[实用新型]一种五阶段梯级原位地热发电系统

权利要求书

1.一种五阶段梯级原位地热发电系统，其特征在于：地热发电系统共有五个阶段，为：磁悬浮发电、透平发电、管壁发电、相变热伏发电、顶部热伏发电；

系统由入水段(1)、换向器(2)、水流段(3)、井内热伏发电模块(4)、传热段(5)、顶部热伏发电模块(6)和透平发电模块(7)构成，入水段、换向器、水流段、井内热伏发电模块、传热段均在地下，且按由深地到地表的顺序依次对接；顶部热伏发电模块部分安装在地下，部分安装在地面，透平发电模块安装在地面；

入水段(1)由多跟入水管(110)连接而成，每根入水管一端加工成入水外螺纹(112)，另一端加工成入水内螺纹(113)；两端的外螺纹和内螺纹大径、小径和螺距相等，相邻入水管通过两端外螺纹和内螺纹旋合连接，构成所需要长度的入水段；入水段顶端接口与换向器(2)的入水段连接端口(210)的入水管连接螺纹(213)通过旋合紧密连接；入水段(1)最低处为回灌入口，入水段最高处为入水段顶端接口；入水段顶端接口为外螺纹，回灌入口为内螺纹；

换向器由入水段连接端口(210)、四个回灌水连通器(220-1～220-4)，水流段连接接口(230)三部分连接而成；换向器将水流段外管与内管之间的回灌水，通过回灌水连通器，引到入水段连接接口，通过入水段与入水段顶端接口旋合连接，将回灌水引入入水段，并从回灌入口将回灌水引入地下；

水流段(3)由轴流水泵段、水流段连接器和水流段管道构成，水流连接器连接相邻的水流段管道，根据需要连接成任意长度；

轴流水泵段由水流段内管和井用潜水泵构成，井用潜水泵装在水流段内管正中间，井用潜水泵吸入管与水流段内管之间轴流水泵密封圈密封；

水流段连接器由水流段外管连接器(350)、水流段内管连接器(340)、水流段卡固件构成；

水流段管道由水流段内管(310)和水流段外管(320)构成；水流段内管和水流段外管长度相等，设其长度为Hn；

井内热伏发电模块(4)从下至上分为井内热伏发电底端段(410)、井内热伏发电中段(420)、井内热伏发电顶端段(430)；

井内热伏发电模块(4)内设有相变型热伏发电基础模块和管壁型热伏发电基础模块；

相变型热伏发电基础模块由相变型热伏基础模块外壳(401)、相变型热伏基础模块传热层(402)、相变型热伏发电模块(403)、相变型热伏基础模块内层(404)、相变型热伏发电模块密封圈(405-1、405-2)构成，设置有相变型热伏发电基础模块顶盖；

管壁型热伏发电基础模块由管壁型热伏发电基础模块外壳(471)、管壁型热伏发电模块(472)、管壁型热伏发电基础模块内层(473)以及管壁型热伏发电基础模块密封圈(474-1、474-2)构成：

传热段(5)含传热段连接管(510)和磁悬浮发电段；

传热段连接管(510)的内径与相变型热伏基础模块内层内径相同；

磁悬浮发电段的发电机(521)，安装在传热段连接管中间的一节，发电机(521)安装在发电机支撑架的发电机紧固支架(532)内，支撑磁铁(524)安装在支撑磁铁紧固支架(542)内；发电机支撑架的管壁支撑架(531)粘接在传热段连接管内侧；支撑磁铁管壁支撑架(541)粘接在传热段连接管内侧；

顶部热伏发电模块(6)由顶部热伏发电底端连接器、顶部热伏发电内管、顶部热伏发电外管、顶部热伏发电外管连接器、顶部热伏发电顶盖内层和顶部热伏发电顶盖外层构成，顶部热伏发电模块底端与传热段连接管(510)旋合；

透平发电模块(7)为ORC有机朗肯发电机，发电机的工质泵输出的工质输入顶部热伏发电顶盖内层的透平工质流入管；顶部热伏发电顶盖外层的透平工质流出管输出加热后的工质，并连接到ORC发电机的膨胀机工质输入接口；

ORC发电机的工质被顶部热伏发电内管的加热后，驱动ORC发电机的膨胀机做工，使得ORC发电机输出电能。