CN114046172B - 基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 - Google Patents
基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114046172B CN114046172B CN202111256812.9A CN202111256812A CN114046172B CN 114046172 B CN114046172 B CN 114046172B CN 202111256812 A CN202111256812 A CN 202111256812A CN 114046172 B CN114046172 B CN 114046172B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- movable
- heat
- mobile
- liquid carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 607
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 303
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 303
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 76
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 133
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 20
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 17
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F5/00—Means or methods for preventing, binding, depositing, or removing dust; Preventing explosions or fires
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
- F01K25/103—Carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
- F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法，它包括用于提供热源的热源系统，所述热源系统与用于发电的移动式发电系统相连；所述热源系统包括地下煤火核心区，地下煤火核心区位于煤层的内部，煤层的内部并与地下煤火核心区相连通的位置设置有气态二氧化碳收集井，气态二氧化碳收集井的侧边设置有二氧化碳输配管；所述移动式发电系统包括移动式膨胀部、移动式升压部、移动式液态二氧化碳储罐和移动式电储能部四个部分。该发明充分考虑到了地下煤火自燃过程温度小于500℃时二氧化碳介质的副反应，兼具地下煤火治理、二氧化碳捕集、模块化可移动、煤火余热利用等综合功能。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安防领域，尤其涉及基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法。
背景技术
中国是煤炭大国，我国有70%的工业都依赖于煤炭资源。随着碳达峰、碳中和目标的提出，煤炭资源的低排放和精细化利用将显得尤为重要。煤火灾害广泛发生在世界各地主要煤产区，这不仅给我国乃至世界带来巨大资源流失且对大气环境造成严重破坏。据报道，我国每年因煤火燃烧直接损失的煤炭资源高达1360万吨，间接因无法开采造成的煤炭资源损失高达两亿吨，且造成二氧化碳排放3500万吨以上。
现有的治理方法仍主要采用注水、注浆等传统方式，其核心还是需要以水或水泥浆对起火区域进行降温或者对氧气进行阻断。但是该类方法存在耗水量大、工程量大以及花费高等问题。随着对煤火灾害的认知提升，近年来煤火治理相关新技术也迅速蓬勃发展起来。如专利CN 205434754 U提出的基于气态惰性气体凝胶/泡沫介质的煤火抑制技术，专利CN104912585 A提出的基于现场制备液氮的煤火抑制技术，专利CN 109779600 A提出的地下点火气化与热利用的一体化煤火开发利用技术。与此同时，在治理煤火的同时开展余热利用的相关技术也开始出现，专利CN 106679207 A提出的利用地下矿层结构及氮气介质的地下煤火抑制与热开采一体化技术，专利CN109724278 B提出的热管结合温差发电的煤火余热开采技术等。
然而，当地下煤火发生时，煤火集中区域热量大，有效利用这部分热量将减少煤火灾害带来的能量损失。此外，当煤火发生在无人区时，该部分热量就需要异地化应用。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明目的是提供基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法，该发明充分考虑到了地下煤火自燃过程温度小于500℃时二氧化碳介质的副反应，兼具地下煤火治理、二氧化碳捕集、模块化可移动、煤火余热利用等综合功能，实现了对地下煤火治理过程的稳定持续。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，它包括用于提供热源的热源系统，所述热源系统与用于发电的移动式发电系统相连；
所述热源系统包括地下煤火核心区，地下煤火核心区位于煤层的内部，煤层的内部并与地下煤火核心区相连通的位置设置有气态二氧化碳收集井，气态二氧化碳收集井的侧边设置有二氧化碳输配管；
所述移动式发电系统包括移动式膨胀部、移动式升压部、移动式液态二氧化碳储罐和移动式电储能部四个部分。
所述煤层的内部含有煤层裂隙，在煤层的上层为原始覆土层，原始覆土层的上层为阻燃填埋层。
