多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)岬闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?。其特征在于：在地殼溫度較高的地區(qū)鉆多口3000米以上的深井，多井的底部相互連通，通過泵和閥門向深井注入和補充凈化器凈化后的水，此水在多口深井的高溫區(qū)加熱后，再通過電動機泵或汽輪機泵以及保溫井管在一口井中以高溫高壓形式提升到近地面，在近地面，產(chǎn)出熱水或經(jīng)汽化器汽化的汽，供給采暖器或汽輪發(fā)電機，汽輪機泵也是靠自產(chǎn)的汽運行，采熱后的水、汽通過與發(fā)電廠、供暖廠類同的處理，再輸往井下循環(huán)加熱，經(jīng)汽化器未汽化的熱水也輸往井下循環(huán)加熱。
【專利說明】多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新能源、具體是涉及一種將深層地?zé)崮芴嵘降孛娴亩嗑B通循 環(huán)加熱提取深層地?zé)帷?br>
【背景技術(shù)】
[0002] 地球上的煤、氣、石油的開采年限屈指可數(shù)，風(fēng)能、太陽能、水能、核能都有限。地球 直徑1. 3萬公里，表面的地殼平均厚度只有18公里左右，陸地地殼平均厚度30多公里。在 地下3000米以上深度，地殼溫度能達到KKTC以上。人類的足下有無限的能量。目前國內(nèi) 外商業(yè)運行的地?zé)醿H限于將地下熱水提到地面，屬于淺層地?zé)?。這只能在個別有地?zé)崴?地方，大量開采還會產(chǎn)生地面下沉，地下水位下降。此項的目標(biāo)就是將無地?zé)崴纳顚拥責(zé)?提升到地面，供人類發(fā)電、供暖。這是人類未來取之不盡的綠色能源。
[0003] 對于深層地?zé)岬拈_發(fā)，目前國際上采取的是提取某塊干熱巖熱儲中的有限能量， 即在相距近1000米處鉆數(shù)口深井，在井底將巖石壓裂，從一口深井注入高壓水，再在另數(shù) 口井提取經(jīng)巖石加溫的高溫水。此提取地?zé)岬姆绞剑袩醿ο陆?、發(fā)電功率下降的現(xiàn)象，總 價也高，始終未能商業(yè)運行。還有一種萬米深井提取深層地?zé)岬姆绞?，在萬米深井井底將水 汽化，此種在井底數(shù)百個大氣壓下的汽化，實施難度較大，同時費用極高，經(jīng)濟上意義不大。 還有單井提取地?zé)岬姆绞?，設(shè)單井提取深井地?zé)岬臒崃繛?,提升過程的損失為5,有效提 取量僅為1，單井提取熱量有限，再減去損失就剩下不多，另外，在單井中同時實現(xiàn)注入和提 取的技術(shù)也較復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是針對上述問題和現(xiàn)有技術(shù)提出的一種將地殼深處的熱能提升到地面 的多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)岬男峦緩健?br> [0005] 本發(fā)明為解決上述問題采取的方案，其包括：在地殼溫度較高的地區(qū)鉆兩口以上 深井，深井底部連通，通過泵和閥門向多口深井注入和補充凈化后的常溫水。此水在多口深 井的高溫區(qū)加熱后，再在某一 口井內(nèi)，通過汽輪機泵或電動機泵以及保溫井管以高溫高壓 形式提升到近地面。再在地面附近，產(chǎn)出熱水供給采暖器，通過汽化器產(chǎn)出蒸汽供給汽輪機 發(fā)電機。之后再將采熱后的水或汽通過與發(fā)電廠、供暖廠類同的處理，再輸往井下循環(huán)使 用。對于發(fā)電，將提升到近地面未能汽化的熱水，放回深井再加熱。這樣，以水為介質(zhì)，用多 井井下循環(huán)加熱，再通過單井提升到近地面，實現(xiàn)提取深層地?zé)帷?br> [0006] 按上述方案：所述多井，是井底連通的兩口以上深井，其中一口是將多井加熱后的 高溫高壓水提到地面的主井，其余均是只加熱注入水的付井，其提取的熱能是單井提取的 多倍，而只在一口井中有提取過程的熱能損失。
