一种干热岩和太阳能耦合发电系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术干热岩发电技术领域，提供了一种干热岩和太阳能耦合发电系统，包括注入井，采出井，热交换发电设备；还包括预加热系统，预加热系统用以加热使用后的热交换液体和新注入的热交换液体；储能系统，储能系统包括储能井和储能用泵，储能井设置于地下且储能井用以存储预加热系统加热后的热交换液体和存储干热岩裂缝加热后的热交换液体，储能用泵设置在储能井中且将储能井的热交换液体输送至热交换发电设置中进行发电，本发明专利技术能节能环保的适应发电高峰和低谷期的动态调节。电高峰和低谷期的动态调节。电高峰和低谷期的动态调节。

【技术实现步骤摘要】
一种干热岩和太阳能耦合发电系统及其使用方法


[0001]本专利技术涉及干热岩发电
，具体而言，涉及一种干热岩和太阳能耦合发电系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，清洁能源越来越多的出现在民众的日常生活中，氢能，风电，太阳能，潮汐能和地热能等等，对于地热能而言，我国存在大量的干热岩能用来进行热交换发电，但是现有的干热岩技术中，都是采用一个注入井和一个采出井的设置，注入井和采出井的底部通过压裂工艺设置干热岩裂缝；将热交换液体通过干热岩热交换后，从采出井采出，利用热交换发电设备进行发电，用于局部地区的用电或者并网，但是随着我国的城镇化的发展，早晚的用电不同情况越来越明显，存在的用电高峰和低谷，只利用一个采出井采出的热交换液来进行热交换发电的话，会存在热交换液不够，不能满足用电高峰和低谷的变化，同时由于干热岩裂缝中的热交换主要依靠热传导来实现，当对于用电高峰的时候，需要大量快速的从采出井采用高温热交换液，就会减少热交换液体在干热岩裂缝中的热交换时间，导致温度可能存在不够高的情况，所以就需要在往更深的地方进行钻井和造缝，一般的，地下100米会提高10摄氏度，那么为了达到足够效率的热交换过程，就需要足够深度的干热岩裂缝，构建足够的温度差来提高效率，这样就会大大提高了工程成本，且不利于动态适应用电高峰和低谷。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种干热岩和太阳能耦合发电系统及其使用方法，用以解决上述问题。
[0004]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种干热岩和太阳能耦合发电系统，包括注入井，注入井用以注入热交换液体；采出井，采出井的底部和注入井的底部通过干热岩裂缝连通，采出井用以采出热交换后的热交换液体；热交换发电设备，热交换发电设备通过加热后的热交换液体进行发电并将使用过的热交换液体注入到注入井内；还包括预加热系统，预加热系统用以加热使用后的热交换液体和新注入的热交换液体；储能系统，储能系统包括储能井和储能用泵，储能井设置于地下且储能井用以存储预加热系统加热后的热交换液体和存储干热岩裂缝加热后的热交换液体，储能用泵设置在储能井中且将储能井的热交换液体输送至热交换发电设置中进行发电。
[0005]进一步的，储能井包括单独设置的第一储能井和第二储能井；第一储能井能设有第一储能用泵，第二储能井内设有第二储能用泵；采出井内设有采出泵；采出井的开口处设有第一三通阀；还设有第一管路，第一管路的第一端通过第一阀门连通第一三通阀的第一出口，第一三通阀的第二出口连通第一储能井；第一三通阀的进水口连通采出泵的排水口；第一管路的第一端通过第二阀门连通第一储能用泵的排水口，第一管路的第二端通过第三阀门连通第二储能井的开口；第一管路的第二端通过第四阀门连通注入井的开口；第二储
能井的开口处设有第二三通阀，第二三通阀的进口连通第二储能用泵的排水口，第二三通阀的第一出口连通第五阀门连通第一管路的第一端，第二三通阀的第二出口连通注入井。
[0006]进一步的，第一储能井的底部为横井，第二储能井的底部为横井。
