本實(shí)用新型屬于干熱巖(EGS)技術(shù),尤其是涉及叢式井熱交換系統(tǒng)。
背景技術(shù):
2013年1月,國家能源局、財(cái)政部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于促進(jìn)地?zé)崮荛_發(fā)利用的指導(dǎo)意見》,要求“大力推進(jìn)地?zé)崮芗夹g(shù)進(jìn)步,積極培育地?zé)崮荛_發(fā)利用市場,按照技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)可行的總體要求,全面促進(jìn)地?zé)崮苜Y源的合理有效利用”。
2014年6月,國家能源局綜合司、國土資源部辦公廳發(fā)出《關(guān)于組織編制地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃的通知》,要求各地“近期地?zé)崮荛_發(fā)利用規(guī)劃以淺層地溫能供暖(制冷)、中深層地?zé)崮芄┡熬C合利用為主,具備高溫地?zé)豳Y源的地區(qū)可發(fā)展地?zé)崮馨l(fā)電。遠(yuǎn)期發(fā)展中溫地?zé)岚l(fā)電和干熱巖發(fā)電,并提高地?zé)峋C合利用水平”。
《國家能源局關(guān)于建立可再生能源開發(fā)利用目標(biāo)引導(dǎo)制度的指導(dǎo)意見》(國能新能【2016】第54號)實(shí)現(xiàn)2020、2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別達(dá)到5%、20%的能源發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。
2016年3月召開的全國兩會上,全國政協(xié)委員、中國石油大學(xué)校長張來斌提出應(yīng)制訂地?zé)峁┡a(bǔ)貼政策;全國人大代表、三全集團(tuán)董事長陳澤民提出應(yīng)大力提倡地?zé)崮荛_發(fā)利用。
2016年國家能源局在《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 (2016–2030年)》中提出“加強(qiáng)地?zé)崮荛_發(fā)利用,研發(fā)水熱型地?zé)嵯到y(tǒng)改造及增產(chǎn)技術(shù),突破干熱巖開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備,建設(shè)兆瓦級干熱巖發(fā)電和地?zé)峋C合梯級利用示范工程”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種更低成本,高效節(jié)能,熱能利用率高,低碳環(huán)保提取利用地?zé)崮艿母蔁釒r(EGS)叢式井熱交換系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:步驟1:依據(jù)需熱量、地?zé)崽荻仁┕ひ欢ㄉ疃鹊亩嗫谥本?,井徑和井深根?jù)需熱量和地?zé)崽荻扔?jì)算確定。
步驟2:在中間一口直井內(nèi)建立注入系統(tǒng),安裝注入管(1),注入管外部填充隔傳導(dǎo)型材料(2);注入管內(nèi)部填充工質(zhì)(3),填充量根據(jù)熱能供需量計(jì)算確定。
步驟3:在周圍的多口直井內(nèi)建立排出系統(tǒng),安裝排出管(5),排出管外部填充隔傳導(dǎo)型材料(2),排出管內(nèi)部填充工質(zhì)(3),填充量根據(jù)熱能供需量計(jì)算確定。
本實(shí)用新型由于采取了以上技術(shù)方案,其具有以下優(yōu)點(diǎn):1 綠色環(huán)保,無廢氣、廢液、廢渣排放。2、取水方便,城市自來水、劣質(zhì)水改造后均可利用。3、水介質(zhì)反復(fù)循環(huán)利用,可保護(hù)節(jié)約城市地下水資源。4、水源穩(wěn)定,水溫可調(diào),熱能利用率高,高效節(jié)能。5、無易燃、易爆裝置,使用安全。6、系統(tǒng)使用壽命長。地下及地面管材,耐腐蝕、耐高溫、耐高壓,使用年限可達(dá)70年以上。7、井徑相對較小,又經(jīng)固井施工,水泥固結(jié),地下無運(yùn)動(dòng)設(shè)備,不會造成地層垮塌,不會影響地面建筑及城市設(shè)施安全。8、采用這種建井技術(shù),可以極大滿足地面熱能利用設(shè)備較大的需熱量,占地面積小,經(jīng)濟(jì)效益高。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中(1)注入管、(2)隔傳導(dǎo)型材料、(3)工質(zhì)、(4)熱交換巖層、(5)排出管。
具體實(shí)施方式
1、根據(jù)前期地質(zhì)勘查,選取合適的干熱巖熱儲層位置,選定井位,依據(jù)需熱量、地?zé)崽荻?,施工一定深度的多口直井?/p>
2、在中間一口直井內(nèi)對準(zhǔn)熱儲層位置,安裝注入管(1),在注入管外部填充隔傳導(dǎo)型材料(2),建成注入系統(tǒng)。
3、在周圍多口直井內(nèi)對準(zhǔn)熱儲層位置,安裝排出管(5),在排出管外部填充隔傳導(dǎo)型材料(2),建成排出系統(tǒng)。
4、在注入管(1)、排出管(5)內(nèi)部一次性注入工質(zhì)(3),注入的工質(zhì)量依據(jù)需熱量計(jì)算確定。
、啟動(dòng)系統(tǒng),工質(zhì)(3)由注入系統(tǒng)自主進(jìn)入熱交換巖層(4),熱交換巖層(4)為高滲透性干熱巖體,工質(zhì)在干熱巖體中完成熱能交換,然后由排出系統(tǒng)排出。工質(zhì)(3)在地面熱能利用設(shè)備中做功后再次進(jìn)入注入系統(tǒng)進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
技術(shù)特點(diǎn):一口注入井,多口排出井,利用高滲透性地質(zhì)巖層作為天然熱交換系統(tǒng),提高熱能導(dǎo)出效率,極大地滿足地面熱能利用設(shè)備的需求。
應(yīng)用此技術(shù)節(jié)約占地空間,節(jié)約水資源,降低成本,熱能利用率高,綠色環(huán)保,無廢氣、廢液、廢渣排放,社會效益顯著。