[发明专利]地道式地热发电与综合开发利用系统

权利要求书

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°C以上的热岩地层。

6.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)内设置有机动车道路，可从地面直达城市地下空间(6)与旅游景点(5)；地道(2)内设置有楼梯、电梯或缆车的安装和运行通道。

7.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)截面为圆形，热水管(10)和冷水管(11)紧贴地道壁(9)均匀分布，热水管(10)位于地道壁(9)外紧贴岩体(12)表面，冷水管(11)位于地道壁(9)内。

8.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)截面为拱门形，热水管(10)和冷水管(11)紧贴地道壁(9)分布在其上侧、左侧和右侧，热水管(10)位于地道壁(9)外紧贴岩体(12)表面，冷水管(11)位于地道壁(9)内。

9.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：地热发电站(7)在地面，从地面和地热发电站(7)垂直向下到热交换装置(8)有一个直径小于1米的竖直井(4)，在竖直井(4)内安装有输电电缆和热水管(10)，通过热水管(10)将热交换装置(8)的热能传输给地面发电站，通过输电电缆将地热发电站(7)的电力输送给地下城市或者地面其他用户，发电后的余热通过管网输送给地下城市或者地面其他用户。

10.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：地热发电站(7)在地下与热交换装置(8)相邻，从地面垂直向下到地热发电站(7)和热交换装置(8)有一个直径小于1米的竖直井(4)，在竖直井(4)内安装有输电电缆和热水管(10)，通过输电电缆将地热发电站(7)的电力输送给地下城市或者地面其他用户，发电后的余热通过管网输送给地下城市或者地面其他用户。