一种水热型地热开发系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水热型地热开发系统及方法，属于中深层地热开发设备技术领域。该地热开发系统包括：开发系统、换热系统和闭式循环回灌过滤系统；开发系统包括：第一开采井、第二开采井、第一回灌井和第二回灌井；第一开采井、第二开采井、第一回灌井和第二回灌井井口分别连接有第一井口装置、第二井口装置、第三井口装置和第四井口装置。在本发明专利技术中，通过开发系统开采第一开采井和第二开采井中的地热水，然后通过换热系统进行换热，为用户提供热源，最后通过闭式循环回灌过滤系统将换热后的低温地热水回灌至第一回灌井和第二回灌井中，本发明专利技术不仅提高了地热能的利用效率，最大限度利用地热资源，更确保了地热资源长期稳定不衰减。减。减。

【技术实现步骤摘要】
一种水热型地热开发系统及方法


[0001]本专利技术涉及中深层地热开发设备
，特别涉及一种水热型地热开发系统及方法。

技术介绍

[0002]地热资源是一种无污染，可再生的清洁能源，与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比，具备数量巨大、可再生和不污染环境三大要素以及清洁、环保、就地取用等优势，现在已被广泛用于冬季供暖、烘干、化工业、种植养殖业、房地产开发、旅游、医疗洗浴及保健娱乐等众多领域，并显现出日益广阔的应用前景。开发地热资源对于建设资源节约型、环境友好型和谐社会具有非常重要的意义，已经列入国家可再生能源的中长期发展规划。发展地热产业，积极促进地热能的综合开发利用，不仅对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义，也是实现绿色、清洁、低碳、可持续发展目标的有效途径。
[0003]传统的地热水开采系统只设置开采井，抽出的地热水被送往用户或用来发电，经利用后废弃；但这种地热开发方式会造成热储中的热水含量逐渐降低，不能保证地热资源的可持续开采，并且大量尾水会对环境和生态造成不利影响。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种水热型地热开发系统及方法。
[0005]一方面，提供了一种水热型地热开发系统，所述地热开发系统包括：开发
[0006]系统、换热系统和闭式循环回灌过滤系统；
[0007]所述开发系统包括：第一开采井、第二开采井、第一回灌井和第二回灌井；所述第一开采井、所述第二开采井、所述第一回灌井和所述第二回灌井井口分别连接有第一井口装置、第二井口装置、第三井口装置和第四井口装置；
[0008]所述换热系统包括：气液分离器、第一换热器、第二换热器和热泵机组；
[0009]所述第一井口装置和所述第二井口装置分别通过第一管道和第二管道与所述气液分离器连接，所述气液分离器还与所述第一换热器连接，所述第一换热器还与用户和所述第二换热器连接，所述第二换热器还与所述热泵机组和所述闭式循环回灌过滤系统连接，所述热泵机组还与用户连接；
[0010]所述第三井口装置和所述第四井口装置分别通过第三管道和第四管道与所述闭式循环回灌过滤系统连接；所述第一管道和所述第三管道之间连接有第一闭式切换阀组，所述第二管道和所述第四管道之间连接有第二闭式切换阀组。
[0011]进一步地，所述第一闭式切换阀组包括：第一连接管和第二连接管，所述第一连接管为直型，所述第二连接管为Z型，所述第一连接管和所述第二连接管交叉连接在所述第一管道和所述第三管道之间；所述第一连接管上设置有第一控制阀，所述第二连接管上设置有第二控制阀；所述第一连接管与所述第一管道的连接处和所述第二连接管与所述第一管道的连接处之间的所述第一管道上设置有第三控制阀，所述第一连接管与所述第三管道的
连接处和所述第二连接管与所述第三管道的连接处之间的所述第三管道上设置有第四控制阀。
[0012]进一步地，所述第二闭式切换阀组包括：第三连接管和第四连接管，所述第三连接管为直型，所述第四连接管为Z型，所述第三连接管和所述第四连接管交叉连接在所述第二管道和所述第四管道之间；所述第三连接管上设置有第五控制阀，所述第四连接管上设置有第六控制阀；所述第三连接管与所述第二管道的连接处和所述第四连接管与所述第二管道的连接处之间的所述第二管道上设置有第七控制阀，所述第三连接管与所述第四管道的连接处和所述第四连接管与所述第四管道的连接处之间的所述第四管道上设置有第八控制阀。
[0013]进一步地，所述闭式循环回灌过滤系统包括：第一过滤器、第二过滤器和除气装置；所述第一过滤器和所述第二过滤器连接，所述第一过滤器还与所述除气装置连接，所述除气装置还与所述第二换热器连接；所述第二过滤器还与所述第三管道和所述第四管道连接。
[0014]进一步地，所述除气装置与所述第二换热器之间设置有第一加压泵；所述第二过滤器与所述第三管道和所述第四管道之间设置有回灌加压泵。
[0015]进一步地，所述第一管道和所述第二管道上均设置有除砂装置。
[0016]进一步地，所述第二换热器与所述热泵机组之间设置有第二加压泵。
[0017]进一步地，所述热泵机组与用户之间设置有供暖循环泵。
[0018]进一步地，所述系统还包括：补水系统；
[0019]所述地热开发补水系统包括：全自动软水装置、软化水箱和定压补水装置；所述全自动软水装置的进口与自来水连接，所述全自动软水装置的出口与所述软化水箱的进口连接，所述软化水箱的出口与所述定压补水装置的进口连接，所述定压补水装置的出口与用户出口连接。
