一種干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備及熱傳導(dǎo)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備及熱傳導(dǎo)方法，本發(fā)明包括主傳熱管和包在主傳熱管外的保溫管，主傳熱管包括多段串聯(lián)的熱管束，熱管束為多個(gè)并排排列的熱管。本發(fā)明干熱巖熱傳導(dǎo)方法，包括如下步驟：（１）鉆取熱孔，從地面鉆到干熱巖層；（２）向取熱孔中下放干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備。本發(fā)明利用現(xiàn)有的熱管技術(shù)，將眾多的熱管集成一個(gè)熱管束，再將熱管束串聯(lián)成主傳熱管，具備熱管的強(qiáng)導(dǎo)熱能力，使得傳熱效率高，同時(shí)使得主傳熱管能作得盡可能的長，并且具有較好的柔性，便于下放到深度很深的干熱巖層，從而能很好的將干熱巖的熱量提取到地面上。
【專利說明】
一種干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備及熱傳導(dǎo)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備及熱傳導(dǎo)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]干熱巖(HDR)，也稱增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)，或稱工程型地?zé)嵯到y(tǒng)，是一般溫度大于200°C，埋深數(shù)千米，內(nèi)部不存在流體或僅有少量地下流體的高溫巖體。這種巖體的成分可以變化很大，絕大部分為中生代以來的中酸性侵人巖，但也可以是中新生代的變質(zhì)巖，甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。干熱巖主要被用來提取其內(nèi)部的熱量，因此其主要的工業(yè)指標(biāo)是巖體內(nèi)部的溫度。
[0003]開發(fā)干熱巖資源的原理是從地表往干熱巖中打一眼井(注入井)，封閉井孔后向井中高壓注入溫度較低的水，產(chǎn)生了非常高的壓力。在巖體致密無裂隙的情況下，高壓水會(huì)使巖體大致垂直最小地應(yīng)力的方向產(chǎn)生許多裂縫。若巖體中本來就有少量天然節(jié)理，這些高壓水使之?dāng)U充成更大的裂縫。當(dāng)然，這些裂縫的方向要受地應(yīng)力系統(tǒng)的影響。隨著低溫水的不斷注入，裂縫不斷增加、擴(kuò)大，并相互連通，最終形成一個(gè)大致呈面狀的人工干熱巖熱儲(chǔ)構(gòu)造(圖1)。在距注入井合理的位置處鉆幾口井并貫通人工熱儲(chǔ)構(gòu)造，這些井用來回收高溫水、汽，稱之為生產(chǎn)井。注入的水沿著裂隙運(yùn)動(dòng)并與周邊的巖石發(fā)生熱交換，產(chǎn)生了溫度高達(dá)200-300 °C的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲(chǔ)構(gòu)造的生產(chǎn)井中提取高溫蒸汽，用于地?zé)岚l(fā)電和綜合利用。利用之后的溫水又通過注入井回灌到干熱巖中，從而達(dá)到循環(huán)利用的目的。
[0004]上述干熱巖熱量傳導(dǎo)方法成本較高，傳熱效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:提供一種傳熱效率高的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，本發(fā)明還提供一種傳熱效率高的干熱巖熱傳導(dǎo)方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括主傳熱管和包在主傳熱管外的保溫管，主傳熱管包括多段串聯(lián)的熱管束，熱管束為多個(gè)并排排列的熱管。
[0007]為了提高傳熱效果，所述的相鄰熱管束之間夾有軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層。
[0008]為了防止熱管從保溫管的下端漏出，所述的保溫管的下端口設(shè)置有網(wǎng)板。
[0009]為了便于應(yīng)用本發(fā)明所提取的熱量，所述的保溫管的上端口連接有用于與主傳熱管的上端換熱的換熱器。
[0010]本發(fā)明干熱巖熱傳導(dǎo)方法，包括如下步驟:(I)鉆取熱孔，從地面鉆到干熱巖層；
(2)向取熱孔中下放干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備:(2-1)取多根保溫管，在第一根保溫管的下端口固定上網(wǎng)板；(2-2)在第一根保溫管內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層直到將第一根保溫管填滿，將第一根保溫管放入取熱孔；(2-3)然后再取一根保溫管與上一根保溫管保溫連接;在新取的保溫管內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層直到將該保溫管填滿，再將該保溫管放入取熱孔;(2-4)重復(fù)操作步驟(2-3)直至網(wǎng)板下到取熱孔底部。
