[發(fā)明專利]一種用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910731024.7
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110345029A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王浩森;喬慶;明燦;郭愛鵬;李杰宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種用于干熱巖開采的發(fā)電方法，尤其涉及一種用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法，包括利用傳熱介質(zhì)吸收傳遞干熱巖中的能量，傳熱介質(zhì)中的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能和重力勢能，再轉(zhuǎn)換成電能；用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法通過傳熱介質(zhì)行成一套自動循環(huán)的能量傳遞系統(tǒng)，不斷的將干熱巖的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為傳動軸的機械能，再利用地下發(fā)電廠中與傳動轉(zhuǎn)軸相連的發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化成電能，實現(xiàn)干熱巖地?zé)岬倪B續(xù)開采。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于干熱巖開采的發(fā)電方法，尤其涉及一種用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法。

背景技術(shù)

在地下4000-5000米的深部進(jìn)行干熱巖地?zé)衢_采時，傳熱介質(zhì)的溫度將會達(dá)到200℃以上。傳熱介質(zhì)從深部地下輸送到地面需要較長的路徑，在傳輸期間，傳熱介質(zhì)中能量的損失將會是一個巨大的浪費，同時也會造成地面發(fā)電成本的大幅上升，因此需要一種在地下傳輸過程中把傳熱介質(zhì)中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的方法。而用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法通過利用傳熱介質(zhì)不斷吸收干熱巖中的地?zé)崮芰浚賹鳠峤橘|(zhì)中的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能和重力勢能，同時帶動發(fā)電機發(fā)。形成一套自動循環(huán)連續(xù)的能量轉(zhuǎn)化傳遞系統(tǒng)，不斷的提取干熱巖中的能量轉(zhuǎn)化為傳動軸的機械能，再利用地下發(fā)電廠中與傳動轉(zhuǎn)軸相連的發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化成電能，實現(xiàn)干熱巖地?zé)岬倪B續(xù)開采。由于傳熱介質(zhì)在密閉的管道中循環(huán)，此方法不會產(chǎn)生污染。由于巖石具有較好的導(dǎo)熱性，故利用此方法可以實現(xiàn)對地?zé)豳Y源的連續(xù)開采。發(fā)電廠設(shè)在地下可以減少對土地資源的浪費，和對地表原始生態(tài)環(huán)境的破壞。此方法工序較少，可以實現(xiàn)智能無人化地?zé)岚l(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種利用干熱巖地?zé)岬陌l(fā)電方法，可以實現(xiàn)利用傳熱介質(zhì)在一套完整的循環(huán)系統(tǒng)中開采干熱巖地?zé)幔ㄟ^一系列能量轉(zhuǎn)化并輔以特定設(shè)備完成自動循環(huán)連續(xù)發(fā)電的目的，從而實現(xiàn)干熱巖地?zé)岬倪B續(xù)開采。

本發(fā)明擬解決干熱巖地?zé)衢_采所采取的技術(shù)方案是：

一種用于干熱巖地?zé)衢_采的循環(huán)發(fā)電方法，提高現(xiàn)有地?zé)崮荛_采的利用效率，同時不同的能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化完成自動循環(huán)連續(xù)開采干熱巖地?zé)崮艿哪康摹０ǖ責(zé)崮芴崛∠到y(tǒng)、內(nèi)能-機械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、傳熱介質(zhì)水平回流通道、地下發(fā)電工廠、重力勢能-機械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。首先傳熱介質(zhì)經(jīng)過地?zé)崮芴崛∠到y(tǒng)將地?zé)崮苻D(zhuǎn)化為傳熱介質(zhì)的內(nèi)能，傳熱介質(zhì)在內(nèi)能-機械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中汽化將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為傳動軸的機械能和傳熱介質(zhì)的重力勢能，傳熱介質(zhì)在水平回流通道中液化通過重力勢能-機械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)將傳熱介質(zhì)重力勢能轉(zhuǎn)化為傳動軸的機械能，在地下發(fā)電廠中通過兩根獨立的傳動軸帶動電機發(fā)電。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述地?zé)崮芴崛∠到y(tǒng)包括能量交換空間、單向?qū)Я鏖y，能量交換空間與傳熱介質(zhì)上升管道和傳熱介質(zhì)回流管道相通。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述內(nèi)能機械能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括傳熱介質(zhì)上升管道、扇葉、傳動軸，主要用于將傳熱介質(zhì)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能和重力勢能的作用。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述傳熱介質(zhì)水平回流通道包括水平管道、單向?qū)Я鏖y，主要用于液化傳熱介質(zhì)的回流。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述重力勢能-機械能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括傳熱介質(zhì)回流管道、扇葉、傳動軸，主要用于將傳熱介質(zhì)重力勢能轉(zhuǎn)化為機械能的作用。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述地下發(fā)電工廠包括發(fā)電機、徑向嚙合齒輪、縱向嚙合齒輪，主要用于將傳動軸的機械能轉(zhuǎn)化為電能的作用。

作為進(jìn)一步具體優(yōu)化，所述地?zé)崮芴崛∠到y(tǒng)，主要用于傳熱介質(zhì)提取高溫干熱巖中的地?zé)崮堋Ｒ驗閹r石具有較好的導(dǎo)熱性，所以在地?zé)崮芴崛∠到y(tǒng)中，傳熱介質(zhì)可以不斷提取高溫干熱的能量，并在傳熱介質(zhì)上升管道不斷汽化轉(zhuǎn)變成扇葉和傳動軸的機械能與傳熱介質(zhì)的重力勢能；所述單向?qū)Я鏖y，主要起單向?qū)Я髯饔谩７乐菇?jīng)傳熱介質(zhì)回流管道中回流的傳熱介質(zhì)向傳熱介質(zhì)回流管道方向流動，保證干熱巖地?zé)衢_采的能量循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)運轉(zhuǎn)。