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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及干热岩热提取,尤其涉及一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统。
技术介绍
1、地热资源中干热岩资源储量丰富,极具开发前景。干热岩热量提取的主流方式为利用水力压裂建立地下热储egs系统,以水作为采热工质吸收热量,通过消耗大量泵功抽取出地面后进行换热利用。
2、但目前的地热利用系统难以充分提取地下热量并将其传输到地面上,地下高温热量难以高效采出,消耗大量泵功,损耗大量可用能源。另外,热储中采出工质携带的能量未被充分利用就回灌入地下,造成干热岩取热利用率较低。
技术实现思路
1、为此,本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中,在干热岩热量提取过程中,干热岩中的能源难以实现低能耗的取出并高效的利用,进而造成能量损失的技术问题。
2、本专利技术提供了一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,包括:
3、喷射器、冷却器、降压设备、蒸发器、换热器;
4、喷射器的入口用于连接采出井,喷射器的出口连接于冷却器;冷却器的出口分别与换热器的第一入口和降压设备的入口连接;降压设备的出口连接蒸发器的入口;蒸发器的出口与换热器的第二入口连接,换热器内的出口与喷射器的引射口连接;
5、干热岩利用系统的导热介质为co2;
6、co2工质由喷射器喷出至冷却器,经过冷却器后至少部分co2工质进入换热器换热;
7、剩余co2工质经过降压设备降压后进入蒸发器蒸发,再进入换热器换热。
8、进一步
9、进一步地,干热岩热量利用系统还包括:
10、加压设备,换热器出口与加压设备入口连接,加压设备用于将经过换热器换热后的co2加压并打入注入井。
11、进一步地,加压设备为高压泵或压缩机。
12、进一步地,蒸发器为板式蒸发器、套管式蒸发器、管壳式蒸发器、翅片管式换热器或螺旋板式蒸发器的中的一种。
13、进一步地,降压设备为膨胀机或节流阀。
14、进一步地,蒸发器的取热能源为空气热能、地热能、太阳能或低温废热。
15、进一步地,压缩机为活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机或离心式压缩机中的一种。
16、进一步地,喷射器、冷却器、降压设备、蒸发器、换热器之间的连接方式均为管路连接。
17、本申请相比现有技术的优势在于,本申请所提及的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,包括:喷射器、冷却器、降压设备、蒸发器、换热器;喷射器的入口用于连接采出井,喷射器的喷射口连接于冷却器;冷却器的出口分别与换热器的第一入口和降压设备的入口连接;降压设备的出口连接蒸发器的入口;蒸发器的出口与换热器的第二入口连接,换热器的出口喷射器的引射口连接;换热器出口与加压设备入口连接。
18、本申请提及的干热岩利用系统的导热介质为co2;首先,来自采出井的高温高压的co2蒸气通过喷射器喷出,在喷射器的引射口形成低压区,引射来自换热器换热盘管的低压co2蒸气,来自采出井的高温高压的co2气体和来自换热器的低压的co2蒸气混合后从喷射器的喷射口排出,经过冷却器冷却后部分直接进入换热器,剩余co2工质经降压设备降压后进入蒸发器,蒸发器通过空气热能、地热能、太阳能或低温废热取热后将其蒸发得到co2蒸气,从蒸发器排出后进入换热器的换热盘管内,与换热器的工质进行换热,将换热器的工质温度进一步降低后经由引射口进入喷射器。
19、本申请利用干热岩中蒸气高温高压的特性,一方面将喷射式热泵加入到干热岩热量利用系统中,通过采出井的高压蒸气引射蒸发器中的低压蒸气,利用采出井中工质的高压特性,实现低品位能源的高效利用,无需消耗多余的泵功来抽取地下工质,提升工质的输送能力,减少了系统整体能耗。另一方面通过增加与降压设备降压后工质的换热装置,使注入井进口处的工质温度进一步降低,增大了注入井与采出井的焓差,增强了工质的取热和运输能力,减小了加压设备的能耗,增强了干热岩的地下换热效果,实现了系统高效稳定运行的目的。
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1.一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
8.根据权利要求4所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于二氧化碳喷射式热泵的干热岩热量利用系统,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳喷射式...
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