[發明專利]一種深井換熱套管地熱原位熱伏發電裝置

在審

• 申請號: 202011425233.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112413913A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 李碧雄;莫思特
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F24T10/13
• 分類號: F24T10/13;F28D7/10;F28F9/10;F28F9/06;F28F11/00;H02S40/44
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

1.一種深井換熱套管地熱原位熱伏發電裝置，其特征在于：裝置由入水段(1)、換向器(2)、套管換熱段(5)、頂部熱伏發電模塊(6)和透平發電模塊(7)構成，入水段(1)、換向器(2)、套管換熱段(5)均在地下，且按由深地到地表的順序依次對接；頂部熱伏發電模塊部分安裝在地下，部分安裝在地面，透平發電模塊安裝在地面；

入水段(1)由多跟入水管(110)連接而成，每根入水管一端加工成入水外螺紋(112)，另一端加工成入水內螺紋(113)；兩端的外螺紋和內螺紋大徑、小徑和螺距相等，相鄰入水管通過兩端外螺紋和內螺紋旋合連接，構成所需要長度；入水段(1)最低處為回灌入口，最高處為入水段頂端接口；入水段頂端接口為外螺紋(112)，回灌入口為內螺紋(113)，入水段頂端接口與換向器(2)的入水段連接接口的入水管連接螺紋(213)通過旋合緊密連接；

換向器(2)由入水段連接端口(210)、四個回灌水連通器(220-1～220-4)、套管換熱段連接接口(230)三部分連接而成；換向器(2)將套管換熱段(5)外管與內管之間的回灌水，通過回灌水連通器引到入水段連接接口(210)，通過與入水段頂端入水外螺紋(112)旋合連接，將回灌水引入入水段，并從入水段最底端的回灌入口將回灌水引入地下；

套管換熱段5由軸流水泵段、套管換熱段連接器和套管換熱段管道構成，套管換熱段連接器連接相鄰的套管換熱段管道，根據需要連接成任意長度；

套管換熱段管道由套管換熱段內管和套管換熱段外管構成；套管換熱段內管和套管換熱段外管長度相等，設其長度為Hn；

套管換熱段連接器由套管換熱段外管連接器、套管換熱段內管連接器、套管換熱段卡固件構成；套管換熱段卡固件固定套管換熱段外管連接器和套管換熱段內管連接器之間軸心；套管換熱段內管連接器相鄰的套管換熱段內管，套管換熱段外管連接器連接相鄰的套管換熱段外管；

軸流水泵段由套管換熱段內管和井用潛水泵構成，井用潛水泵裝在套管換熱段內管正中間，井用潛水泵吸入管與套管換熱段內管之間軸流水泵用密封圈密封；

頂部熱伏發電模塊(6)由管壁型熱伏發電段和頂部換熱模塊構成；

管壁型熱伏發電段由管壁型熱伏發電基礎模塊構成；

管壁型熱伏發電基礎模塊由管壁型熱伏發電基礎模塊外殼(471)、管壁型熱伏發電模塊(472)、管壁型熱伏發電基礎模塊內層(473)、熱伏模塊支撐架管壁型熱伏發電基礎模塊密封圈(474-1、474-2)構成：

頂部換熱模塊含換熱連接管、底部換熱接頭和頂部換熱接頭；

透平發電模塊(7)采用ORC發電機，發電機的工質泵輸出的工質輸入透平工質流入管；透平工質流出管輸出加熱后的工質，并連接到ORC發電機的膨脹機工質輸入接口。