地道式地热发电与综合开发利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地道式地热发电与综合开发利用系统，循环联通的冷水和热水管网布设在地道中，通过冷水管网将冷水从地面注入，进入地下热交换装置变热后，进入热水管网提供给地热发电站发电，发电后的余热再利用。采用常规的盾构、爆破等地道挖掘技术开挖一个倾斜的地道，地道到达热储层后，再向不同方向开挖分枝状，如水平、竖直或者倾斜地道，并将热交换装置置于热储层中。在地道内设置地质旅游景点、地热博物馆和不同用途的城市地下空间。本发明专利技术采用常规技术挖掘有一定倾斜角度的地道，可节约施工成本；且通过综合利用地道和恒温层空间，极大提高了地道式地热发电综合开发利用系统的经济效益。

Underground Geothermal Power Generation and Comprehensive Development and Utilization System

The invention discloses an underground geothermal power generation and comprehensive development and utilization system. The circulating cold water and hot water pipeline network is arranged in the tunnel. Through the cold water pipeline network, the cold water is injected from the ground. After entering the underground heat exchange device to heat up, the hot water pipeline network is supplied to the geothermal power station for power generation, and the waste heat after power generation is reused. An inclined tunnel is excavated by conventional tunnel excavation techniques such as shield tunneling and blasting. After the tunnel reaches the thermal reservoir, branched tunnels, such as horizontal, vertical or inclined tunnels, are excavated in different directions, and heat exchange devices are placed in the thermal reservoir. Geological tourist attractions, geothermal museums and urban underground space for different purposes are set up in the tunnel. The invention adopts conventional technology to excavate a tunnel with a certain inclined angle, which can save construction cost, and greatly improves the economic benefit of the comprehensive development and utilization system of underground geothermal power generation by utilizing the tunnel and thermostat space comprehensively.

【技术实现步骤摘要】
地道式地热发电与综合开发利用系统
本专利技术涉及一种地热能开发及其地下空间的综合利用，具体地说，涉及一种利用地热能，包括水热型和干热岩地热能的地道式地热发电、供暖、制冷及在其相关的地道与连接的地下空间内构建地质旅游景点、地热博物馆和城市地下空间等建筑的综合利用系统。
技术介绍
目前，已有的地热开发井大部分情况下采用小口径，其主要问题是钻井成本高、单井发电功率小、控制的热储范围小等，导致地热能的开发与利用，尤其是地热发电，难以大规模推广。针对上述问题，目前提出了大口径直井地热开发系统（专利号:CN201720035241.9），如图1和2所示，这种开发方式具有可以大量开采地热能，增加换热面积，减少钻井数量的优点，但这种地热开发系统只能采用特殊的机器如盾构机开挖，操作复杂，开挖深度小（目前无法超过1000米深）且成本很高。而对于干热岩的开发，要达到180°C以上，深度大部分情况下要求大于2000米甚至3000米。由于上述原因，急需新的高效的地热开发利用技术和系统。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述问题提出的一种地道式地热发电与综合开发利用系统，该系统不仅能够解决常规地热资源的低效和开采问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地道式地热发电与综合开发利用系统，包括由地道(2)构成的地道网、循环联通的冷水管网(11)和热水管网(10)、热交换装置(8)和地热发电站(7)，冷水管网(11)和热水管网(10)布设在地道(2)中，通过冷水管网(11)将冷水从地面注入，进入热交换装置(8)变热后，进入热水管网(10)提供给地热发电站(7)发电；其特征在于：采用常规的地道挖掘技术开挖一个倾斜的地道(2)，地道(2)到达热储层(15)后，再向不同方向开挖分枝状，如水平、竖直或者倾斜地道，并将热交换装置(8)置于热储层(15)中。

【技术特征摘要】
1.一种地道式地热发电与综合开发利用系统，包括由地道(2)构成的地道网、循环联通的冷水管网(11)和热水管网(10)、热交换装置(8)和地热发电站(7)，冷水管网(11)和热水管网(10)布设在地道(2)中，通过冷水管网(11)将冷水从地面注入，进入热交换装置(8)变热后，进入热水管网(10)提供给地热发电站(7)发电；其特征在于：采用常规的地道挖掘技术开挖一个倾斜的地道(2)，地道(2)到达热储层(15)后，再向不同方向开挖分枝状，如水平、竖直或者倾斜地道，并将热交换装置(8)置于热储层(15)中。2.根据权利要求1所述的地道式地热发电与综合开发利用系统，其特征在于：在地道(2)内设置地质旅游景点(5)，地质旅游景点(5)主要位于温度在10-100°C的地下空间，主要分布在倾斜地道(2)外侧，包括地道(2)开挖显示出的岩石类型、地层地貌、地质和地热特征等作为旅游景观，采用抗压玻璃材料作地道(2)和地质旅游景点(5)隔离墙。3.根据权利要求1所述的地道式地热发电与综合开发利用系统，其特征在于：在地道(2)内设置不同用途的城市地下空间(6)，城市地下空间(6)主要分布在地下10-40°C的恒温层，在该恒温层的地道(2)内开挖出地下空间，地下空间中建设有商业街、停车场、铁道、温室大棚、写字楼、商业娱乐、旅游景点、地质地热博物馆和文化建筑。4.根据权利要求1所述的地道式地热发电与综合开发利用系统，其特征在于：地道(2)的直径大于1米，可根据需要加大其直径，其倾斜角度为0°到80°，最优为45°到60°，采用盾构、旋钻或爆破技术挖掘。5.根据权利要求1所述的地道式地热发电与综合开发利用系统，其特征在于：热储层(15)是温度在100°C以上的热岩地层，最优是温度在180...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克文，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11