[实用新型]地热能源开采系统

说明书

本实用新型公开了一种地热能源开采系统，包括第一地热井、第二地热井和回灌井；第一地热井的顶部设有进气管，第一地热井的内部设有出气管，出气管的顶部连接第一发动机，第一发动机连接第一换热器；第二地热井的内部设有出水管，出水管的顶部连接第二发动机，第二发动机连接第二换热器；回灌井的内部设有两端部密封的加热管，加热管的内部设有回水管，回水管的顶部穿过加热管的顶端与第二换热器连接；加热管与出气管通过连接管连接，加热管的顶部设有排气管。本实用新型的地热能源开采系统，既可以保护地热环境的平衡，又可以使开采出来的地热能温度满足更多的应用领域。

技术领域

本实用新型涉及地热能源开发设备技术领域，尤其涉及一种地热能源开采系统。

背景技术

张家口市将于2022年与北京共同举办冬奥会，并且由国家发改委联合河北省人民政府规划为首都水源涵养功能区和生态环境支撑区，到2035年，全面建成京津冀绿色发展示范区、国际冰雪运动与休闲旅游胜地。张家口地区地热资源分布广泛，资源量也较丰富。通过分析收集的资料显示，该地区发现、揭露20多个热水点(井)，归纳为18个地热异常区(田、点)(表1)。这些地热异常区以北东方向呈带状分布，且均分布于呈北东方向展布的沉积槽地内。目前对于张家口地区，如何合理地勘查和开发利用地热资源，实现绿色冬奥、环保冬奥，助力“首都两区”建设，具有十分重要的现实意义。

地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能，起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地热资源有着广泛的用途，在我国地热资源主要用于发电、工业烘干、供暖、洗浴、温室、养殖及农业灌溉等，其应用范围取决于开采的地热能的温度范围。

获得地热资源通常有两种方法：第一，直接将地下的热水资源引到地面上进行利用；第二，将低温传热介质引入地下进行热交换后变成高温状态再引到地面上进行利用。第一种方法直接将地热水引到地面上进行利用，能够高效获得地热资源；但是容易造成热水资源过度开采，对整个地热环境的平衡造成破坏。第二种方法需要传热介质在地下进行热交换后再引出至地面上，当采用比热容较低的气相传热介质时，只能适用于部分领域。

由此，急需开发一种地热资源开采系统，既可以保护地热环境的平衡，又可以使开采出来的地热能温度满足更多的应用领域。

实用新型内容

本实用新型的目的是一种地热能源开采系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种地热能源开采系统，包括第一地热井、第二地热井和回灌井；其中，所述第一地热井的顶部设有进气管，所述第一地热井的内部设有出气管，所述出气管的顶部延伸至第一地热井外侧并与第一发动机连接，所述第一发动机连接第一换热器；所述第二地热井的内部设有出水管，所述出水管的顶部延伸至第二地热井的外侧并与第二发动机连接，所述第二发动机连接第二换热器，所述出水管的底部延伸至第二地热井的采出点处；所述回灌井的内部设有两端部密封的加热管，所述加热管的内部设有回水管，所述回水管的顶部穿过加热管的顶端与第二换热器连接，所述回水管的底部穿过加热管的底部至回灌井的回注点处；所述加热管与出气管通过连接管连接，所述加热管的顶部设有排气管。

在本实用新型中，第一地热井采用气相传热介质对地热进行开采，该方法开采成本低，开采出来的地热资源主要适用于供暖、洗浴、温室、养殖及农业灌溉等领域。第二地热井直接将地热水引出至地面上进行利用，可以高效获得高温地热资源，用于发电领域；将地热尾水通过回灌井进行回灌，回灌井中的地热尾水通过第一地热井的气相热传递介质进行加热升温后再回灌至地下，降低了对地热井热储的影响，避免造成地热系统失衡。第一地热井和第二地热井配合使用，根据温度范围适用于各个应用领域，在充分利用地热资源同时，保护了地热系统的平衡。现有技术中，通常采用同井回灌，同井回灌时地热尾水吸收采出水中的热能，影响热能循环利用效率。该系统采用异井回灌，提高了热能循环利用效率，回灌井的地热尾水在地下与第一地热井中的气相传热介质进行热交换，降低了热损失。