一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统，涉及地热水利用技术领域，包括回灌装置和供暖装置，回灌装置包括通过管线依次相连的设置在取水井内的潜水泵、水汽分离器、一次换热器、二次换热器、过滤系统、回灌泵和回灌井，过滤系统包括并联的硅藻土过滤器和粗精过滤器；供暖装置包括供水管线、回水管线及水源热泵机组，供水管线与一次换热器的冷源端出口连通，回水管线与一次换热器的冷源端入口连通，水源热泵机组的蒸发器与二次换热器的冷源端连接，水源热泵机组冷凝器的进出口分别与回水管线和供水管线连通；本回灌系统通过多级换热器实现了梯级回收地热井水的热量制取高温热水，充分有效利用了地热资源。充分有效利用了地热资源。充分有效利用了地热资源。

【技术实现步骤摘要】
一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统


[0001]本技术涉及地热水利用
，具体涉及一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统。

技术介绍

[0002]目前，制约我国地热资源开发利用的重要问题是地热尾水的回灌，由于开采过程中的水敏、速敏等作用的影响，储层的孔隙度和渗透率等参数也会发生变化，导致储层渗流能力降低。如何确保在采水量满足用热需求的前提下维持储层产热能力和开采条件是目前保证地热可持续开发利用的重要一环。
[0003]现有的地热水回灌系统只通过一次换热来吸收地热水的热量制取高温热水，此方式对地热井水的利用率低，不能充分利用地热资源；此外，现有回灌系统中的过滤设备由于所用材料和过滤工艺流程不同，过滤效果也不尽相同。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是针对现有技术存在对地热井水的利用率低，不能充分利用地热资源的缺陷，提供了一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统。
[0005]本技术的技术方案是：一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统，包括回灌装置和供暖装置，所述回灌装置包括通过管线依次相连的设置在取水井内的潜水泵、水汽分离器、一次换热器、二次换热器、过滤系统、回灌泵和回灌井，所述过滤系统包括并联的硅藻土过滤器和粗精过滤器，所述粗精过滤器为串联的粗过滤罐和精过滤罐；
[0006]所述供暖装置包括供水管线、回水管线及水源热泵机组，所述供水管线与一次换热器的冷源端出口连通，所述回水管线与一次换热器的冷源端入口连通，所述水源热泵机组的蒸发器与二次换热器的冷源端连接，水源热泵机组冷凝器的进出口分别与回水管线和供水管线连通。
[0007]优选的，所述回灌装置还包括补水换热器，所述供暖装置还包括补水装置，所述补水装置包括通过管线依次相连的软水器、补水箱和补水泵，所述补水泵与补水换热器的冷源端进口连通，所述补水换热器的冷源端出口与供水管线连通。
[0008]优选的，所述补水换热器与二次换热器并联。
[0009]优选的，所述一次换热器、二次换热器和补水换热器均为板式换热器。
[0010]优选的，所述供水管线上设有供暖循环泵。
[0011]优选的，所述水源热泵机组蒸发器与二次换热器冷源端的连接管线上设有机组蒸发侧循环泵。
[0012]本技术与现有技术相比较，具有以下优点：
[0013]本回灌系统通过两级换热器实现了梯级回收地热井水的热量制取高温热水，用于公建或小区集中供暖，充分有效利用了地热资源；供暖装置的补水装置单独通过一个补水换热器利用地热尾水对补水进行加热，保证了用户水系统温度的稳定性；本回灌系统中的
过滤系统包括并联的硅藻土过滤器和粗精过滤器，二者互为备用，硅藻土过滤器的过滤精度高，不仅可以过滤地热尾水中的悬浮物，还可以将部分微生物过滤掉，有效降低了地热尾水回灌产生的物理、化学和生物堵塞。
附图说明
[0014]图1为本技术的流程示意图。
