基于基岩地质的地热利用方法与流程

文档序号:11130110阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于基岩地质的地热利用方法,利用循环介质与深层基岩的热交换,提取基岩中的地热能,确保热泵的稳定运行,其特征在于,包括以下步骤:

1)在地表低凹处选择钻设地热井的位置,从松散地层开始钻地热井孔,一开钻进至基岩面以下一定深度后停止;

2)在一开钻进完成的井孔中下一开套管,并在一开套管与井壁之间的环形空间浇筑水泥浆;

3)在水泥浆凝固后,再用比一开套管内径小10-20mm的钻头在基岩层中开始二开钻进,至基岩裂隙水层,监测地层水温,待水温达到热泵的利用要求后,再向下钻进一定距离后停止;

4)在二开钻进的井孔中下二开套管,并在二开套管与井壁之间的环形空间浇筑水泥浆;

5)在套管内下采热管,至水温达到热泵利用要求的深度;

6)封井,使采热管的上端伸出封井盖,采热管通过封井盖悬挂在地热井内;

7)在采热管的上端口焊接高温出水管,在露出地表的一开套管圆周面上开孔,并在开孔上焊接低温进水管;

8)在地热井附近建设地热利用系统,具体包括依次串联的换热装置、热泵和输出装置,其中

所述换热装置包括依次通过管道串联成回路的第一吸热盘管、第二循环泵和第二供热盘管,所述第一吸热盘管与第一供热盘管耦合组成换热器;

所述热泵包括依次串联成回路的蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀,所述蒸发器由第二供热盘管和第三供热盘管分别与蒸发盘管耦合而成,所述冷凝器由第二吸热盘管和第三吸热盘管分别与冷凝盘管耦合而成;

所述输出装置包括依次通过管道首尾相连的第三循环泵、第二吸热盘管和利用终端;

9)通过管道将高温出水管、过滤器、第一供热盘管、第一循环泵和低温进水管依次串联,组成地热采集装置;

10)通过热泵系统,将换热装置从地热采集装置中吸取的热能传递到输出装置加以利用。

2.根据权利要求1所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,

所述采热管包括三丙聚乙烯材质的外管和不锈钢材质的内管,所述外管和内管之间设置有保温层。

3.根据权利要求2所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,

所述外管的内表面设置有红外反射涂层,所述内管的外表面设置有吸热涂层,所述保温层为聚氨酯发泡层。

4.根据权利要求1所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,步骤4)中,在所述第二循环泵和第二供热盘管之间的管道上设置A阀门,所述第二供热盘管和第一吸热盘管之间的管道上设置B阀门;所述第三循环泵和第二吸热盘管之间的管道上设置C阀门,所述第二吸热盘管和利用终端之间的管道上设置D阀门;所述A阀门的进水端和所述B阀门的出水端之间并联所述第三吸热盘管,并在A阀门的进水端和第三吸热盘管之间的管道上设置E阀门,在B阀门的出水端和第三吸热盘管之间的管道上设置F阀门;所述C阀门的进水端和所述D阀门的出水端之间并联所述第三供热盘管,并在C阀门的进水端和第三供热盘管之间的管道上设置G阀门,在D阀门的出水端和第三供热盘管之间的管道上设置H阀门。

5.根据权利要求4所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,还包括冷却塔,所述冷却塔通过管道并联在所述过滤器的出水端和第一循环泵的出水端之间,并在过滤器和第一供热盘管之间的管道上设置I阀门,第一循环泵和低温进口管之间设置J阀门;在冷却塔和第一供热盘管之间的管道上设置K阀门,在第一循环泵和冷却塔之间设置L阀门。

6.根据权利要求1所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,

所述第一循环泵为高压柱塞泵。

7.根据权利要求6所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,

并联布置2至3个相同的高压柱塞泵形成泵组。

8.根据权利要求1所述的基于基岩地质的地热利用方法,其特征在于,

所述过滤器为全封闭结构。

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