[0007]进一步的，，第一管路的第一端到第二端之间依次设有热交换发电设备，一级过滤蓄水池，热交换液注水管和预加热系统；预加热系统包括二级过滤蓄水池和用以给二级过滤蓄水池加热的太阳能加热装置；热交换发电设备连接发电设备。
[0008]进一步的，储能井包括第三储能井和第四储能井，第三储能井和第四储能井的底部通过横井连通，横井内设有滑动调节件；采出井的开口处设有第三三通阀，第四储能井的开口处设有第四三通阀；采出井内设有采出泵；第三储能井内设有第三储能用泵，第三储能井的顶部设有第一加压泵；第四储能井内设有第四储能用泵，第四储能井的顶部设有第二加压泵；还设有第二管路，第二管路的第一端通过第九阀门连通第三三通阀的第一出口，第三三通阀的第二出口连通第三储能井；第三三通阀的进水口连通采出泵的排水口；第二管路的第一端通过第六阀门连通第三储能用泵的排水口，第二管路的第二端通过第七阀门连通第四储能井的开口；第四三通阀的进口连通第四储能用泵的排水口，第四三通阀的第一出口连通注入井的开口，第四三通阀的第二出口连通通过第八阀门连通第二管路的第一端；滑动调节组件在第一加压泵和/或第二加压泵的压力下在横井内左右滑动。
[0009]进一步的，第二管路的第一端到第二端之间依次设有热交换发电设备，一级过滤蓄水池，热交换液注水管和预加热系统；预加热系统包括二级过滤蓄水池和用以给二级过滤蓄水池加热的太阳能加热装置；热交换发电设备连接发电设备。
[0010]进一步的，滑动调节组件包括：若干个气囊密封组件；气囊密封组件包括：气囊，直径相同的顶板和底板；顶板的一侧设有限位凹槽，底板的一侧设有限位凸起，限位凸起在限位凹槽内滑动，且滑动方向垂直于顶板；限位凹槽内设有第一螺纹通孔，限位凸起内设有第二螺纹通孔，第一螺纹孔和第二螺纹通孔内设有锁紧螺栓；气囊设置于顶板和底板之间，且气囊上设有避让孔，限位凹槽或限位凸起设置在避让槽内；气囊的半径大于顶板的半径；若干个气囊密封件以过顶板中心的中垂线为轴同轴设置，且相邻的气囊密封件球铰设置。
[0011]进一步的，限位凹槽和限位凸起之间设有第一复位弹簧；相邻的气囊密封件之间还设有第二复位弹簧。
[0012]一种干热岩和太阳能耦合发电系统的使用方法，包括以下步骤：
[0013]S1：通过热交换液注水管给二级过滤蓄水池注水，通过太阳能加热装置加热，然后检测加热温度，加热温度达到使用温度时，将经过预加热的热交换液体输送到第四储能井中；
[0014]S2：控制第一加压泵和第二加压泵的压力，构建压力差，将滑动调节组件推向第三储能井的一侧，持续给第四储能井注入经过预加热的热交换液体；
[0015]S3：启动第四储能用泵将第四储能井内的高温热交换液体输送给热交换发电设备进行发电；
[0016]S4：当经过太阳能加热装置的热交换液体的温度达不到使用温度时，通过第四储能用泵将第四储能井内的中温热交换液体输送到注入井内；并且控制第一加压泵和第二加压泵的压力，构建压力差，将滑动调节组件推向第四储能井的一侧；
[0017]S5：启动采出泵将经过干热岩加热的热交换液体输送至第三储能井和第二管路
中，第二管路中的高温热交换液体进行与热交换发电设备发电。
[0018]S6：第三储能井中的高温热交换液体进行峰谷时期的热交换发电设备发电使用；
[0019]S7：经过发电后的低温热交换液体，通过第二管路输送给二级过滤蓄水池，进行循环。
[0020]进一步的，步骤S3和步骤S4可以同时进行。
[0021]本专利技术的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0022]1，利用将干热岩和太阳能巧妙结合，能利用太阳能的时候，就利用太阳能进行热交换液体的加热，然后对于光照资源不强的时候，利用干热岩进行加热，利用太阳能和干热岩进行互补，大大节约了能源和成本。