[0007] 按上述方案：所述主井，其內(nèi)有保溫管，高溫高壓水通過保溫管提到地面的熱量損 失小，在保溫管和主井井壁之間還可通過注入的水循環(huán)加熱。
[0008] 按上述方案：所述付井，分上下兩段，上段在地?zé)岬蜏貐^(qū)有保溫管，能減少循環(huán)水 的熱量損失，下段在地?zé)釡囟容^高區(qū)，是用于加熱的裸井。
[0009] 按上述方案：所述汽輪機泵，是在電動機泵啟動整個系統(tǒng)產(chǎn)出蒸汽后，用自產(chǎn)蒸汽 工作，汽輪機泵工作后，可斷開電動機泵，整個系統(tǒng)靠自身的地?zé)徇\行，不必再消耗大量外 部能源。
[0010] 按上述方案：所述保溫井管是用保溫材料做成，如膠管、塑料管，也可以是有保溫 層的金屬管道。
[0011] 按上述方案：所述采暖就將提到近地面的熱水，通過閥門和調(diào)整泵速，調(diào)整到合適 的供暖溫度，再用分配器分供到各采暖單元。
[0012] 按上述方案：所述的提到近地面的高溫高壓水汽化，是指在出井前，通過井下汽化 器汽化，也可出井后在地面汽化。
[0013] 按上述方案：所述汽化器，此汽化器能減壓擴容，還能由循環(huán)流經(jīng)的高溫水提供汽 化所需的熱能。
[0014] 其優(yōu)點：
[0015] 1.在無溫泉處，也能提取地下巨大熱能。此發(fā)明不損害地下水，無地面深降，不需 回灌。
[0016] 2.地球內(nèi)部熱能巨大，綠色、穩(wěn)定、廉價、千秋萬代用之不竭。在深層地?zé)嶂刑崛∫?點熱能，就像在大海中提取幾桶海水。
[0017] 3.多井加熱、單井提升熱能。能大幅減少熱能提升過程損失。能有效提取深層地 熱，如單井提取的熱能為6,熱能損失為5,則提取的熱能只有1。在6 口井時，提取的熱能為 36,熱能損失仍為5,則有效提取的熱能為31。
[0018] 4.單井提水、多井入水，使多井的功能單一。與單井注水、單井提水相比，井的結(jié)構(gòu) 簡化，費用降低。
[0019] 5.與鉆萬米深井相比，經(jīng)濟性突出。鉆5000米深井約需1000萬元。再增加5000 米達到一萬米可能就要增加到5億元，而其增加提取熱能的井壁只有五千米，增加的井底 溫度只有約150°C，在經(jīng)濟上很不合算。同時，將萬米深井的熱能提到地面，要比從5000米 深處提到地面困難很多。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進一步加以詳細說明
[0022] 在地溫溫度較高的地區(qū)鉆多口 3000米以上的深井，其中一井為提升井下高溫水 的主井1，其余為注入待加溫水的付井2。主井1的管道、付井2上部的管道以及地面的高 溫部分均有保溫層4。通過泵11、單向閥12向主井1和付井2注入凈化器9凈化后的常溫 水5。此水在深井高溫區(qū)裸井加熱成高溫水3,再通過電動機泵8或汽輪機泵7以及保溫管 4以高溫高壓形式提升到近地面。再在地面附近，產(chǎn)出熱水15或通過汽化器6產(chǎn)出汽16， 供給采暖器或汽輪發(fā)電機。之后將采熱后的水、汽通過與發(fā)電廠、供暖廠類同的處理，再輸 往井下循環(huán)使用。
[0023] 采暖時，關(guān)閉閥門13和汽閥17,通過補水泵11、單向閥12將蓄水池10中經(jīng)凈化 器9凈化的水注入主井1、付井2進行加熱。然后通過主井1內(nèi)的保溫管4提到近地面。再 通過水閥14放出經(jīng)深井加熱的熱水15,供給采暖等需要熱水之處。用后的廢水再回到凈化 器9中重復(fù)使用。
[0024] 對于發(fā)電，則關(guān)閉水閥14,打開閥門13,使系統(tǒng)中的水注入各井，到井下的高溫段 加熱，然后再通過保溫管4提到近地面的汽化器6,汽化后的汽16通過汽閥17放出，循環(huán)供 給汽輪機發(fā)電或其它需要蒸汽之處。對于未能汽化的熱水，通過閥門13放回到各深井再加 熱。對于產(chǎn)出蒸汽后系統(tǒng)損失的水，由補水泵11通過單向閥12向系統(tǒng)注入。對于供汽后 回收的水，流入凈化器9,再重復(fù)使用。對于系統(tǒng)工作過程損失的水，由蓄水池10補充。