所述二氧化碳输配管采用耐高温耐高压液态二氧化碳输配管，采用三层套管形式，其中最内、最外层均采用不锈钢管，中层嵌套硅基环形耐火固件进行填充。
所述系统包括二氧化碳流、热能流和电能流三股逻辑流向；所述二氧化碳流通过由移动式膨胀部、移动式液态二氧化碳储罐、移动式升压部、二氧化碳输配管、地下煤火核心区、气态二氧化碳收集井、移动式膨胀部顺序连接构成的系统完成二氧化碳发电的热动力循环；
所述热能流是由移动式膨胀部和移动式升压部相互连接构成的吸热循环，以及移动式升压部和移动式液态二氧化碳储罐相互连接构成的冷热供应循环；
所述电能流是以移动式电储能部为转换核心，移动式膨胀部根据电网具体情况选择向电网供电或向移动式电储能部供电，移动式电储能部向移动式升压部供电。
所述移动式膨胀部包括发电机、第一变速箱、膨胀机、旋风除尘器和第一换热器；所述发电机的电力出口为电网或移动式电储能部供电；第一变速箱用以匹配发电机和膨胀机二者转速；膨胀机采用3-4级二氧化碳专用透平；旋风除尘器由引流入口、引流出口、壳体和螺旋给料器四部分组成，用以排除地下提取二氧化碳时随之携带的固体颗粒；第一换热器热端用于为膨胀机出口提供低温低压环境，冷端用于将回收的热量传递给移动式升压部。
所述移动式升压部由表冷器、吸收式热泵、电动机、第二变速箱、液态二氧化碳增压泵、第二换热器和冷热换向阀门组组成；表冷器用于从自然环境中吸收环境中的低温能或排出系统余热；吸收式热泵由冷凝器、蒸发器、发生器、吸收器和盐水泵五个部分组成，用于吸收移动式膨胀部中排出的热量，以作为驱动源进行制冷；吸收器采用卵石或格栅填充，增加其内部表面积；电动机用于为液态二氧化碳增压泵提供动力，电动机与盐水泵的电力来源于移动式电储能部；第二变速箱用以匹配电动机和液态二氧化碳增压泵二者转速；液态二氧化碳增压泵用于将移动式液态二氧化碳储罐内的低压液态二氧化碳进行升压；第二换热器用于将吸收式热泵制备的冷量传递给液态二氧化碳增压泵出来的高温高压液态二氧化碳，实现降温预冷功能，并通过二氧化碳输配管将低温高压液态二氧化碳注入地下煤火核心区；冷热换向阀门组实现对冷热量的组织管理。
所述移动式液态二氧化碳储罐由储罐罐体、上部换热器、下部换热器、安全阀和防爆膜构成；储罐罐体内部采用不锈钢，外部使用碳纤维缠绕并在外部做绝热处理；上部换热器、下部换热器二者通过通入冷热流体实现移动式液态二氧化碳储罐的压力调节，当储罐压力降低时通过向上部换热器和下部换热器内通入热流体，使部分二氧化碳加速汽化；当储罐压力升高时向上部换热器和下部换热器内通入冷流体，使部分二氧化碳加速冷凝。
基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统的运行方法，系统开始投运，所述热源系统中地下煤火核心区与煤层裂隙构成的地下空间保持正压，二氧化碳介质沿裂隙渗透阻断氧气供应使局部火情得到抑制；随着系统持续运行，该区域逐渐降温至70℃临界温度，该区域完成治理井口封闭，再将移动式发电系统牵引至下一点位进行治理。
二氧化碳流分别流经热源系统和移动式发电系统的各模块，并从移动式膨胀部开始依次完成了：二氧化碳经除尘净化、膨胀出功、降温、液化、降温、升压、降温、注入、升温、提取和除尘净化工艺环节，并最终完成二氧化碳发电的热动力循环过程；
所述二氧化碳流在移动式膨胀部内部完成的工艺流程为，二氧化碳由旋风除尘器的引流入口进入，旋风除尘器的二氧化碳引流出口连接于膨胀机的二氧化碳进口，膨胀机的二氧化碳出口连接于第一换热器的第一高温侧进口，二氧化碳由第一换热器的第一高温侧进口排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式膨胀部内分别完成除尘净化、膨胀出功、降温三个主要工艺过程；
所述二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐内部完成的工艺流程为，二氧化碳由移动式液态二氧化碳储罐的液态二氧化碳进口进入，分别流经上部换热器和下部换热器，由移动式液态二氧化碳储罐的液态二氧化碳出口排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐内部分别完成液化、降温工艺；
所述二氧化碳流在移动式升压部内部完成的工艺流程为，二氧化碳由液态二氧化碳增压泵的液态二氧化碳入口进入，液态二氧化碳增压泵的液态二氧化碳出口连接于第二换热器的第二高温侧进口，由第二换热器的第二高温侧出口排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式升压部内部分别完成升压、降温工艺；
所述二氧化碳流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，移动式膨胀部内第一换热器的第一高温侧出口连接于移动式液态二氧化碳储罐内液态二氧化碳进口、移动式液态二氧化碳储罐内液态二氧化碳出口连接于移动式升压部内液态二氧化碳增压泵的液态二氧化碳入口、移动式升压部内第二换热器的第二高温侧出口连接于热源系统并通过二氧化碳输配管与地下煤火核心区直接连通后经由气态二氧化碳收集井离开地热系统连接于移动式膨胀部内旋风除尘器的二氧化碳引流入口；其中低温液态二氧化碳在流经二氧化碳输配管、地下煤火核心区和气态二氧化碳收集井过程中实现了二氧化碳的注入、升温和提取工艺。
热能流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，载热流体由移动式膨胀部内的第一换热器的第一低温侧进口进入、移动式膨胀部内的第一换热器的第一低温侧出口连接于移动式升压部的热源侧进口、移动式升压部的热源侧出口连接于移动式膨胀部内第一换热器的第一低温侧进口，实现由移动式膨胀部吸收余热量并将其向移动式升压部排出的热循环过程；载热流体由移动式升压部的第一冷热源侧进口进入、移动式升压部的第一冷热源侧出口连接于移动式液态二氧化碳储罐内第二冷热源侧进口、移动式液态二氧化碳储罐内第二冷热源侧出口连接于移动式升压部内第一冷热源侧进口，实现将移动式升压部内制取的冷热量传递给的热循环过程移动式液态二氧化碳储罐的热循环过程；