[0023]2，设置储能系统，将用电低谷期用不完的高温热交换液进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种干热岩和太阳能耦合发电系统，包括注入井(210)，所述注入井(210)用以注入热交换液体；采出井(214)，所述采出井(214)的底部和所述注入井(210)的底部通过干热岩裂缝(217)连通，所述采出井(214)用以采出热交换后的热交换液体；热交换发电设备(202)，所述热交换发电设备(202)通过加热后的热交换液体进行发电并将使用过的热交换液体注入到注入井(210)内；其特征在于：还包括预加热系统，所述预加热系统用以加热使用后的热交换液体和新注入的热交换液体；储能系统，所述储能系统包括储能井和储能用泵，所述储能井设置于地下且所述储能井用以存储所述预加热系统加热后的热交换液体和存储干热岩裂缝(217)加热后的热交换液体，所述储能用泵设置在储能井中且将储能井的热交换液体输送至热交换发电设置中进行发电。2.如权利要求1所述的干热岩和太阳能耦合发电系统，其特征在于，所述储能井包括单独设置的第一储能井(100)和第二储能井(102)；所述第一储能井(100)能设有第一储能用泵(101)，所述第二储能井(102)内设有第二储能用泵(103)；所述采出井(214)内设有采出泵(226)；所述采出井(214)的开口处设有第一三通阀(105)；还设有第一管路(104)，所述第一管路(104)的第一端通过第一阀门(106)连通所述第一三通阀(105)的第一出口，所述第一三通阀(105)的第二出口连通所述第一储能井(100)；所述第一三通阀(105)的进水口连通所述采出泵(226)的排水口；所述第一管路(104)的第一端通过第二阀门(107)连通所述第一储能用泵(101)的排水口，所述第一管路(104)的第二端通过第三阀门(109)连通所述第二储能井(102)的开口；第一管路(104)的第二端通过第四阀门(110)连通所述注入井(210)的开口；所述第二储能井(102)的开口处设有第二三通阀(111)，所述第二三通阀(111)的进口连通所述第二储能用泵(103)的排水口，所述第二三通阀(111)的第一出口连通第五阀门(108)连通所述第一管路(104)的第一端，所述第二三通阀(111)的第二出口连通所述注入井(210)。3.如权利要求2所述的干热岩和太阳能耦合发电系统，其特征在于，所述第一储能井(100)的底部为横井(211)，所述第二储能井(102)的底部为横井(211)。4.如权利要求3所述的干热岩和太阳能耦合发电系统，其特征在于，所述第一管路(104)的第一端到第二端之间依次设有热交换发电设备(202)，一级过滤蓄水池(203)，热交换液注水管(204)和预加热系统；所述预加热系统包括二级过滤蓄水池(205)和用以给二级过滤蓄水池(205)加热的太阳能加热装置(206)；所述热交换发电设备(202)连接发电设备。5.如权利要求1所述的干热岩和太阳能耦合发电系统，其特征在于，所述储能井包括第三储能井(213)和第四储能井(208)，所述第三储能井(213)和第四储能井(208)的底部通过横井(211)连通，所述横井(211)内设有滑动调节件；所述采出井(214)的开口处设有第三三通阀(225)，所述第四储能井(208)的开口处设有第四三通阀(223)；所述采出井(214)内设有采出泵(226)；所述第三储能井(213)内设有第三储能用泵
(215)，所述第三储能井(213)的顶部设有第一加压泵(224)；所述第四储能井(208)内设有第四储能用泵(209)，所述第四储能井(208)的顶部设有第二加压泵(222)；还设有第二管路(201)，所述第二管路(201)的第一端通过第九阀门(218)连通所述第三三通阀(225)的第一出口，所述第三三通阀(225)的第二出口连通所述第三储能井(213)；所述第三三通阀(225)的进水口连通所述采出泵(226)的排水口；所述第二管路(201)的第一端通过第六阀门(219)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：江海洋，吴波，王兴启，彭凯，康凤新，冷旭勇，曹艳玲，范振华，史伟业，崔素，郭亮亮，史猛，刘连，孟庆晗，
申请(专利权)人：山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队山东省第一地质矿产勘查院，
类型：发明
国别省市：