[0015]图中：1、水源热泵机组，2、软水器，3、补水箱，4、补水泵，5、补水换热器，6、二次换热器，7、一次换热器，8、水汽分离器，9、潜水泵，10、硅藻土过滤器，11、回灌泵，12、回灌井，13、供暖循环泵，14、机组蒸发侧循环泵，15、供水管线，16、回水管线，17、粗过滤罐，18、精过滤罐。
具体实施方式
[0016]下面是结合附图和实施例对本技术进一步说明。
实施例一
[0017]参照图1所示，一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统，包括回灌装置和供暖装置，回灌装置包括通过管线依次相连的设置在取水井内的潜水泵9、水汽分离器8、一次换热器7、二次换热器6、过滤系统、回灌泵11和回灌井12，过滤系统包括并联的硅藻土过滤器10和粗精过滤器，粗精过滤器为串联的粗过滤罐17和精过滤罐18；使用时以硅藻土过滤器10为主，粗精过滤器备用，当硅藻土过滤器10需要更换硅藻土时，可转换到粗精过滤器上，这样就不用停系统了，能提高效率。硅藻土过滤器10以硅藻土作为助滤剂，过滤精度高，不仅可以过滤地热尾水中的悬浮物，还可以将部分微生物过滤掉，有效降低了地热尾水回灌产生的物理、化学和生物堵塞。
[0018]此外，取水井和回灌井12在一个平台上，布局一口直井加n口斜井，井口与井口之间的距离保持5m左右，这样可以省管网，井作业起来也方便。
[0019]供暖装置包括供水管线15、回水管线16及水源热泵机组1，供水管线15与一次换热器7的冷源端出口连通，回水管线16与一次换热器7的冷源端入口连通，水源热泵机组1的蒸发器与二次换热器6的冷源端连接，水源热泵机组1冷凝器的进出口分别与回水管线16和供水管线15连通。
[0020]更为详细的，供水管线15上设有供暖循环泵13，水源热泵机组1蒸发器与二次换热器6冷源端的连接管线上设有机组蒸发侧循环泵14。
[0021]本回灌系统中的一次换热器7和二次换热器6串联，回水管线16中的回水通过一次换热器7换热后进入供水管线15，水源热泵机组1通过二次换热器6进行换热以对供暖供水进行二次提热，通过两级换热器实现了梯级回收地热井水的热量制取高温热水，用于公建或小区集中供暖。
实施例二
[0022]作为本技术的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增设了加热补水装置，具体为：
[0023]在本实施例中，回灌装置还包括补水换热器5，供暖装置还包括补水装置，补水装置包括通过管线依次相连的软水器2、补水箱3和补水泵4，补水泵4与补水换热器5的冷源端进口连通，补水换热器5的冷源端出口与供水管线15连通。
[0024]供暖装置的补水装置单独通过一个补水换热器5利用地热尾水把补水加热到30℃左右，保证了用户水系统温度的稳定性。
实施例三
[0025]作为本技术的一项优选实施例，本实施例在实施例二的基础上进一步优化，具体为：
[0026]在本实施例中，补水换热器5与二次换热器6并联。
[0027]此外，一次换热器7、二次换热器6和补水换热器5均为板式换热器。
[0028]本技术并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统，包括回灌装置和供暖装置，其特征在于：所述回灌装置包括通过管线依次相连的设置在取水井内的潜水泵、水汽分离器、一次换热器、二次换热器、过滤系统、回灌泵和回灌井，所述过滤系统包括并联的硅藻土过滤器和粗精过滤器，所述粗精过滤器为串联的粗过滤罐和精过滤罐；所述供暖装置包括供水管线、回水管线及水源热泵机组，所述供水管线与一次换热器的冷源端出口连通，所述回水管线与一次换热器的冷源端入口连通，所述水源热泵机组的蒸发器与二次换热器的冷源端连接，水源热泵机组冷凝器的进出口分别与回水管线和供水管线连通。2.根据权利要求1所述的一种梯级利用砂岩热储地热水高效回灌系统，其特征在于：所述回灌装置还包括补水换热器，所述供暖装置还包括补...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琳，熊铭辉，丁刚，何根泉，张荣达，李浩，史博雷，成兴立，高绮帆，王志浩，
申请(专利权)人：国家电投集团河北电力有限公司，
类型：新型
国别省市：