热能流在移动式升压部内部完成的工艺流程为，移动式升压部内热源侧进口、热源侧出口分别连接于吸收式热泵的发生器的换热器进口、换热器出口，该过程实现了移动式膨胀部向移动式升压部吸收式热泵的发生器提供热量；通过吸收式热泵内部能量转换变为低温热能与冷能两部分，低温热能循环的连接方式为：吸收式热泵的冷凝器的冷凝器出口、冷凝器入口分别与表冷器的表冷器入口、表冷器出口相连接实现低温热能向环境的排放；冷能循环的连接方式为：吸收式热泵的蒸发器的蒸发器进口、蒸发器出口分别与移动式升压部内第一冷热源侧进口和移动式升压部内第一冷热源侧出口相连接实现蒸发器制备的冷量向移动式液态二氧化碳储罐的供应；此外通过冷热换向阀门组的联动调节，将移动式升压部内热源侧进口、热源侧出口分别连接于表冷器的表冷器出口、表冷器入口，实现移动式膨胀部产生余热直接排向环境，可将移动式升压部内热源侧进口、热源侧出口分别连接于移动式升压部内第一冷热源侧进口、第一冷热源侧出口实现热量向移动式液态二氧化碳储罐的供应，将吸收式热泵蒸发器的蒸发器进口、蒸发器出口分别与移动式升压部内第二换热器的第二低温侧出口、第二低温侧进口相连接实现蒸发器制备的冷量用于对液态二氧化碳增压泵出来的液态二氧化碳进行预冷。
本发明有如下有益效果：
1、考虑到地下煤火发生区域广泛、远离负荷中心、且温度适中的条件，提出一种基于基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统。一方面，采用二氧化碳作为循环工质主要是因为500℃以下时二氧化碳与煤的副反应较少，并且二氧化碳作为循环工质可作为二氧化碳捕集的应用出口，从而增加二氧化碳本身的经济效益。此外，二氧化碳热动力循环设备整体集成度高、体积小、易于实现装备的模块化，同时二氧化碳本身流通性好，可最大程度上减少注入和提取过程中的压力损失问题。另一方面，本方案采用模块化设计实现了主要设备可移动化，提升了全套装备的利用效率与灵活性。
2、本发明涉及方案采用二氧化碳作为循环工质，在运行过程使煤火核心区处于正压状态，此时二氧化碳可充分向氧气经过的裂隙进行灌注，可长期有效阻断氧气来源，抑制煤火再生，并通过吸收煤火核心区的热量实现地下煤火的资源化利用，实现治理过程的可持续化。
3、本发明涉及方案采用模块化设计充分利用了二氧化碳动力循环装置易于小型化的特征，实现了主要设备可移动化并通过加装吸收式制冷机组进一步实现了热能的综合利用效率，此外本系统兼具二氧化碳捕集功能，可对地下煤火产生的二氧化碳进行捕集。
4、本发明涉及方案采用二氧化碳跨临界循环，利用吸收式制冷系统将二氧化碳进行液化，在充分利用余热的同时通过将二氧化碳液化的过程极大的避免了二氧化碳压缩过程造成的能量损失，提高了循环效率。
5、本发明涉及方案采用3-4级透平和高被压循环形式在增加系统整体集成度的同时，减少了二氧化碳提热过程中的携水量，提高了系统安全性和经济性。
6、本发明涉及方案采用移动式的供电形式，即可依托电池构建独立微网用以实现电能的时空转换。
7、保证液态二氧化碳不发生快速汽化而引发爆炸，采用三层套管形式，最内、最外层均采用不锈钢管，中层嵌套硅基环形耐火固件进行填充。
8、在液态二氧化碳储罐中增加换热器布置，更大程度上提高了系统的结构强度、减小外壳本体应力变化并降低加工制造难度。
9、移动式升压部内吸收器以卵石或格栅进行填充，从而增加其内部表面积，提高吸收效率。
10、本发明涉及借助二氧化碳介质在温度小于500℃的副反应，从而有效提升煤火抑制的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明一种基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统原理图。
图2为本发明移动式膨胀部内部系统示意图。
图3为本发明移动式升压部内部系统示意图。
图4为本发明移动式液态二氧化碳储罐内部系统示意图。
图中：地下煤火核心区1、煤层裂隙2、阻燃填埋层3、原始覆土层4、煤层5、二氧化碳输配管6、气态二氧化碳收集井7、移动式膨胀部8、移动式升压部9、移动式液态二氧化碳储罐10和移动式电储能部11；
发电机20、第一变速箱21、膨胀机22、旋风除尘器23、第一换热器24、液态二氧化碳增压泵35、第二换热器36；
表冷器31、吸收式热泵32、电动机33、第二变速箱34、液态二氧化碳增压泵35、第二换热器36、冷热换向阀门组37；
储罐罐体41、上部换热器42、下部换热器43、安全阀44和防爆膜45；
热源侧进口9a、热源侧出口9b、第一冷热源侧进口9c、第一冷热源侧出口9d；
液态二氧化碳进口10a、液态二氧化碳出口10b；第二冷热源侧进口10c、第二冷热源侧出口10d；
电力出口20a；
二氧化碳进口22a、二氧化碳出口22b；
引流入口23a、引流出口23b、壳体23c、螺旋给料器23d；
第一高温侧进口24a、第一高温侧出口24b、第一低温侧进口24c、第一低温侧出口24d；
表冷器入口31a、表冷器出口31b；
冷凝器入口32a、冷凝器出口32b、蒸发器进口32c、蒸发器出口32d、冷凝器32e、蒸发器32f、发生器32g、吸收器32h、盐水泵32i、换热器进口32j、换热器出口32k
液态二氧化碳入口35a、液态二氧化碳出口35b；
第二高温侧进口36a、第二高温侧出口36b、第二低温侧进口36c、第二低温侧出口36d。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-4，基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，它包括用于提供热源的热源系统，所述热源系统与用于发电的移动式发电系统相连；所述热源系统包括地下煤火核心区1，地下煤火核心区1位于煤层5的内部，煤层5的内部并与地下煤火核心区1相连通的位置设置有气态二氧化碳收集井7，气态二氧化碳收集井7的侧边设置有二氧化碳输配管6；所述移动式发电系统包括移动式膨胀部8、移动式升压部9、移动式液态二氧化碳储罐10和移动式电储能部11四个部分。通过采用上述的系统，充分考虑到了地下煤火自燃过程温度小于500℃时二氧化碳介质的副反应，兼具地下煤火治理、二氧化碳捕集、模块化可移动、煤火余热利用等综合功能，实现了对地下煤火治理过程的稳定持续。
