[实用新型]一种将低沸点介质用于中低温地热井取热的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从地热井中取热的装置，尤其涉及一种将低沸点介质用于中低温地热井取热的系统。 

背景技术

随着石油、天然气等不可再生资源的快速消耗，开发利用新能源，尤其是可再生能源越来越受到人们的关注。可再生能源包括太阳能、水能、生物质能、风能、海洋能以及地热能等。地热资源赋存于地下，是一种洁净的矿产资源。地热能的潜在价值非常可观，从地心不断向外留出的热量相当于44万亿瓦/年，这些热量，即使只有一少部分被开发利用，也能轻易满足世界大部分能源要求。地热资源按照温度划分，可分为高温（＞150℃）、中温（90～150℃）、低温（＜90℃）三种类型。我国是一个以中低温地热资源为主的国家，近10年来地热直接利用均以每年10％速率增长，目前以直接利用设备装机容量的产量居世界之首。2008年我国地热资源利用使全国二氧化碳减排2500万吨，相当于860多万辆汽车尾气的排放量。而中低温地热资源的开采利用存在一个问题，即中低温地热井不能直接形成蒸汽将地热能量带出。 

传统的地热开采利用，一般采用闪蒸加压等方法，然而闪蒸设备尺寸大、易腐蚀并且效率低，不能被广泛利用。所以，目前，还没有适合广泛推广的地热开采装置出现，这严重地制约了地热开采领域的发展。

发明内容 

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种将低沸点介质用于中低温地热井取热的系统，这种系统利用低沸点介质的气液转换将地热井内的热量取出并利用，形成新能源。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的： 

本实用新型包括井下换热器、蒸汽收集器、蒸汽利用装置、压缩机、低沸点介质储罐和介质泵，其中，所述井下换热器的液态介质入口与所述介质泵的出口连接，所述井下换热器的蒸汽出口与所述蒸汽收集器的入口连接，所述蒸汽收集器的出口与所述蒸汽利用装置的入口连接，所述蒸汽利用装置的出口与所述压缩机的气态介质入口连接，所述压缩机的液态介质出口与所述低沸点介质储罐的入口连接，所述低沸点介质储罐的出口与所述介质泵的入口连接。

使用时，将井下换热器置于地热井内的热水中，液态的低沸点介质在介质泵的作用下进入井下换热器内，在地热井内的热水的作用下，液态介质沸腾变为高温蒸汽，同时吸热，然后高温蒸汽被蒸汽收集器吸收并储存，供蒸汽利用装置使用。在高温蒸汽经过蒸汽利用装置后其温度会降低，但还是处于气态状态，然后经过压缩机压缩后在高压作用下会变成液态，并供介质泵输送给井下换热器，形成循环。因为地热井内的热量是很大的，基本不会存在热量被全部吸走的问题，只能对地热井内的水起到降温的目的，所以本实用新型能够持续不断或根据需要间断地提供蒸汽利用装置所需的高温蒸汽，同时还能使地热井内的水温降低，有利于解除因其温度过高而引发的热膨胀危害。 

具体地，所述低沸点介质储罐内的低沸点介质为液氨、甲胺、戊烷、乙醇、乙醚、环氧乙烷、氯乙烷、乙胺或乙醛，也可以为其它介质，只要满足低沸点的要求即可。 

根据实际需要，所述蒸汽利用装置可以为汽轮发电机，所述汽轮发电机的蒸汽入口与所述所述蒸汽收集器的出口连接，所述汽轮发电机的蒸汽出口与所述压缩机的气态介质入口连接。这适用于温度比较高一点的地热井，因为汽轮发电机所需蒸汽的压力要大一些。 

所述蒸汽利用装置还可以为地面换热器，所述地面换热器的蒸汽入口与所述蒸汽收集器的出口连接，所述地面换热器的蒸汽出口与所述压缩机的气态介质入口连接；所述地面换热器的冷水入口与冷水泵的出口连接，所述地面换热器的热水出口与热水储罐的入口连接。这适用于温度不高的地热井，所需的蒸汽压力不用很大，而经过地面换热器后的热水蓄于热水储罐中，可以直接使用，如冬天供暖，也可以另作它用，如：所述热水储罐的出口与吸收式制冷机的热水入口连接，所述吸收式制冷机的冷水出口与所述冷水泵的入口连接。这样，热水储罐内的热水在经过吸收式制冷机后，使吸收式制冷机内的冷水变成冻水，冻水在夏天就可派上用场了，如：所述吸收式制冷机的冻水出口与空调器的冻水入口连接，这样冻水的冷量被空调器直接利用，用风扇即可直接吹出冷风，节省了一般空调压缩机所需的电能，并扩大了热能的应用范围。