循环回路组件具有第一运行状态、第二运行状态和第三运行状态;当双效吸收式冷热水机处于夏季制冷模式时,换热循环回路组件处于第一运行状态,换热循环回路组件用于提供冷水;当双效吸收式冷热水机组处于冬季制热模式时,换热循环回路组件处于第二运行状态,换热循环回路组件用于提供具有第一预设温度的热水;当双效吸收式冷热水机组处于过渡季节制热模式时,换热循环回路组件处于第三运行状态,换热循环回路组件用于提供具有第二预设温度的热水。
11、进一步地,换热循环回路组件包括冷凝器、蒸发器、吸收器、冷却塔、循环管路、出水管路、第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀和第四开关阀,第一开关阀设置在循环管路的进水端,第二开关阀设置在冷却塔和循环管路的进水端的管路之间,循环管路的进水端位于冷却塔和吸收器之间,第三开关阀设置在冷凝器和冷却塔之间的循环管路上,出水管路与循环管路连接,出水管路与循环管路的连接端位于冷却塔和冷凝器之间,第四开关阀设置在出水管路上;其中,当换热循环回路组件处于第一运行状态时,第一开关阀和第四开关阀关闭,第二开关阀和第三开关阀均打开;当换热循环回路组件处于第二运行状态和第三运行状态时,第一开关阀和第四开关阀打开,第二开关阀和第三开关阀关闭;和/或,双效吸收式冷热水机组采用溴化锂和水作为工质。
12、应用本发明的技术方案,利用干热岩的热量使甲醇发生裂解反应,产生合成气作为冷热电联供系统中动力发电设备的燃料,减少了化石燃料的使用,为干热岩的利用以及冷热电联供系统与地热能的集成提供了一种新的形式,且干热岩储量丰富,干热岩热化学子系统为一个封闭系统,无任何温室气体排放和其他污染物,清洁环保,干热岩的高温作用受到外界环境影响较小,不会因为天气原因造成无法使用的情况,能够有效保证冷热电联供系统的作用稳定性。此外,干热岩可循环利用,一般的干热岩只能利用20年左右,在不利用后,地心的炽热岩浆会重新加热这些研室,几十年后,这些干热岩就可以再次被利用,能够实现能源的再利用。通过系统的合理配置,本发明实现了干热岩、化学能与冷热电联供系统的利用,形成了输出有冷、热、电的冷热电联供系统,提高了干热岩与冷热电联供系统的效率。
1.一种冷热电联供系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述热化学子系统(50)还包括:
3.根据权利要求2所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述热化学子系统(50)还包括:
4.根据权利要求3所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述热化学子系统(50)还包括:
5.根据权利要求4所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述热化学子系统(50)还包括:
6.根据权利要求1所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述催化剂为cu/zno/al2o3催化剂,所述待反应物为甲醇。
7.根据权利要求1所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述冷热电联供子系统(40)包括:
8.根据权利要求7所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述双效吸收式冷热水机组(10)包括:
9.根据权利要求8所述的冷热电联供系统,其特征在于,所述双效吸收式冷热水机组(10)还包括换热循环回路组件、第二低压发生器(15)、低温溶液热交换器(20)、高温溶液热交换器(21);所述高压发生器(13)、所述第一低压发生器(14)、所述低温溶液热交换器(20)和所述高温溶液热交换器(21)均与所述换热循环回路组件连接,并与所述换热循环回路组件中的至少部分进行热交换;
10.根据权利要求9所述的冷热电联供系统,其特征在于,