进一步的，所述煤层5的内部含有煤层裂隙2，在煤层5的上层为原始覆土层4，原始覆土层4的上层为阻燃填埋层3。通过阻燃填埋层3能够起到阻燃的目的。
进一步的，所述二氧化碳输配管6采用耐高温耐高压液态二氧化碳输配管，采用三层套管形式，其中最内、最外层均采用不锈钢管，中层嵌套硅基环形耐火固件进行填充。耐高温耐高压液态二氧化碳输配管为保证液态二氧化碳不发生快速汽化而引发爆炸。
进一步的，所述系统包括二氧化碳流、热能流和电能流三股逻辑流向；所述二氧化碳流通过由移动式膨胀部8、移动式液态二氧化碳储罐10、移动式升压部9、二氧化碳输配管6、地下煤火核心区1、气态二氧化碳收集井7、移动式膨胀部8顺序连接构成的系统完成二氧化碳发电的热动力循环；所述热能流是由移动式膨胀部8和移动式升压部9相互连接构成的吸热循环，以及移动式升压部9和移动式液态二氧化碳储罐10相互连接构成的冷热供应循环；所述电能流是以移动式电储能部11为转换核心，移动式膨胀部8根据电网具体情况选择向电网供电或向移动式电储能部11供电，移动式电储能部11向移动式升压部9供电。
进一步的，所述移动式膨胀部8包括发电机20、第一变速箱21、膨胀机22、旋风除尘器23和第一换热器24；所述发电机20的电力出口20a为电网或移动式电储能部11供电；第一变速箱21用以匹配发电机20和膨胀机22二者转速；膨胀机22采用3-4级二氧化碳专用透平；旋风除尘器23由引流入口23a、引流出口23b、壳体23c和螺旋给料器23d四部分组成，用以排除地下提取二氧化碳时随之携带的固体颗粒；第一换热器24热端用于为膨胀机22出口提供低温低压环境，冷端用于将回收的热量传递给移动式升压部9。
进一步的，所述移动式升压部9由表冷器31、吸收式热泵32、电动机33、第二变速箱34、液态二氧化碳增压泵35、第二换热器36和冷热换向阀门组37组成；表冷器31用于从自然环境中吸收环境中的低温能或排出系统余热；吸收式热泵32由冷凝器32e、蒸发器32f、发生器32g、吸收器32h和盐水泵32i五个部分组成，用于吸收移动式膨胀部8中排出的热量，以作为驱动源进行制冷；吸收器32h采用卵石或格栅填充，增加其内部表面积；电动机33用于为液态二氧化碳增压泵35提供动力，电动机33与盐水泵32i的电力来源于移动式电储能部11；第二变速箱34用以匹配电动机33和液态二氧化碳增压泵35二者转速；液态二氧化碳增压泵35用于将移动式液态二氧化碳储罐10内的低压液态二氧化碳进行升压；第二换热器36用于将吸收式热泵32制备的冷量传递给液态二氧化碳增压泵35出来的高温高压液态二氧化碳，实现降温预冷功能，并通过二氧化碳输配管6将低温高压液态二氧化碳注入地下煤火核心区1；冷热换向阀门组37实现对冷热量的组织管理。
进一步的，所述移动式液态二氧化碳储罐10由储罐罐体41、上部换热器42、下部换热器43、安全阀44和防爆膜45构成；储罐罐体41内部采用不锈钢，外部使用碳纤维缠绕并在外部做绝热处理；上部换热器42、下部换热器43二者通过通入冷热流体实现移动式液态二氧化碳储罐10的压力调节，当储罐压力降低时通过向上部换热器42和下部换热器43内通入热流体，使部分二氧化碳加速汽化；当储罐压力升高时向上部换热器42和下部换热器43内通入冷流体，使部分二氧化碳加速冷凝。
实施例2：
一种基于基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，其治理工艺过程中主要有二氧化碳流、热能流和电能流三股质能流向。其中二氧化碳流体通过由移动式膨胀部8、移动式液态二氧化碳储罐10、移动式升压部9、耐高温耐高压液态二氧化碳输配管6、煤火核心区1、气态二氧化碳收集井7、移动式膨胀部8顺序连接构成的系统完成二氧化碳发电的热动力循环。
进一步的，基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统的运行方法，系统开始投运，所述热源系统中地下煤火核心区1与煤层裂隙2构成的地下空间保持正压，二氧化碳介质沿裂隙渗透阻断氧气供应使局部火情得到抑制；随着系统持续运行，该区域逐渐降温至70℃临界温度，该区域完成治理井口封闭，再将移动式发电系统牵引至下一点位进行治理。
进一步的，二氧化碳流分别流经热源系统和移动式发电系统的各模块，并从移动式膨胀部8开始依次完成了：二氧化碳经除尘净化、膨胀出功、降温、液化、降温、升压、降温、注入、升温、提取和除尘净化工艺环节，并最终完成二氧化碳发电的热动力循环过程；
进一步的，所述二氧化碳流在移动式膨胀部8内部完成的工艺流程为，二氧化碳由旋风除尘器23的引流入口23a进入，旋风除尘器23的二氧化碳引流出口23b连接于膨胀机22的二氧化碳进口22a，膨胀机22的二氧化碳出口22b连接于第一换热器24的第一高温侧进口24a，二氧化碳由第一换热器24的第一高温侧进口24a排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式膨胀部8内分别完成除尘净化、膨胀出功、降温三个主要工艺过程；
进一步的，所述二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐10内部完成的工艺流程为，二氧化碳由移动式液态二氧化碳储罐10的液态二氧化碳进口10a进入，分别流经上部换热器42和下部换热器43，由移动式液态二氧化碳储罐10的液态二氧化碳出口10b排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐10内部分别完成液化、降温工艺；
进一步的，所述二氧化碳流在移动式升压部9内部完成的工艺流程为，二氧化碳由液态二氧化碳增压泵35的液态二氧化碳入口35a进入，液态二氧化碳增压泵35的液态二氧化碳出口35b连接于第二换热器36的第二高温侧进口36a，由第二换热器36的第二高温侧出口36b排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式升压部9内部分别完成升压、降温工艺；
