一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115822899A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211562674.1(22)申请日2022.12.07(71)申请人陕西瑞普能源科技有限公司地址712000陕西省咸阳市渭城区人民东路七彩阳光1号楼14层(72)发明人王行运刘强宫振奇王嘉玮刘富华(74)专利代理机构西安新动力知识产权代理事务所(普通合伙)61245专利代理师刘强(51)Int.Cl.F03G4/00(2006.01)F01K25/10(2006.01)F01K13/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统(57)摘要本发明公开了一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，包括开凿在地层内的地热井，在所述地热井上形成有热循环单元和电能单元，其中：热循环单元，该热循环单元的进出端与所述地热井形成循环线路，而在热循环单元上还具有至少一条热交换线路，该热交换线路与终端用能建筑相连，所述热循环单元包括用于将透平，该透平与地热井的环空处通过管道相连；电能单元，包括安装在透平的输出部上的发电机；本发明利用超临界二氧化碳作为循环工质，在井下换热器中提取地层热量，气化后的二氧化碳推动汽轮机发电，并将发电后的二氧化碳余热通过冷凝器提取进行供暖利用，该系统可以充分提取地层中的热量，并实现了电/热联供，起到了环保和节能的作用。CN115822899ACN115822899A权利要求书1/1页1.一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：包括开凿在地层内的地热井(1)，在所述地热井(1)上形成有热循环单元和电能单元，其中：热循环单元，该热循环单元的进出端与所述地热井(1)形成循环线路，而在热循环单元上还具有至少一条热交换线路，该热交换线路与终端用能建筑相连，所述热循环单元包括用于将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的透平(3)，该透平(3)与地热井(1)的环空处通过管道相连；电能单元，包括安装在透平(3)的输出部上的发电机(4)。2.根据权利要求1所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述地热井(1)的内部设置有井下换热器(2)。3.根据权利要求1所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述热循环单元包括安装在所述透平(3)的气体出口端上的压缩泵(5)，所述压缩泵(5)的输出口上安装有冷凝器(6)，所述冷凝器(6)的输出端上安装有压缩机(7)相连，所述压缩机(7)的输出端安装有连续油管，该连续油管回流至地热井(1)内；所述冷凝器(6)输出端通过管道连接有电动压缩式热泵(8)，在冷凝器(6)的进气端与电动压缩式热泵(8)之间还安装有循环泵一(9)，所述电动压缩式热泵(8)的输出端安装有循环泵二(10)。4.根据权利要求3所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述循环线路包括地热井(1)、透平(3)、压缩泵(5)、冷凝器(6)、压缩机(7)形成的一次循环线路，以及冷凝器(6)、电动压缩式热泵(8)、循环泵一(9)形成的二次循环线路。5.根据权利要求1所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述热交换线路由所述冷凝器(6)、电动压缩式热泵(8)、循环泵二(10)构成。6.根据权利要求1所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述电动压缩式热泵(8)的表面开设有腔槽，在腔槽的内侧设置有防护网(82)，在腔槽的内壁处固定有安装柱(83)，所述安装柱(83)与防护网(82)贯穿连接，在安装柱(83)的表面还设有用于将防护网(82)限位的限位组件。7.根据权利要求6所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述安装柱(83)的顶部开设有放置孔(831)，所述限位组件放置在放置孔(831)的内部，该限位组件包括鼓簧(84)，所述鼓簧(84)的表面形成有朝向外部隆起的弧形结构，所述安装柱(83)的表面开设有侧槽(832)，所述安装柱(83)的内部还旋入有限位螺栓(85)，所述限位螺栓(85)与鼓簧(84)贯穿连接。8.根据权利要求6所述的一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统，其特征在于：所述防护网(82)的表面开设有卡槽(821)，每两个对称的卡槽(821)之间安装有防护筋(822)，多个防护筋(822)呈交错状分布。2CN115822899A说明书1/4页一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统技术领域[0001]本发明属于地热发电/供暖、储能技术领域，具体涉及一种利用自然介质进行地热能开发和利用的系统。背景技术[0002]作为一种可再生的清洁能源，国