[发明专利]一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统

说明书

技术领域

本发明属于地热能开发利用技术领域，特别涉及一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统。

背景技术

地热能是源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变，并以热力形式存在的可再生性能源。目前在中深层地热能利用上采用无干扰地岩热技术，其具有、节能环保、运行成本低的特点，但无干扰地岩热系统建设成本较大，限制了无干扰地岩热技术的利用。而燃气锅炉虽建设成本低、建设灵活，但其使用一次能源，燃气消耗量大，供热运行成本过高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统，根据供热初寒期、严寒期、末寒期热负荷不等，白天和晚上热负荷分布不均匀的特点，利用无干扰地岩热系统在运行成本低廉的优势，在初寒期、末寒期及热负荷相对较小时供热；同时在严寒期、极寒天气、热负荷需求大的情况下，利用燃气锅炉供热负荷大的特点，开启燃气锅炉与无干扰地岩热系统联合供热，弥补单独供热的不足。本发明结合了二种供热方式的优点，具有建设成本低、运行成本低以及节能环保的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种中深层无干扰地岩热系统与燃气锅炉联合供热系统，包括无干扰地岩热间接供热系统和燃气锅炉供热系统，利用无干扰地岩热间接供热系统为用户提供基础热源，当供热无法满足用户要求时，启动燃气锅炉供热系统，联合运行为用户提供热源，具体地：

所述无干扰地岩热间接供热系统包括设置在地岩热换热孔1中的地热能换热器，地热能换热器包括换热外管和输出中层管，换热介质从换热外管顶部进入在下部与地下高温蓄热岩层进行换热，热源侧循环泵6将换热介质通过输出中层管输送至换热机组2进行换热，换热后换热介质返回地热能换热器，形成热源侧环路；用户末端9通过带用户侧循环泵一7的管道与换热机组2相连后，再通过带高效换热器5的管道回接至用户末端9，形成用户侧环路；两个环路的循环介质通过换热机组2进行换热。

所述燃气锅炉供热系统包括设燃气锅炉3，燃气锅炉3与高效换热器5连接；

在供热初寒期、末寒期及热负荷较小时，使用无干扰地岩热间接供热系统作为供热热源；

在严寒期，开启燃气锅炉3通过高效换热器5对用户末端9进水进行补热，与无干扰地岩热间接供热系统联合供热。

所述地热能换热器的上部为保温段，下部为高温换热段，顶部有二路分水器，一路与输出中层管连接，为换热介质流出通路，另一路接在换热外管与输出中层管之间，为换热介质流入通路，输出中层管的下部悬空。

所述保温段深度为0～1000米，所述高温换热段埋管深度为1000～5000米。

所述地热能换热器的底部通过稳定锥固定，换热介质在密闭系统中运行，只取地下热能不取地下热水。

所述地岩热换热孔1为中深层地岩热换热孔，直径为100～500毫米。

所述地热能换热器设置为一组或者多组，数量、管径及埋设深度根据热负荷需求、当地地热资源状况确定；当为多组时，分布在多个地岩热换热孔1中，采用并联形式设置。

所述燃气锅炉3与高效换热器5之间设置有用户侧循环泵二8，所述热源侧循环泵6、用户侧循环泵一7和用户侧循环泵二8连接控制系统10，所述控制系统10对热源侧循环泵6、用户侧循环泵一7和用户侧循环泵二8进行控制。

所述燃气锅炉3与高效换热器5的换热后回路，所述地热能换热器与换热机组2的换热后回路，所述用户末端9与换热机组2的换热前管路，均与补水装置4连通。

所述无干扰地岩热间接供热系统和燃气锅炉供热系统的热负荷匹配根据初寒期、严寒期、末寒期热负荷需求确定；同时地岩热换热孔1设置根据热负荷、当地地热资源状况确定。

所述无干扰地岩热间接供热系统和燃气锅炉供热系统可串联或并联运行，所述无干扰地岩热间接供热系统和燃气锅炉供热系统可联合供热或单独供热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明解决了单独采用无干扰地岩热系统建设成本较高的缺点，大大降低了供热系统的建设成本。

(2)本发明大幅度降低单独采用燃气锅炉燃气的使用量，同时解决了单独使用燃气供热运行成本过高的问题。

(3)本发明工艺简单，二种供热方式优势互补，具有供热稳定、成本低廉等优点，用户可根据需求灵活调整控制。

(4)本发明是地热能供热与传统能源供热相结合的一种新方式，实现了多能互补，使得供热更加清洁经济。