进一步的，所述二氧化碳流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，移动式膨胀部8内第一换热器24的第一高温侧出口24b连接于移动式液态二氧化碳储罐10内液态二氧化碳进口10a、移动式液态二氧化碳储罐10内液态二氧化碳出口10b连接于移动式升压部9内液态二氧化碳增压泵35的液态二氧化碳入口35a、移动式升压部9内第二换热器36的第二高温侧出口36b连接于热源系统并通过二氧化碳输配管6与地下煤火核心区1直接连通后经由气态二氧化碳收集井7离开地热系统连接于移动式膨胀部8内旋风除尘器23的二氧化碳引流入口23a；其中低温液态二氧化碳在流经二氧化碳输配管6、地下煤火核心区1和气态二氧化碳收集井7过程中实现了二氧化碳的注入、升温和提取工艺。
进一步的，热能流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，载热流体由移动式膨胀部8内的第一换热器24的第一低温侧进口24c进入、移动式膨胀部8内的第一换热器24的第一低温侧出口24d连接于移动式升压部9的热源侧进口9a、移动式升压部9的热源侧出口9b连接于移动式膨胀部8内第一换热器24的第一低温侧进口24c，实现由移动式膨胀部8吸收余热量并将其向移动式升压部9排出的热循环过程；载热流体由移动式升压部9的第一冷热源侧进口9c进入、移动式升压部9的第一冷热源侧出口9d连接于移动式液态二氧化碳储罐10内第二冷热源侧进口10c、移动式液态二氧化碳储罐10内第二冷热源侧出口10d连接于移动式升压部9内第一冷热源侧进口9c，实现将移动式升压部9内制取的冷热量传递给的热循环过程移动式液态二氧化碳储罐10的热循环过程；
进一步的，热能流在移动式升压部9内部完成的工艺流程为，移动式升压部9内热源侧进口9a、热源侧出口9b分别连接于吸收式热泵32的发生器32g的换热器进口32j、换热器出口32k，该过程实现了移动式膨胀部8向移动式升压部9吸收式热泵32的发生器32g提供热量；通过吸收式热泵32内部能量转换变为低温热能与冷能两部分，低温热能循环的连接方式为：吸收式热泵32的冷凝器32e的冷凝器出口32b、冷凝器入口32a分别与表冷器31的表冷器入口31a、表冷器出口31b相连接实现低温热能向环境的排放；冷能循环的连接方式为：吸收式热泵32的蒸发器32f的蒸发器进口32c、蒸发器出口32d分别与移动式升压部9内第一冷热源侧进口9c和移动式升压部9内第一冷热源侧出口9d相连接实现蒸发器32f制备的冷量向移动式液态二氧化碳储罐10的供应；此外通过冷热换向阀门组37的联动调节，将移动式升压部9内热源侧进口9a、热源侧出口9b分别连接于表冷器31的表冷器出口31b、表冷器入口31a，实现移动式膨胀部8产生余热直接排向环境，可将移动式升压部9内热源侧进口9a、热源侧出口9b分别连接于移动式升压部9内第一冷热源侧进口9c、第一冷热源侧出口9d实现热量向移动式液态二氧化碳储罐10的供应，将吸收式热泵32蒸发器32f的蒸发器进口32c、蒸发器出口32d分别与移动式升压部9内第二换热器36的第二低温侧出口36d、第二低温侧进口36c相连接实现蒸发器32f制备的冷量用于对液态二氧化碳增压泵35出来的液态二氧化碳进行预冷。
综上所述热能流热力循环以移动式升压部9作为热量转换的枢纽装置。将高温热能通过吸收式热泵32进行转换产生冷量与废热；并通过冷热换向阀门组37的联动调节实现不同温度段的冷热能的分配与管理。
Claims (6)
1.基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，其特征在于：它包括用于提供热源的热源系统，所述热源系统与用于发电的移动式发电系统相连；
所述热源系统包括地下煤火核心区（1），地下煤火核心区（1）位于煤层（5）的内部，煤层（5）的内部并与地下煤火核心区（1）相连通的位置设置有气态二氧化碳收集井（7），气态二氧化碳收集井（7）的侧边设置有二氧化碳输配管（6）；
所述移动式发电系统包括移动式膨胀部（8）、移动式升压部（9）、移动式液态二氧化碳储罐（10）和移动式电储能部（11）四个部分；
所述系统包括二氧化碳流、热能流和电能流三股逻辑流向；所述二氧化碳流通过由移动式膨胀部（8）、移动式液态二氧化碳储罐（10）、移动式升压部（9）、二氧化碳输配管（6）、地下煤火核心区（1）、气态二氧化碳收集井（7）、移动式膨胀部（8）顺序连接构成的系统完成二氧化碳发电的热动力循环；
所述热能流是由移动式膨胀部（8）和移动式升压部（9）相互连接构成的吸热循环，以及移动式升压部（9）和移动式液态二氧化碳储罐（10）相互连接构成的冷热供应循环；
所述电能流是以移动式电储能部（11）为转换核心，移动式膨胀部（8）根据电网具体情况选择向电网供电或向移动式电储能部（11）供电，移动式电储能部（11）向移动式升压部（9）供电；
所述移动式膨胀部（8）包括发电机（20）、第一变速箱（21）、膨胀机（22）、旋风除尘器（23）和第一换热器（24）；所述发电机（20）的电力出口（20a）为电网或移动式电储能部（11）供电；第一变速箱（21）用以匹配发电机（20）和膨胀机（22）二者转速；膨胀机（22）采用3-4级二氧化碳专用透平；旋风除尘器（23）由引流入口（23a）、引流出口（23b）、壳体（23c）和螺旋给料器（23d）四部分组成，用以排除地下提取二氧化碳时随之携带的固体颗粒；第一换热器（24）热端用于为膨胀机（22）出口提供低温低压环境，冷端用于将回收的热量传递给移动式升压部（9）；
所述移动式升压部（9）由表冷器（31）、吸收式热泵（32）、电动机（33）、第二变速箱（34）、液态二氧化碳增压泵（35）、第二换热器（36）和冷热换向阀门组（37）组成；表冷器（31）用于从自然环境中吸收环境中的低温能或排出系统余热；吸收式热泵（32）由冷凝器（32e）、蒸发器（32f）、发生器（32g）、吸收器（32h）和盐水泵（32i）五个部分组成，用于吸收移动式膨胀部（8）中排出的热量，以作为驱动源进行制冷；吸收器（32h）采用卵石或格栅填充，增加其内部表面积；电动机（33）用于为液态二氧化碳增压泵（35）提供动力，电动机（33）与盐水泵（32i）的电力来源于移动式电储能部（11）；第二变速箱（34）用以匹配电动机（33）和液态二氧化碳增压泵（35）二者转速；液态二氧化碳增压泵（35）用于将移动式液态二氧化碳储罐（10）内的低压液态二氧化碳进行升压；第二换热器（36）用于将吸收式热泵（32）制备的冷量传递给液态二氧化碳增压泵（35）出来的高温高压液态二氧化碳，实现降温预冷功能，并通过二氧化碳输配管（6）将低温高压液态二氧化碳注入地下煤火核心区（1）；冷热换向阀门组（37）实现对冷热量的组织管理；