[0011]為了便于應(yīng)用本發(fā)明所提取的熱量，本發(fā)明干熱巖熱傳導(dǎo)方法，還包括步驟(3)在保溫管的上端口連接用于與主傳熱管的上端換熱的換熱器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明利用現(xiàn)有的熱管技術(shù)，將眾多的熱管集成一個(gè)熱管束，再將熱管束串聯(lián)成主傳熱管，具備熱管的強(qiáng)導(dǎo)熱能力，使得傳熱效率高，同時(shí)使得主傳熱管能作得盡可能的長，并且具有較好的柔性，便于下放到深度很深的干熱巖層，從而能很好的將干熱巖的熱量提取到地面上。并且主傳熱管是由眾多的熱管集成，少量的熱管的損壞基本上不影響整體的使用，使用壽命較長。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A剖面圖；
圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、保溫管，2、熱管，3、軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層，4、網(wǎng)板，5、換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]具體實(shí)施例一
如圖1和圖2所示的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，它包括主傳熱管和包在主傳熱管外的保溫管I，主傳熱管包括多段串聯(lián)的熱管束，熱管束為多個(gè)并排排列的熱管2。相鄰熱管束之間夾有軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層3。保溫管I的下端口設(shè)置有網(wǎng)板4。
[0015]具體實(shí)施例二
如圖3所示，本例在例一的基礎(chǔ)上增加了換熱器5，便于從干熱巖提取的熱量應(yīng)用于生活或生產(chǎn)。換熱器5連接在保溫管I的上端口，用于與主傳熱管的上端換熱。
[0016]干熱巖熱傳導(dǎo)方法，采用圖3所示的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，所述熱傳導(dǎo)方法包括如下步驟:(I)鉆取熱孔，從地面鉆到干熱巖層；(2)向取熱孔中下放干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備:(2-1)取多根保溫管1，在第一根保溫管的下端口固定上網(wǎng)板4;(2-2)在第一根保溫管內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層3直到將第一根保溫管I填滿，將第一根保溫管I放入取熱孔；(2-3)然后再取一根保溫管I與上一根保溫管I保溫連接;在新取的保溫管I內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層3直到將該保溫管I填滿，再將該保溫管放入取熱孔；(2-4)重復(fù)操作步驟(2-3)直至網(wǎng)板4下到取熱孔底部；(3)在保溫管I的上端口連接用于與主傳熱管的上端換熱的換熱器5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，其特征在于:包括主傳熱管和包在主傳熱管外的保溫管，主傳熱管包括多段串聯(lián)的熱管束，熱管束為多個(gè)并排排列的熱管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，其特征在于:所述的相鄰熱管束之間夾有軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，其特征在于:所述的保溫管的下端口設(shè)置有網(wǎng)板。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，其特征在于:所述的保溫管的上端口連接有用于與主傳熱管的上端換熱的換熱器。5.一種干熱巖熱傳導(dǎo)方法，其特征在于:采用如權(quán)利要求1 一4中任何一項(xiàng)所述的干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備，所述熱傳導(dǎo)方法包括如下步驟:(I)鉆取熱孔，從地面鉆到干熱巖層；(2)向取熱孔中下放干熱巖熱傳導(dǎo)設(shè)備:(2-1)取多根保溫管，在第一根保溫管的下端口固定上網(wǎng)板;(2-2)在第一根保溫管內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層直到將第一根保溫管填滿，將第一根保溫管放入取熱孔;(2-3)然后再取一根保溫管與上一根保溫管保溫連接;在新取的保溫管內(nèi)交替下放熱管束和軟質(zhì)導(dǎo)熱介質(zhì)層直到將該保溫管填滿，再將該保溫管放入取熱孔;(2-4)重復(fù)操作步驟(2-3)直至網(wǎng)板下到取熱孔底部。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干熱巖熱傳導(dǎo)方法，其特征在于:還包括步驟(3)在保溫管的上端口連接用于與主傳熱管的上端換熱的換熱器。
【文檔編號】F24J3/08GK105972844SQ201610482112
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王怡岷, 呂朋, 王國亮, 尹曉晴
【申請人】河北益民五金制造股份有限公司