[发明专利]地层煤就地化浆供热系统及地层煤就地化浆发电供热的方法

说明书

本发明提供了一种地层煤就地化浆供热系统及地层煤就地化浆发电供热的方法，属于地源井换热技术领域。包括地层煤化浆装置、中深层井管装置和换热装置，地层煤化浆装置包括进水泵和煤浆水泵，进水泵和煤浆水泵分别通过管道连接定向取浆钻头，中深层井管装置包括垂直地埋管，以及与垂直地埋管同轴设置且插入到垂直地埋管内的保温内管，保温内管底部设有微孔管组件，微孔管组件内设有电热器，垂直地埋管和保温内管之间形成环形空腔，环形空腔内设有与电热器连接的电源线，煤浆水泵连接环形空腔，换热装置包括插入到保温内管中且与微孔管组件连接的出水管。本发明直接能把地下煤燃烧生成热能，完成热能转换，过程清洁无害。

技术领域

本发明属于地源井换热技术领域，涉及一种地层煤就地化浆供热系统及地层煤就地化浆发电供热的方法。

背景技术

利用煤燃烧供热发电的传统路径是：第一步以开矿采煤方式将地层煤采集出来，其间是会有透水/煤气爆炸/地面蹋陷/水污染诸多问题。第二步是由鍋炉设备将煤燃烧使水加热产生蒸汽用来发电供热，其间的问题是粉尘/硫化物/NO化物的排放及其高昂的净化处理成本，而CO2，粉煤灰的排放还无法简单消纳。因此因煤燃烧而产生的空气污染，碳排放的问题成为了突出的环境问题。

另外用超临界水热燃烧技术可以解决煤燃烧热化学过程中的大气污染问题，但未改变传统的地层煤开采的成本/污染/爆炸的风险。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种地层煤就地化浆供热系统。

本发明的另一目的是提供一种地层煤就地化浆发电供热的方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种地层煤就地化浆供热系统，包括地层煤化浆装置、中深层井管装置和换热装置，

所述的地层煤化浆装置包括进水泵和煤浆水泵，进水泵和煤浆水泵分别通过管道连接定向取浆钻头，

所述的中深层井管装置包括垂直地埋管，以及与垂直地埋管同轴设置且插入到垂直地埋管内的保温内管，保温内管底部设有微孔管组件，所述的微孔管组件内设有电热器，垂直地埋管和保温内管之间形成环形空腔，环形空腔内设有与电热器连接的电源线，煤浆水泵连接环形空腔，

所述的换热装置包括插入到保温内管中且与微孔管组件连接的出水管，所述的出水管连接换热器。

在上述的地层煤就地化浆供热系统中，所述的微孔管组件包括同轴设置的第一微孔管和第二微孔管，在第一微孔管和第二微孔管内分别设有电热器。

在上述的地层煤就地化浆供热系统中，所述的第一微孔管和第二微孔管为微孔陶瓷管，垂直地埋管和保温内管之间的环形空腔内设有连接第一微孔管的进水管，还包括复合单壁管，复合单壁管的两端分别与第二微孔管顶部和保温内管底部密封连接，保温内管顶部与出水管密封连接。

在上述的地层煤就地化浆供热系统中，所述的换热器连接有发电装置，所述的发电装置包括连接换热器的汽轮机，汽轮机连接发电机，发电机连接变配电柜，变配电柜分别连接市政电网和电源线，所述的汽轮机还连接有冷却器，所述的冷却器内设有循环冷却管路，冷却器用工质水循环泵连接换热器。

在上述的地层煤就地化浆供热系统中，所述的换热器还连接有渣水净化过滤分离装置，所述的渣水净化过滤分离装置包括连接换热器的水净化过滤器，水净化过滤器底部设有出渣器和出渣池，水净化过滤器的出水口连接进水泵。

在上述的地层煤就地化浆供热系统中，所述的水净化过滤器顶部通过管道连接稳压分气器，稳压分气器连接煤浆水泵和气体压缩机，气体压缩机连接二氧化碳储罐，二氧化碳储罐用输液泵连接气固混合器，出渣池用输渣泵连接气固混合器，所述的气固混合器连接渣液回填装置，所述的渣液回填装置包括连接气固混合器的垂直输渣液管，以及连接垂直输渣液管的定向出渣头。