所述移动式液态二氧化碳储罐（10）由储罐罐体（41）、上部换热器（42）、下部换热器（43）、安全阀（44）和防爆膜（45）构成；储罐罐体（41）内部采用不锈钢，外部使用碳纤维缠绕并在外部做绝热处理；上部换热器（42）、下部换热器（43）二者通过通入冷热流体实现移动式液态二氧化碳储罐（10）的压力调节，当储罐压力降低时通过向上部换热器（42）和下部换热器（43）内通入热流体，使部分二氧化碳加速汽化；当储罐压力升高时向上部换热器（42）和下部换热器（43）内通入冷流体，使部分二氧化碳加速冷凝。
2.根据权利要求1所述的基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，其特征在于：所述煤层（5）的内部含有煤层裂隙（2），在煤层（5）的上层为原始覆土层（4），原始覆土层（4）的上层为阻燃填埋层（3）。
3.根据权利要求1所述的基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统，其特征在于：所述二氧化碳输配管（6）采用耐高温耐高压液态二氧化碳输配管，采用三层套管形式，其中最内、最外层均采用不锈钢管，中层嵌套硅基环形耐火固件进行填充。
4.权利要求1-3任意一项所述基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统的运行方法，其特征在于：系统开始投运，所述热源系统中地下煤火核心区（1）与煤层裂隙（2）构成的地下空间保持正压，二氧化碳介质沿裂隙渗透阻断氧气供应使局部火情得到抑制；随着系统持续运行，该区域逐渐降温至70℃临界温度，该区域完成治理井口封闭，再将移动式发电系统牵引至下一点位进行治理。
5.根据权利要求4所述基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统的运行方法，其特征在于：二氧化碳流分别流经热源系统和移动式发电系统的各模块，并从移动式膨胀部（8）开始依次完成了：二氧化碳经除尘净化、膨胀出功、降温、液化、降温、升压、降温、注入、升温、提取和除尘净化工艺环节，并最终完成二氧化碳发电的热动力循环过程；
所述二氧化碳流在移动式膨胀部（8）内部完成的工艺流程为，二氧化碳由旋风除尘器（23）的引流入口（23a）进入，旋风除尘器（23）的二氧化碳引流出口（23b）连接于膨胀机（22）的二氧化碳进口（22a），膨胀机（22）的二氧化碳出口（22b）连接于第一换热器（24）的第一高温侧进口（24a），二氧化碳由第一换热器（24）的第一高温侧进口（24a）排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式膨胀部（8）内分别完成除尘净化、膨胀出功、降温三个主要工艺过程；
所述二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐（10）内部完成的工艺流程为，二氧化碳由移动式液态二氧化碳储罐（10）的液态二氧化碳进口（10a）进入，分别流经上部换热器（42）和下部换热器（43），由移动式液态二氧化碳储罐（10）的液态二氧化碳出口（10b）排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式液态二氧化碳储罐（10）内部分别完成液化、降温工艺；
所述二氧化碳流在移动式升压部（9）内部完成的工艺流程为，二氧化碳由液态二氧化碳增压泵（35）的液态二氧化碳入口（35a）进入，液态二氧化碳增压泵（35）的液态二氧化碳出口（35b）连接于第二换热器（36）的第二高温侧进口（36a），由第二换热器（36）的第二高温侧出口（36b）排出进入下一阶段工艺，由此二氧化碳流在移动式升压部（9）内部分别完成升压、降温工艺；
所述二氧化碳流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，移动式膨胀部（8）内第一换热器（24）的第一高温侧出口（24b）连接于移动式液态二氧化碳储罐（10）内液态二氧化碳进口（10a）、移动式液态二氧化碳储罐（10）内液态二氧化碳出口（10b）连接于移动式升压部（9）内液态二氧化碳增压泵（35）的液态二氧化碳入口（35a）、移动式升压部（9）内第二换热器（36）的第二高温侧出口（36b）连接于热源系统并通过二氧化碳输配管（6）与地下煤火核心区（1）直接连通后经由气态二氧化碳收集井（7）离开地热系统连接于移动式膨胀部（8）内旋风除尘器（23）的二氧化碳引流入口（23a）；其中低温液态二氧化碳在流经二氧化碳输配管（6）、地下煤火核心区（1）和气态二氧化碳收集井（7）过程中实现了二氧化碳的注入、升温和提取工艺。
6.根据权利要求5所述基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统的运行方法，其特征在于：热能流在移动式发电系统内部完成的工艺流程为，载热流体由移动式膨胀部（8）内的第一换热器（24）的第一低温侧进口（24c）进入、移动式膨胀部（8）内的第一换热器（24）的第一低温侧出口（24d）连接于移动式升压部（9）的热源侧进口（9a）、移动式升压部（9）的热源侧出口（9b）连接于移动式膨胀部（8）内第一换热器（24）的第一低温侧进口（24c），实现由移动式膨胀部（8）吸收余热量并将其向移动式升压部（9）排出的热循环过程；载热流体由移动式升压部（9）的第一冷热源侧进口（9c）进入、移动式升压部（9）的第一冷热源侧出口（9d）连接于移动式液态二氧化碳储罐（10）内第二冷热源侧进口（10c）、移动式液态二氧化碳储罐（10）内第二冷热源侧出口（10d）连接于移动式升压部（9）内第一冷热源侧进口（9c），实现将移动式升压部（9）内制取的冷热量传递给的热循环过程移动式液态二氧化碳储罐（10）的热循环过程；
