[實用新型]采灌一體的地熱能可持續(xù)開發(fā)利用系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020140893.0
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN212057806U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛毓;薛超;張玉貴
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省一三一煤田地質(zhì)有限公司
• 主分類號: F24T10/20
• 分類號: F24T10/20;F24T50/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 吳甘棠

本實用新型公開了一種采灌一體的地熱能可持續(xù)開發(fā)利用系統(tǒng)，包括：至少兩口地熱井、變頻潛水泵、換熱系統(tǒng)、過濾裝置和排氣裝置；每口地熱井中分別設(shè)置有一臺變頻潛水泵，所有的變頻潛水泵均通過管道輸出至換熱系統(tǒng)的入口；換熱系統(tǒng)的出口依次與過濾裝置和排氣裝置相連通，排氣裝置的出口分別通過管道輸出至所有的地熱井中；所有的地熱井中的變頻潛水泵出口分別設(shè)置一閥門，換熱系統(tǒng)的入口與每口地熱井相連的管道上分別設(shè)置一閥門，排氣裝置的出口與每口地熱井相連通的管道上分別設(shè)置一閥門。通過本實用新型的技術(shù)方案，達到地熱能可持續(xù)開采利用的目的，實現(xiàn)地熱能的可持續(xù)開采利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及地熱能開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采灌一體的地熱能可持續(xù)開發(fā)利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

地熱能是一種綠色低碳，可循環(huán)利用的可再生資源，具有儲量大、分布廣、清潔環(huán)保、穩(wěn)定性好、利用系數(shù)高等特點。目前主要用于發(fā)電、供暖(制冷)、洗浴(浴療、保健)、農(nóng)業(yè)溫室(觀光農(nóng)業(yè))及旅游觀光等方面。它對于未來能源供應(yīng)與節(jié)能減排的巨大潛力，受到了世界各國高度認同與重視。目前，國家正大力推進地熱能的發(fā)展，但無序的開采會導(dǎo)致地下水位下降、地下水資源浪費等地質(zhì)環(huán)境問題。現(xiàn)有技術(shù)中，回灌開發(fā)是國內(nèi)外專家公認的地熱開發(fā)的良性循環(huán)模式。在地熱能開發(fā)利用中必須遵循采用抽灌井組進行地熱能的開發(fā)利用，嚴格遵循“同層原水回灌”、“以灌定采”原則。回灌有以下主要優(yōu)點：補充熱儲可開采量，變靜態(tài)儲量為動態(tài)儲量；回灌水在地下經(jīng)地層加熱后，重新開采，可更多地利用地熱能，緩解由于大量開采地熱水可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害。

目前，地熱能開發(fā)利用以“一采一灌”、“一采兩灌”系統(tǒng)為主，設(shè)備主要包括：抽水泵、換熱系統(tǒng)、過濾裝置、排氣裝置、加壓裝置串聯(lián)而成。地熱能開發(fā)利用系統(tǒng)主要有以下特點：①地熱能開發(fā)利用系統(tǒng)主要以單獨開采或回灌系統(tǒng)為主，開采與回灌配套運行系統(tǒng)還不完善；②系統(tǒng)根據(jù)井深、熱儲、水質(zhì)等特征可減少或增加適當?shù)难b置配備；③系統(tǒng)設(shè)計與熱儲特征及回灌難易程度關(guān)系密切。目前主要的采水-回灌地熱能利用系統(tǒng)根據(jù)熱儲性質(zhì)可分為砂巖熱儲系統(tǒng)和碳酸鹽巖熱儲系統(tǒng)。地下熱水開采利用時是一個動態(tài)的過程，包括水溫、水量、壓力、動水位埋深、回灌量等參數(shù)都在不停的變化，系統(tǒng)原理雖然簡單，但在實際工程中，往往各類自動化控制系統(tǒng)難以有效銜接，系統(tǒng)運行在特殊工況時會不穩(wěn)定。再次，以往系統(tǒng)設(shè)計時未充分考慮系統(tǒng)運行的便捷性，在地熱井需要回揚或者維修時，需要將水泵從開采井內(nèi)提出，然后下入另一口井內(nèi)，所有管路及設(shè)備都需要重新進行布設(shè)，沒有達到可持續(xù)開采利用的便捷性保障。

實用新型內(nèi)容

針對上述問題中的至少之一，本實用新型提供了一種采灌一體的地熱能可持續(xù)開發(fā)利用系統(tǒng)，通過將開采井與回灌井采用并行管路閉環(huán)設(shè)計，通過調(diào)節(jié)管路上閥門的開閉實現(xiàn)開采井與回灌井互換，且單口井可同時進行地熱水的開采與回灌，從而達到地熱能可持續(xù)開采利用的目的，實現(xiàn)地熱能的可持續(xù)開采利用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種采灌一體的地熱能可持續(xù)開發(fā)利用系統(tǒng)，包括：至少兩口地熱井、變頻潛水泵、換熱系統(tǒng)、過濾裝置和排氣裝置；每口所述地熱井中分別設(shè)置有一臺所述變頻潛水泵，所有的所述變頻潛水泵均通過管道輸出至所述換熱系統(tǒng)的入口；所述換熱系統(tǒng)的出口依次與所述過濾裝置和所述排氣裝置相連通，所述排氣裝置的出口分別通過管道輸出至所有的所述地熱井中；所有的所述地熱井中的所述變頻潛水泵出口分別設(shè)置一閥門，所述換熱系統(tǒng)的入口與每口所述地熱井相連的管道上分別設(shè)置一閥門，所述排氣裝置的出口與每口所述地熱井相連通的管道上分別設(shè)置一閥門。