[實用新型]一種多區域復合型原位地熱發電系統

有效

• 申請號: 202022922376.1
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN214424641U
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 莫思特;李碧雄
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F03G4/00
• 分類號: F03G4/00;F01D15/10;H02N11/00
• 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

一種多區域復合型原位地熱發電系統。有地表工質冷凝區域、深部原位磁懸浮發電區域、深部原位熱伏發電區域三個區域、熱伏發電和磁懸浮發電兩個發電階段進行原位地熱發電。深部原位熱伏發電區域模塊設置在地熱水中，地表工質冷凝區域模塊設置在地表或者河流、湖、海中，深部原位磁懸浮發電區域模塊設置在上述二者之間。深部原位熱伏發電區域模塊含數個深部原位熱伏發電管，電能通過串聯與并聯的方式輸出。深部原位磁懸浮發電區域模塊電能單獨輸出。地表工質冷凝區域模塊含地表工質冷凝區熱伏發電模塊，電能單獨輸出。本新型提高發電效率且可根據環境特征選擇高效率發電模式；取熱不取水，保護資源與環境；采用管狀旋合結構設計，便于深地施工。

一、技術領域

本實用新型涉及地熱發電領域，具體是一種多區域復合型原位地熱發電系統。

二、背景技術

地熱是一種新型的潔凈能源，分布廣泛，蘊藏量豐富。用地熱來進行發電，產生的污染很少并且能源可再生，發電單位成本低。因此，地熱發電越來越多地受到關注和利用。申請號 CN202010112988.6《一種原位地熱發電系統》，提供了一種原位地熱發電系統，包括熱管、熱電溫差發電裝置和磁懸浮發電裝置。直接將熱管深埋于地下，熱管位于地熱源處，一方面，位于熱管下段的熱電溫差發電裝置能夠直接將地熱能轉化為電能，另一方面，循環工質在相變為氣態工質的過程中，所形成向上的汽態工質會驅動位于熱管中部的磁懸浮發電裝置，將地熱能轉化為機械能再轉化為電能，具有原位地熱發電、能量損耗低和發電效率高等優點。申請號： CN201711393103.9《原位地熱熱電發電裝置集成一體化系統》提供了一種原位地熱熱電發電裝置集成一體化系統，由最外層的防護層、處于中間進行傳熱的高導熱凝膠層和最內層的冷水循環管構成。熱電裝置無機械轉動部分，工作無噪聲，將熱能直接轉化為電能，不產生機械能損耗，在深地、地表溫泉等不同品位熱源處都能進行熱電轉換發電。雖然上述申請具有獨到的優點，但是均存在下述共同的問題：

(1)沒有考慮深地地熱井施工需求；

(2)發電效率還可以進一步提高。

三、實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足提供一種多區域復合型原位地熱發電系統。

本實用新型的目的是這樣達到的：系統在地表工質冷凝區域、深部原位磁懸浮發電區域、深部原位熱伏發電區域共三個區域，同時采用熱伏發電和磁懸浮發電兩個發電階段進行原位地熱發電。三區域均有不同的發電模塊。深部原位熱伏發電區域模塊設置在地熱水中，地表工質冷凝區域模塊設置在地表或者河流、湖、海中，深部原位磁懸浮發電區域模塊設置在深部原位熱伏發電區域模塊與地表工質冷凝區域模塊之間。

深部原位熱伏發電管由深部原位熱伏發電管外殼、深部原位熱伏發電模塊、深部原位熱伏發電模塊內層、深部原位熱伏發電模塊密封圈構成。

深部原位熱伏發電管外殼為管狀結構，采用導熱性好的金屬材料制作。下端加工成內螺紋，稱為深部原位熱伏發電管內螺紋。上端加工成外螺紋，稱為深部原位熱伏發電管外螺紋。深部原位熱伏發電管內螺紋與深部原位熱伏發電管外螺紋匹配，使得相鄰深部原位熱伏發電管旋合，旋合后構成一個管狀結構，旋合時加入密封圈，使得相鄰深部原位熱伏發電管旋合連接處密封連接；最下端的深部原位熱伏發電管內螺紋旋合一個深部底端蓋板，旋合時加入密封圈，使得底端蓋板與最下端的深部原位熱伏發電管密封連接；根據深部原位熱伏發電區域模塊長度確定深部原位熱伏發電管的個數，相鄰深部原位熱伏發電管旋合，構成所需要長度的深部原位熱伏發電區域模塊。