热能流在移动式升压部（9）内部完成的工艺流程为，移动式升压部（9）内热源侧进口（9a）、热源侧出口（9b）分别连接于吸收式热泵（32）的发生器（32g）的换热器进口（32j）、换热器出口（32k），该过程实现了移动式膨胀部（8）向移动式升压部（9）吸收式热泵（32）的发生器（32g）提供热量；通过吸收式热泵（32）内部能量转换变为低温热能与冷能两部分，低温热能循环的连接方式为：吸收式热泵（32）的冷凝器（32e）的冷凝器出口（32b）、冷凝器入口（32a）分别与表冷器（31）的表冷器入口（31a）、表冷器出口（31b）相连接实现低温热能向环境的排放；冷能循环的连接方式为：吸收式热泵（32）的蒸发器（32f）的蒸发器进口（32c）、蒸发器出口（32d）分别与移动式升压部（9）内第一冷热源侧进口（9c）和移动式升压部（9）内第一冷热源侧出口（9d）相连接实现蒸发器（32f）制备的冷量向移动式液态二氧化碳储罐（10）的供应；此外通过冷热换向阀门组（37）的联动调节，将移动式升压部（9）内热源侧进口（9a）、热源侧出口（9b）分别连接于表冷器（31）的表冷器出口（31b）、表冷器入口（31a），实现移动式膨胀部（8）产生余热直接排向环境，可将移动式升压部（9）内热源侧进口（9a）、热源侧出口（9b）分别连接于移动式升压部（9）内第一冷热源侧进口（9c）、第一冷热源侧出口（9d）实现热量向移动式液态二氧化碳储罐（10）的供应，将吸收式热泵（32）蒸发器（32f）的蒸发器进口（32c）、蒸发器出口（32d）分别与移动式升压部（9）内第二换热器（36）的第二低温侧出口（36d）、第二低温侧进口（36c）相连接实现蒸发器（32f）制备的冷量用于对液态二氧化碳增压泵（35）出来的液态二氧化碳进行预冷。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111256812.9A CN114046172B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111256812.9A CN114046172B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114046172A CN114046172A (zh) | 2022-02-15 |
| CN114046172B true CN114046172B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=80206410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111256812.9A Active CN114046172B (zh) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | 基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114046172B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114856744B (zh) * | 2022-05-12 | 2023-05-12 | 西安交通大学 | 一种基于油气井的跨临界二氧化碳的储能系统及方法 |
| US11955782B1 (en) | 2022-11-01 | 2024-04-09 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | System and method for fracturing of underground formations using electric grid power |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103925587A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-16 | 太原理工大学 | 一种燃煤的超临界水热燃烧发电装置 |
| CN204672103U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-30 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种利用地热的二氧化碳捕集、发电与封存装置 |
| WO2016183974A1 (zh) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 中国矿业大学 | 一种无损治理煤田火区的液氮系统及方法 |
| CN108952865A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-07 | 东南大学 | 煤超临界水热燃烧与超临界二氧化碳循环耦合的发电系统 |
| CN109173558A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种低能耗二氧化碳捕集及封存技术和系统 |
| CN109779600A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-21 | 中国矿业大学 | 地下热-气联产气化设备、煤田火区前沿治理系统和方法 |
| CN109869292A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-11 | 西安交通大学 | 一种以二氧化碳为工质的中低温热源/地热储能发电系统及方法 |
| CN110374838A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-10-25 | 西安交通大学 | 一种基于lng冷量利用的跨临界二氧化碳储能系统及方法 |
| CN213039267U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-23 | 曹和平 | 一种煤炭地下气化与超临界二氧化碳储能混合集成系统 |