[0020]另一方面，还提供了一种水热型地热开发方法，所述方法包括：
[0021]步骤(1)：通过所述第一井口装置和所述第二井口装置抽取所述第一开采井和所述第二开采井中的地热水；
[0022]步骤(2)：地热水进入所述气液分离器进行气水分离；
[0023]步骤(3)：分离后的热水进入所述第一换热器中进行换热，为用户提供热源；
[0024]步骤(4)：换热后的低温热水通过所述第一换热器进入所述第二换热器中再次进行换热；通过所述热泵机组为用户提供热源；
[0025]步骤(5)：再次换热后的低温热水通过闭式循环回灌过滤系统过滤后回灌至所述第一回灌井和所述第二回灌井内。
[0026]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在本专利技术中，设置有开发系统、换热系统和闭式循环回灌过滤系统，通过开发系统开采第一开采井和第二开采井中的地热水，然后通过换热系统进行换热，为用户提供热源，最后通过闭式循环回灌过滤系统将换热后的低温地热水回灌至第一回灌井和第二回灌井中，本专利技术不仅提高了地热能的利用效率，最大限度利用地热资源，更确保了地热资源长期稳定不衰减。
[0027]其次，在第一开采井的第一管道和第一回灌井的第二管道之间设置了第一闭式切换阀组，第二开采井的第三管道和第二回灌井的第四管道之间设置了第二闭式切换阀组，
从而能够解决现阶段地热开发井间距过大、占地空间大，施工场地协调难度大的问题。另外，本专利技术中还设置有补水系统，确保水热型地热开发系统压力的稳定性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本专利技术提供的一种水热型地热开发系统的示意图；
[0030]图2是本专利技术提供的一种闭式循环回灌过滤系统的示意图；
[0031]图3是本专利技术提供的一种第一闭式切换阀组的示意图；
[0032]图4是本专利技术提供的一种第二闭式切换阀组的示意图；
[0033]图5是本专利技术提供的一种补水系统的示意图。
[0034]附图标记：1
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第一开采井；2
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第二开采井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水热型地热开发系统，其特征在于，所述地热开发系统包括：开发系统、换热系统和闭式循环回灌过滤系统；所述开发系统包括：第一开采井(1)、第二开采井(2)、第一回灌井(3)和第二回灌井(4)；所述第一开采井(1)、所述第二开采井(2)、所述第一回灌井(3)和所述第二回灌井(4)井口分别连接有第一井口装置(5)、第二井口装置(6)、第三井口装置(7)和第四井口装置(8)；所述换热系统包括：气液分离器(9)、第一换热器(10)、第二换热器(11)和热泵机组(12)；所述第一井口装置(5)和所述第二井口装置(6)分别通过第一管道(13)和第二管道(14)与所述气液分离器(9)连接，所述气液分离器(9)还与所述第一换热器(10)连接，所述第一换热器(10)还与用户和所述第二换热器(11)连接，所述第二换热器(11)还与所述热泵机组(12)和所述闭式循环回灌过滤系统连接，所述热泵机组(12)还与用户连接；所述第三井口装置(7)和所述第四井口装置(8)分别通过第三管道(15)和第四管道(16)与所述闭式循环回灌过滤系统连接；所述第一管道(13)和所述第三管道(15)之间连接有第一闭式切换阀组(37)，所述第二管道(14)和所述第四管道(16)之间连接有第二闭式切换阀组(38)。2.根据权利要求1所述的一种水热型地热开发系统，其特征在于，所述第一闭式切换阀组(37)包括：第一连接管(17)和第二连接管(18)，所述第一连接管(17)为直型，所述第二连接管(18)为Z型，所述第一连接管(17)和所述第二连接管(18)交叉连接在所述第一管道(13)和所述第三管道(15)之间；所述第一连接管(17)上设置有第一控制阀(19)，所述第二连接管(18)上设置有第二控制阀(20)；所述第一连接管(17)与所述第一管道(13)的连接处和所述第二连接管(18)与所述第一管道(13)的连接处之间的所述第一管道(13)上设置有第三控制阀(21)，所述第一连接管(17)与所述第三管道(15)的连接处和所述第二连接管(18)与所述第三管道(15)的连接处之间的所述第三管道(15)上设置有第四控制阀(22)。3.根据权利要求2所述的一种水热型地热开发系统，其特征在于，所述第二闭式切换阀组(38)包括：第三连接管(23)和第四连接管(24)，所述第三连接管(23)为直型，所述第四连接管(24)为Z型，所述第三连接管(23)和所述第四连接管(24)交叉连接在所述第二管道(14)和所述第四管道(16)之间；所述第三连接管(23)上设置有第五控制阀(25)，所述第四连接管(24)上设置有第六控制阀(26)；所述第三连接管(23)与所述第二管道(14)的连接处和所述第四连接管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，李红岩，王江峰，王鹏涛，张献喻，王瑞飞，孙彩霞，黄海，王萍，赵宇璇，陈升强，程永刚，
申请(专利权)人：西安交通大学西安石油大学，
类型：发明
国别省市：