一种利用地热资源同时进行海水淡化和发电的系统及其工艺的制作方法

技术特征：

1.一种利用地热资源同时进行海水淡化和发电的系统，其特征在于，包括海水取水单元(1)、位于海平面以下的原水预处理单元(2)、地热取热单元(3)，以及与所述原水预处理单元(2)有适合水头落差的原水补水单元(4)、反渗透单元(5)、淡水提升单元(6)和水力发电单元(102)，所述海水取水单元(1)中的海水通过原水输送管道(7)进入所述的原水预处理单元(2)；所述水力发电单元(102)的引水管道(103)与所述原水预处理单元(2)出水端连通，所述水力发电单元(102)的尾水管道(104)分别与所述原水补水单元(4)、淡水提升单元(6)相连通；

所述地热取热单元(3)通过加热管道(8)分别向所述原水补水单元(4)和淡水提升单元(6)输出热能；

所述原水补水单元(4)包括原水温度调节罐(41)、温度差驱动原水补水装置(42)，所述原水温度调节罐(41)的进水口与所述尾水管道(104)连通，且通过加热管道(8)与所述地热取热单元(3)连接，用于对发电后的进入所述原水温度调节罐(41)内的原水进行温度调节；所述温度差驱动原水补水装置(42)分别与所述反渗透单元(5)和原水温度调节罐(41)的出水口连接，用于将所述原水温度调节罐(41)内的原水补充至所述反渗透单元(5)中；

所述反渗透单元(5)用于对原水进行反渗透淡化，经反渗透后分离出淡水和浓盐水，所述的浓盐水通过所述反渗透单元(5)的余压由浓盐水输送管道(9)输送至地面；

所述淡水提升单元(6)包括与所述反渗透单元(5)连通的淡水箱(61)和与所述淡水箱(61)相连通的温度差驱动淡水提升装置(62)，所述地热取热单元(3)通过加热管道(8)向所述温度差驱动淡水提升装置(62)输出热能，所述温度差驱动淡水提升装置(62)通过淡水输送管道(10)将所述淡水箱(61)中的淡水输送至位于海平面上方的地面上。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括地下厂房(105)、深井结构(106)和高层建筑(107)，所述原水补水单元(4)、反渗透单元(5)、淡水提升单元(6)和水力发电单元(102)位于所述地下厂房(105)内，所述深井结构(106)的一端与所述地下厂房(105)连通，其另一端伸至所述高层建筑(107)上，所述浓盐水输送管道(9)和淡水输送管道(10)由所述地下厂房(105)伸至所述深井结构(106)中，并将淡水和浓盐水输送至所述高层建筑(107)中。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统中还设置一利用水柱保持压力的保压装置(20)，所述保压装置(20)包括位于深井结构中的水柱管井(201)和位于所述地下厂房(105)中的保压缓冲机构(202)，所述保压缓冲机构(202)分别与所述的水柱管井(201)和反渗透单元(5)的原水进口端连通。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述保压缓冲机构(202)包括一缸体(2021)和位于缸体(2021)内部的活塞(2022)，所述缸体(2021)的两端分别与所述水柱管井(201)和反渗透单元(5)的原水进口端连通。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述温度差驱动原水补水装置(42)和温度差驱动淡水提升装置(62)分别包括一循环加热室(301)、循环冷却室(302)、温差相变提升室(303)和传输泵；

所述循环加热室(301)分别与所述淡水箱(61)和温差相变提升室(303)相连通，所述循环加热室(301)的腔室内设有与所述地热取热单元(3)相连通的加热管道(8)，所述循环加热室(301)与所述淡水箱(61)连通；

所述循环冷却室(302)与所述尾水管道(104)连通，其腔室内设有与所述温差相变提升室(303)相连通的冷却管路(40)，所述冷却管路(40)与所述淡水箱(61)连通；

所述温差相变提升室(303)包括循环腔室(3031)和相变驱动缸(3032)，所述相变驱动缸(3032)内设有一活塞(3033)，所述活塞(3033)将所述相变驱动缸(3032)分为淡水提升室(30321)和工质相变室(30322)，所述工质相变室(30322)位于所述循环腔室(3031)内，所述淡水提升室(30321)上分别设置一与所述淡水箱(61)连接的进水口和一与所述淡水输送管道(10)相连通的出水口；

所述传输泵用于将所述循环加热室(301)中热水和所述循环冷却室(302)中的冷水交替传输至所述循环腔室(3031)中，使所述相变驱动缸(3032)驱动淡水提升。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述地热取热单元(3)包括地热补水井(31)、地热取热井(32)、地热源(33)、地热加热井(34)、地热补水管道(35)和地热取热管道(36)，所述地热加热井(34)位于所述地热源(33)的岩层中，所述地热补水管道(35)与所述地热补水井(31)连通，所述地热补水井(31)和所述地热取热井(32)分别与所述地热加热井(34)连通，所述地热取热管道(36)与所述地热加热井(34)连通；所述循环加热室(301)和水温调节罐(41)分别通过加热管道(8)与所述的地热取热管道(36)相连通。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述的地热取热单元中还设有储热箱(37)和与所述储热箱(37)相连通的地热应用用户(38)，所述储热箱(37)通过所述地热取热管道(36)与所述地热加热井(34)连通，所述地热取热管道(36)与所述储热箱(37)连通。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的地热源(33)为干热岩地热源，所述地热加热井(34)水平位于干热岩地热源中。

9.根据权利要求1-8任一所述的系统，其特征在于，所述原水预处理单元(2)包括呈上下位置依次串联设置的蓄水调节池(21)和初步预处理装置(22)、微滤装置(23)、超滤装置(24)、保安过滤器(25)、重力自流海水输水管道(26)，所述蓄水调节池(21)位于所述海水取水单元(1)的下方，其通过原水输送管道(7)与所述海水取水单元(1)连接，所述蓄水调节池(21)上还设有加药装置(27)。

10.一种利用地热资源同时进行海水淡化和发电处理的工艺，其特征在于，所述工艺步骤如下：将海水由海水取水单元引入原水预处理单元，去除海水中细菌、悬浮物、胶体、自由氯；将处理后的原水引入水力发电单元，将原水势能转换为电能；经发电后的原水进入原水温度调节罐中，在原水温度调节罐中引入地热热能对原水进行调温处理；调温后的原水通过温度差驱动原水补水装置注入反渗透单元，进行反渗透淡水和浓盐水的分离，淡水通过温度差驱动淡水提升装置由淡水输送管道输出地面，供淡水用户使用，浓盐水依靠反渗透单元的余压由浓盐水输送管道输送至地面。

11.根据权利要求10所述的工艺，其特征在于，所述的海水通过输送管道以重力自流方式流入到竖向布置的原水预处理单元中，海水输送管道是管道或隧洞。

12.根据权利要求10所述的工艺，其特征在于，调温后的原水温度调节罐中的原水温度为20-30℃，其中的浓盐水经浓盐水输送管道输送至地面，并进行制盐或/和人造温泉式死海项目的建设。