一種乾熱巖熱傳導設備的製作方法

2023-10-24 13:46:37 2

本實用新型涉及一種乾熱巖熱傳導設備。

背景技術：

乾熱巖（HDR），也稱增強型地熱系統（EGS），或稱工程型地熱系統，是一般溫度大於200℃，埋深數千米，內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巖, 甚至是厚度巨大的塊狀沉積巖。乾熱巖主要被用來提取其內部的熱量, 因此其主要的工業指標是巖體內部的溫度。

開發乾熱巖資源的原理是從地表往乾熱巖中打一眼井（注入井），封閉井孔後向井中高壓注入溫度較低的水，產生了非常高的壓力。在巖體緻密無裂隙的情況下，高壓水會使巖體大致垂直最小地應力的方向產生許多裂縫。若巖體中本來就有少量天然節理， 這些高壓水使之擴充成更大的裂縫。當然，這些裂縫的方向要受地應力系統的影響。隨著低溫水的不斷注入， 裂縫不斷增加、擴大， 並相互連通，最終形成一個大致呈面狀的人工乾熱巖熱儲構造（圖1）。在距注入井合理的位置處鑽幾口井並貫通人工熱儲構造，這些井用來回收高溫水、汽，稱之為生產井。注入的水沿著裂隙運動並與周邊的巖石發生熱交換，產生了溫度高達200-300℃的高溫高壓水或水汽混合物。從貫通人工熱儲構造的生產井中提取高溫蒸汽，用於地熱發電和綜合利用。利用之後的溫水又通過注入井回灌到乾熱巖中，從而達到循環利用的目的。

上述乾熱巖熱量傳導方法成本較高，傳熱效率低。

技術實現要素：

本實用新型解決的技術問題是：提供一種傳熱效率高的乾熱巖熱傳導設備。

為了解決上述技術問題，本實用新型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的熱管束，熱管束為多個並排排列的熱管。

為了提高傳熱效果，所述的相鄰熱管束之間夾有軟質導熱介質層。

為了防止熱管從保溫管的下端漏出，所述的保溫管的下埠設置有網板。

為了便於應用本實用新型所提取的熱量，所述的保溫管的上埠連接有用於與主傳熱管的上端換熱的換熱器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型利用現有的熱管技術，將眾多的熱管集成一個熱管束，再將熱管束串聯成主傳熱管，具備熱管的強導熱能力，使得傳熱效率高，同時使得主傳熱管能作得儘可能的長，並且具有較好的柔性，便於下放到深度很深的乾熱巖層，從而能很好的將乾熱巖的熱量提取到地面上。並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

圖1為本實用新型具體實施例1的結構示意圖；

圖2為圖1的Ａ-Ａ剖面圖；

圖3為本實用新型具體實施例2的結構示意圖；

圖中：1、保溫管，2、熱管，3、軟質導熱介質層，4、網板，5、換熱器。

具體實施方式

具體實施例一

如圖１和圖２所示的乾熱巖熱傳導設備，它包括主傳熱管和包在主傳熱管外的保溫管1，主傳熱管包括多段串聯的熱管束，熱管束為多個並排排列的熱管2。相鄰熱管束之間夾有軟質導熱介質層３。保溫管１的下埠設置有網板４。

具體實施例二

如圖３所示，本例在例一的基礎上增加了換熱器５，便於從乾熱巖提取的熱量應用於生活或生產。換熱器５連接在保溫管１的上埠，用於與主傳熱管的上端換熱。

乾熱巖熱傳導方法，採用圖３所示的乾熱巖熱傳導設備，所述熱傳導方法包括如下步驟：（１）鑽取熱孔，從地面鑽到乾熱巖層；（２）向取熱孔中下放乾熱巖熱傳導設備：（2-1）取多根保溫管１，在第一根保溫管的下埠固定上網板４；（2-2）在第一根保溫管內交替下放熱管束和軟質導熱介質層３直到將第一根保溫管１填滿，將第一根保溫管１放入取熱孔；（2-3）然後再取一根保溫管１與上一根保溫管１保溫連接；在新取的保溫管１內交替下放熱管束和軟質導熱介質層３直到將該保溫管１填滿，再將該保溫管放入取熱孔；（2-4）重複操作步驟（2-3）直至網板４下到取熱孔底部；（３）在保溫管１的上埠連接用於與主傳熱管的上端換熱的換熱器５。