| CN113374659A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于二氧化碳闭式循环的干热岩发电系统 |
-
2021
- 2021-10-27 CN CN202111256812.9A patent/CN114046172B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103925587A (zh) * | 2014-04-15 | 2014-07-16 | 太原理工大学 | 一种燃煤的超临界水热燃烧发电装置 |
| CN204672103U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-30 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种利用地热的二氧化碳捕集、发电与封存装置 |
| WO2016183974A1 (zh) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 中国矿业大学 | 一种无损治理煤田火区的液氮系统及方法 |
| CN108952865A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-12-07 | 东南大学 | 煤超临界水热燃烧与超临界二氧化碳循环耦合的发电系统 |
| CN109173558A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种低能耗二氧化碳捕集及封存技术和系统 |
| CN109779600A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-21 | 中国矿业大学 | 地下热-气联产气化设备、煤田火区前沿治理系统和方法 |
| CN109869292A (zh) * | 2019-03-04 | 2019-06-11 | 西安交通大学 | 一种以二氧化碳为工质的中低温热源/地热储能发电系统及方法 |
| CN110374838A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-10-25 | 西安交通大学 | 一种基于lng冷量利用的跨临界二氧化碳储能系统及方法 |
| CN213039267U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-23 | 曹和平 | 一种煤炭地下气化与超临界二氧化碳储能混合集成系统 |
| CN113374659A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于二氧化碳闭式循环的干热岩发电系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114046172A (zh) | 2022-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108533476B (zh) | 一种热泵超临界空气储能系统 | |
| JP5508540B2 (ja) | 超臨界空気蓄エネルギーシステム | |
| CN102758689B (zh) | 超超临界空气储能/释能系统 | |
| CN114046172B (zh) | 基于二氧化碳工艺和模块化设计的煤火治理利用系统及方法 | |
| CN112780409B (zh) | 一种采用连续爆轰的燃机与液态压缩空气储能耦合系统及方法 | |
| CN100470114C (zh) | 利用液化天然气冷的二氧化碳零排放热力循环及流程 | |
| CN104948246A (zh) | 一种利用lng冷能的矿石熔炼废气中二氧化碳的捕集方法 | |
| CN202811078U (zh) | 超超临界空气储能/释能系统 | |
| CN109441574A (zh) | 用于调峰的近零碳排放整体煤气化联合发电工艺 | |
| CN102061950B (zh) | 超低温发电联合深冷中压法捕捉烟道气中二氧化碳装置 | |
| CN103628982A (zh) | 利用液化天然气冷能捕集二氧化碳的联合动力循环方法及其系统 | |
| CN105115245B (zh) | 利用液化天然气冷能捕集液化二氧化碳的系统装置及其方法 | |
| CN113738467B (zh) | 一种利用液化天然气进行带碳捕集发电的集成系统 | |
| CN101566104B (zh) | 利用液氢冷*的二氧化碳零排放的方法及装置 | |
| CN108640082A (zh) | 一种利用金属氢化物梯级回收余热的装置和方法 | |
| CN216986969U (zh) | 一种碳捕集利用和co2储能发电一体化系统 | |
| CN113623707A (zh) | 一种多热源驱动喷射-吸收复合热泵系统及其工作方法 | |
| US20150344770A1 (en) | System and method for producing carbon dioxide for use in hydrocarbon recovery | |
| CN209761640U (zh) | 一种干热岩发电系统 | |
| CN109282575B (zh) | 一种改进型的氢气混合工质余热利用系统 | |
| CN116222151A (zh) | 兼有大规模长周期储能功能的燃煤机组近0碳排放的深冷碳捕集系统 | |
| CN105840312A (zh) | 一种液态燃料液氧高压直燃蒸汽动力系统 | |
| CN110529208A (zh) | 一种lng冷能梯级利用控制系统及控制方法 | |
| CN103266952B (zh) | 基于超临界空气的能源综合利用系统 | |
| CN215907932U (zh) | 一种利用液化天然气进行带碳捕集发电的集成系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |