申请/专利权人：中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司;中国能源建设集团有限公司工程研究院;山西意迪光华电力勘测设计有限公司

申请日：2020-12-17

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN112377378B

主分类号：F03G4/00

分类号：F03G4/00;F01K25/10;F24T10/13;F28D1/053

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.03.09#实质审查的生效;2021.02.19#公开

摘要：本发明公开了一种高效清洁利用地热热能的简捷取热系统，解决了现有地热取热中存在的设备庞大，施工成本高昂，容易发生污染地下水的问题。采用取热不取水的总思路，摒弃抽取地下热水的传统方式，将超临界CO2与热水换热的换热器，设置在地下热水井中，将地下热水的热能在地下直接换热到超临界CO2工质中，通过超临界CO2循环泵，将获能的超临界CO2工质泵到地面进行发电或换热，再将做功后的超临界CO2回送到地下换热器中，进行再次获取热能，如此循环往复，实现地下热能的高效利用，在整个过程中，地下热水不需抽取到地面，并与换热介质隔绝，实现了清洁利用，保护了地表结构。

主权项：1.一种利用地热热能的取热系统，包括地下热水水井（1）、超临界CO2工质储液罐（7）、超临界CO2循环泵（6）、超临界CO2发电机组（9）和超临界CO2与地上水换热的换热器（8），其特征在于，在地下热水水井（1）中，设置有超临界CO2与地下热水换热的换热器（3），超临界CO2与地下热水换热的换热器（3）设置在地下热水（2）中，在超临界CO2与地下热水换热的换热器（3）下方的地下热水（2）中，设置有热水搅动电机（4），在热水搅动电机（4）上连接有热水搅动叶轮（5）；超临界CO2工质储液罐（7）的超临界CO2工质输出口，通过储液罐输出管道，与超临界CO2循环泵（6）的超临界CO2工质输入口连接在一起，超临界CO2循环泵（6）的超临界CO2工质输出口，通过工质下降管道（10），与超临界CO2与地下热水换热的换热器（3）上的超临界CO2输入口连接在一起，超临界CO2与地下热水换热的换热器（3）上的超临界CO2输出口，通过工质上升管道（11），与第一个三通（12）的第一管口连接在一起，第一个三通（12）的第二管口，通过超临界CO2发电输入管道（16），与超临界CO2发电机组（9）连接在一起，在超临界CO2发电机组（9）的做功后超临界CO2输出端口上，连接有做功后超临界CO2输出管道（17），做功后超临界CO2输出管道（17）的另一端与第二个三通（13）的第一管口连接在一起，第二个三通（13）的第二管口通过管道与超临界CO2工质储液罐（7）的输入端口连接在一起，在第一个三通（12）的第三管口上连接有超临界CO2换热输入管道（18），超临界CO2换热输入管道（18）的另一端，与超临界CO2与地上水换热的换热器（8）的超临界CO2换热输入端连接在一起，在超临界CO2与地上水换热的换热器（8）的超临界CO2换热后输出端上，连接有超临界CO2换热后输出管道（19），超临界CO2换热后输出管道（19）的另一端与第二个三通（13）的第三管口连接在一起，在超临界CO2换热输入管道（18）上，设置有第一电控阀（14），在超临界CO2发电输入管道（16）上，设置有第二电控阀（15）；超临界CO2与地下热水换热的换热器（3）是由分液箱（20）、集液箱（21）和水平传导超临界CO2工质内螺纹管（22）组成的；在工质下降管道（10）的上端口上设置有导流环（26），在导流环（26）上设置有十字形隔断（27），十字形隔断（27）将导流环外圈分割成四个扇形窗口（28）；在工质下降管道（10）的内侧壁上设置有螺旋形下降凹槽通道（25）。

全文数据：

权利要求：

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