双井连通发电系统的制作方法

文档序号:13031410阅读:301来源:国知局

本实用新型涉及地热提取技术领域,具体地说,涉及一种双井连通发电系统。



背景技术:

地热热能是一种取之不尽的可再生能源,随着科技的发展,利用地热热能作为发电的热能来源,成为一种发展趋势。例如近些年发展起来的利用地热热能的热泵系统的利用。埋藏于地下2000米至10000米的干热岩层,是内部不存在流体或仅有少量流体的高温岩体,它的温度在几十摄氏度到几百摄氏度,蕴藏有巨大的热能,是一种清洁的可再生能源。但是受到技术的限制,干热岩的热量不易于提取,因此,干热岩热能的提取利用一直没有得到广泛应用。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种高效利用地热热能、低碳环保的双井连通发电系统。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

双井连通发电系统,包括注入井和提取井,所述注入井的底端部与所述提取井的底端部连接有水平井,所述水平井位于干热岩层;

所述注入井、所述水平井以及所述提取井内均设置有套管,且三井内的套管依次连接;

所述注入井的套管内壁,以及所述提取井的套管内壁分别密封设置有盖板,所述盖板设于所述干热岩层的上端部处,两个所述盖板与所述注入井的套管、所述水平井的套管、以及所述提取井的套管共同围成封闭的加热腔;

所述注入井内设有进水管,所述进水管穿过所述注入井内的盖板,连接至所述注入井内所述加热腔的顶端,所述提取井内设有出水管,所述出水管穿过所述提取井内的盖板,连接至所述提取井内所述加热腔的顶端;

所述进水管上设置有高压水泵;

所述进水管和所述出水管之间连接有发电装置。

优选的,所述发电装置为有机朗肯循环发电装置,包括蒸发器、汽轮机、发电机、冷凝器和工质泵;

所述蒸发器的二次侧出口连接所述汽轮机的工质进口,所述汽轮机的工质出口连接所述冷凝器的工质进口,所述汽轮机的输出端连接发电机,所述冷凝器的工质出口通过所述工质泵连接至所述蒸发器的二次侧进口;

所述蒸发器的一次侧进口连接所述出水管,所述蒸发器的一次侧出口连接所述进水管。

优选的,所述套管为金属材料的套管。

采用了上述技术方案后,本实用新型的有益效果是:

本实用新型的双井连通发电系统,两个盖板与注入井的套管、水平井的套管、以及提取井的套管共同围成封闭的加热腔,加热腔位于干热岩层,套管从井壁吸收干热岩层的热能,使加热腔内的水受热升温,在高压水泵的高压作用下,进水管不断将水从注入井灌入加热腔内,进水在加热腔内吸收干热岩层的热能被加热升温,在压力作用下,自动进入出水管升至提取井外,如此反复封闭循环,不断的将干热岩层的地热热能提取至井外作为发电的热能来源。此种结构的双井连通发电系统,加热腔的路径为注入井的底端部、水平井的长度以及提取井的底端部的总和,加热路径较长,能够高效地利用干热岩层的热能进行发电,不用再通过燃烧不可再生的燃料来获取能源发电,运行过程中没有废气废渣的排放,低碳环保。另外,系统内封闭循环的水为从外界灌入的水,不开采使用地下水,只提取地下热量,可随时低成本的使用热量,避免了过渡抽取地下水对地壳的影响,且封闭循环的水为干净的水,不会有污染。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:

图1是本实用新型的双井连通发电系统的原理示意图;

图中:1-注入井;2-水平井;3-提取井;4-套管;5-盖板;6-加热腔;7-进水管;8-出水管;9-高压水泵;10-发电装置;101-蒸发器;102-汽轮机;103-发电机;104-冷凝器;105-工质泵。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参照图1,本实用新型的双井连通发电系统,包括注入井1和提取井3,注入井1的底端部与提取井3的底端部连接有水平井2,注入井1的底端部、提取井3的底端部以及水平井2位于干热岩层。

注入井1、水平井2以及提取井3内均设置有套管4,且三井内的套管4依次连接。

注入井1的套管内壁,以及提取井3的套管内壁分别密封设置有盖板5,盖板5设于干热岩层的上端部处,两个盖板5与注入井1的套管、水平井2的套管、以及提取井3的套管共同围成封闭的加热腔6。

注入井1内设有进水管7,进水管7穿过注入井1内的盖板5,连接至注入井1内加热腔6的顶端,提取井3内设有出水管8,出水管8穿过提取井3内的盖板,连接至提取井3内加热腔6的顶端。

进水管7上设置有高压水泵9。进水管7与出水管8之间连接有发电装置10。

发电装置10为有机朗肯循环发电装置,包括蒸发器101、汽轮机102、发电机103、冷凝器104和工质泵105;蒸发器101的二次侧出口连接汽轮机102的工质进口,汽轮机102的工质出口连接冷凝器103的工质进口,汽轮机102的输出端连接发电机103,冷凝器104的工质出口通过工质泵105连接至蒸发器101的二次侧进口;蒸发器101的一次侧进口连接出水管8,蒸发器101的一次侧出口连接进水管7。其中,蒸发器101可采用板式换热器,或者其它种类的换热器。有机朗肯循环发电装置中循环的工质为低沸点的有机物,例如戊烷,戊烷的沸点在10℃至40℃之间,而蒸发器101的一次侧内的水在加热腔内的加热下,提取至地面上时,温度能够达到100℃以上,能够保证有机朗肯循环发电系统的良好循环。

其中,套管4采用金属材料的套管。

本实用新型的双井连通发电系统,两个盖板5与注入井1的套管、水平井2的套管、以及提取井3的套管共同围成封闭的加热腔6,加热腔6位于干热岩层,套管4从井壁吸收干热岩层的热能,使加热腔6内的水受热升温,在高压水泵9的高压作用下,进水管7不断将水从注入井1灌入加热腔6内,进水在加热腔6内吸收干热岩层的热能被加热升温,在压力作用下,自动进入出水管8升至提取井外,如此反复封闭循环,不断的将干热岩层的地热热能提取至井外进行发电。此种结构的双井连通发电系统,加热腔6的路径为注入井1的底端部、水平井2的长度以及提取井3的底端部的总和,加热路径较长,能够高效地利用干热岩层的热能进行发电,不用再通过燃烧不可再生的燃料来获取能源,没有废气废渣的排放,低碳环保。另外,系统内封闭循环的水为从外界灌入的水,不开采使用地下水,只提取地下热量,可随时低成本的使用热量,避免了过渡抽取地下水对地壳的影响,且封闭循环的水为干净的水,不会有污染。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换,也在本实用新型的保护范围之内。

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