[發(fā)明專利]地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810647906.0
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108869208A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 李克文
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00;F24T10/13;E21D9/14
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產(chǎn)權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

1.一種地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，包括由地道(2)構成的地道網(wǎng)、循環(huán)聯(lián)通的冷水管網(wǎng)(11)和熱水管網(wǎng)(10)、熱交換裝置(8)和地熱發(fā)電站(7)，冷水管網(wǎng)(11)和熱水管網(wǎng)(10)布設在地道(2)中，通過冷水管網(wǎng)(11)將冷水從地面注入，進入熱交換裝置(8)變熱后，進入熱水管網(wǎng)(10)提供給地熱發(fā)電站(7)發(fā)電；其特征在于：采用常規(guī)的地道挖掘技術開挖一個傾斜的地道(2)，地道(2)到達熱儲層(15)后，再向不同方向開挖分枝狀，如水平、豎直或者傾斜地道，并將熱交換裝置(8)置于熱儲層(15)中。

2.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：在地道(2)內設置地質旅游景點(5)，地質旅游景點(5)主要位于溫度在10-100°C的地下空間，主要分布在傾斜地道(2)外側，包括地道(2)開挖顯示出的巖石類型、地層地貌、地質和地熱特征等作為旅游景觀，采用抗壓玻璃材料作地道(2)和地質旅游景點(5)隔離墻。

3.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：在地道(2)內設置不同用途的城市地下空間(6)，城市地下空間(6)主要分布在地下10-40°C的恒溫層，在該恒溫層的地道(2)內開挖出地下空間，地下空間中建設有商業(yè)街、停車場、鐵道、溫室大棚、寫字樓、商業(yè)娛樂、旅游景點、地質地熱博物館和文化建筑。

4.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地道(2)的直徑大于1米，可根據(jù)需要加大其直徑，其傾斜角度為0°到80°，最優(yōu)為45°到60°，采用盾構、旋鉆或爆破技術挖掘。

5.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：熱儲層(15)是溫度在100°C以上的熱巖地層，最優(yōu)是溫度在180°C以上的熱巖地層。

6.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地道(2)內設置有機動車道路，可從地面直達城市地下空間(6)與旅游景點(5)；地道(2)內設置有樓梯、電梯或纜車的安裝和運行通道。

7.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地道(2)截面為圓形，熱水管(10)和冷水管(11)緊貼地道壁(9)均勻分布，熱水管(10)位于地道壁(9)外緊貼巖體(12)表面，冷水管(11)位于地道壁(9)內。

8.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地道(2)截面為拱門形，熱水管(10)和冷水管(11)緊貼地道壁(9)分布在其上側、左側和右側，熱水管(10)位于地道壁(9)外緊貼巖體(12)表面，冷水管(11)位于地道壁(9)內。

9.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地熱發(fā)電站(7)在地面，從地面和地熱發(fā)電站(7)垂直向下到熱交換裝置(8)有一個直徑小于1米的豎直井(4)，在豎直井(4)內安裝有輸電電纜和熱水管(10)，通過熱水管(10)將熱交換裝置(8)的熱能傳輸給地面發(fā)電站，通過輸電電纜將地熱發(fā)電站(7)的電力輸送給地下城市或者地面其他用戶，發(fā)電后的余熱通過管網(wǎng)輸送給地下城市或者地面其他用戶。

10.根據(jù)權利要求1所述的地道式地熱發(fā)電與綜合開發(fā)利用系統(tǒng)，其特征在于：地熱發(fā)電站(7)在地下與熱交換裝置(8)相鄰，從地面垂直向下到地熱發(fā)電站(7)和熱交換裝置(8)有一個直徑小于1米的豎直井(4)，在豎直井(4)內安裝有輸電電纜和熱水管(10)，通過輸電電纜將地熱發(fā)電站(7)的電力輸送給地下城市或者地面其他用戶，發(fā)電后的余熱通過管網(wǎng)輸送給地下城市或者地面其他用戶。