[0025] 推動系統(tǒng)工作的動力由并列安裝的汽輪機泵7和電動機泵8執(zhí)行。啟動時由電動 機泵8推動，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)產(chǎn)出蒸汽后，由汽輪機泵7推動系統(tǒng)工作，此時，關(guān)閉電動機泵7。汽 輪機泵7無法工作時，也可由電動機泵8替代。
【權(quán)利要求】
1. 一種多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)幔涮卣髟谟冢罕景l(fā)明涉及一種多井連通循環(huán) 加熱提取深層地?zé)?，其特征在于：在地殼溫度較高的地區(qū)鉆多口 3000米以上的深井，多井 的底部相互連通，通過泵和閥門向深井注入和補充凈化器凈化后的水，此水在多口深井的 高溫區(qū)加熱后，再通過電動機泵或汽輪機泵以及保溫井管在一口井以高溫高壓形式提升到 近地面，在近地面，產(chǎn)出熱水或經(jīng)汽化器汽化的汽，供給采暖器或汽輪發(fā)電機，汽輪機泵也 是靠自產(chǎn)的汽運行，采熱后的水、汽通過與發(fā)電廠、供暖廠類同的處理，再輸往井下循環(huán)使 用，經(jīng)汽化器未汽化的熱水也輸往井下循環(huán)加熱。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)幔涮卣髟谟冢核龆嗑?，是井底連 通的兩口以上深井，其中一 口是將多井加熱后的高溫高壓水提到地面的主井，其余均是只 加熱注入水的付井，其提取的熱能是單井提取的多倍，而只在一口井中有提取過程的熱能 損失。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)幔涮卣髟谟冢核鲋骶?，其?nèi)有保 溫管，高溫高壓水通過保溫管提到地面的熱量損失小，在保溫管和主井井壁之間還可通過 注入的水循環(huán)加熱。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?，其特征在于：所述付井，分上下?段，上段在地?zé)岬蜏貐^(qū)有保溫管，能減少循環(huán)水的熱量損失，下段在地?zé)釡囟容^高區(qū)，是用 于加熱的裸井。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)幔涮卣髟谟冢核銎啓C泵，是在 電動機泵啟動整個系統(tǒng)產(chǎn)出蒸汽后，用自產(chǎn)蒸汽工作，汽輪機泵工作后，可斷開電動機泵， 整個系統(tǒng)靠自身的地?zé)徇\行，不必再消耗大量外部能源。
6. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)幔涮卣髟谟冢核霰鼐苁怯?保溫材料做成，如膠管、塑料管，也可以是有保溫層的金屬管道。
7. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?，其特征在于：所述采暖就將提?近地面的熱水，通過泵速和閥門調(diào)整到合適的供暖溫度，再用分配器分供到各采暖單元。
8. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?，其特征在于：所述的提到近地?的高溫高壓水汽化，是指在出井前，通過井下汽化器汽化，也可出井后在地面汽化。
9. 根據(jù)權(quán)利1所述多井連通循環(huán)加熱提取深層地?zé)?，其特征在于：所述汽化器，此汽?器能減壓擴容，還能由循環(huán)流經(jīng)的高溫水提供汽化所需的熱能。
【文檔編號】F24J3/08GK104101121SQ201310124966
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】倪元武 申請人:倪元武, 倪巧雯