一种地热能梯级采集装置及利用系统的制作方法

本发明涉及地热水采集，具体为一种地热能梯级采集装置及利用系统。

背景技术：

1、地热资源是一种广泛分布的可再生能源，根据地热水温度的不同，可将其分为高温即大于150℃的温度、中温即在150-90℃之间的温度和低温即小于90℃的温度。

2、现有的地热资源利用方式往往只针对某一温度段的地热流体进行设计，忽视了地热能的梯级利用和能源转化的潜力，导致能源利用效率低下，同时，由于在不同地层深度对应的地热温度不同，通常是地层越深，地热温度越高，然而，现有的地热采集装置在采集地热过程中，不能够根据地热井的深度对应的地热温度将采集的地热水输送到对应的利用区域，无法实现对地热的梯级利用。

3、因此，开发一种能够根据地热水温度进行梯级利用的系统，促进可持续发展具有重要意义，通过多级开采和梯级利用地热资源，结合太阳能利用、相变储热技术以及多功能热能利用模块，不仅限于发电，还包括区域供暖和水产养殖，实现了地热资源的多元化利用，从高温到低温每一级都得到有效利用，能源之间可实现相互转化。

4、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是最接近的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地热能梯级采集装置及利用系统，以解决上述背景技术中提出的现有的地热采集装置在采集地热过程中，不能够根据地热井的深度对应的地热温度将采集的地热水输送到对应的利用区域，无法实现对地热的梯级利用的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种地热能梯级采集装置,包括生产井，还包括：

4、采集单元，包括用于对生产井内的地热水进行采集的抽水泵，用于对抽水泵抽出的地热水进行分流的控水组件，以及设于所述控水组件用于对不同温度范围的地热水进行流向选择的调节组件；

5、升降单元，包括连接在所述抽水泵外侧用于对抽水泵进行定位的安装板，连接所述安装板一端用于对安装板进行支撑的支撑环，设于所述支撑环外侧用于带动支撑环沿着生产井进行升降的预紧组件。

6、进一步的，所述控水组件包括：

7、导流箱，与所述抽水泵一侧的排水口接通；

8、导水腔，设于所述导流箱内部，所述导水腔上端依次接通有用于将导水腔内的地热水进行分流的第一排出管、第二排出管。

9、进一步的，所述调节组件包括：

10、支架，固定连接在所述导流箱一侧；

11、电缸，固定连接在所述支架上端，所述电缸的驱动端外侧且位于所述导流箱内部设有用于对电缸驱动端进行导向的预留孔；

12、挡板，固定连接在所述电缸的驱动端且位于所述导水腔内部，所述挡板的上端与所述导水腔的顶部接触，用于控制导水腔内的地热水对第一排出管与第二排出管的流向选择。

13、进一步的，所述预紧组件包括：

14、导向轴，至少设有三组，滑动插接在所述支撑环内部，所述导向轴外侧且位于所述支撑环内部设有用于对导向轴进行导向的孔；

15、限位块，固定连接在所述导向轴一端且位于所述支撑环内侧，用于多导向轴进行限位；

16、容纳框，固定连接在所述导向轴相对所述限位块的一端；

17、驱动轮，转动连接在所述容纳框内部，所述驱动轮一端且位于所述容纳框内部设有用于带动驱动轮转动的电机。

18、进一步的，所述导向轴外侧且位于所述支撑环与所述容纳框之间套设有顶紧弹簧，用于对容纳框进行顶紧。

19、本发明还提供了一种地热水温度分级的梯级热能利用系统，包括一种地热能梯级采集装置，还包括：

20、发电模块，设于所述控水组件的高温输出端，用于将采集出温度在95-150℃的高温地热水进行发电；

21、供暖模块，设于所述控水组件的中温的输出端和发电模块的输出端，用于对采集出温度在90-95℃范围的中温地热和发电模块的中温尾水进行供暖；

22、水产养殖模块，设于所述供暖模块的输出端，用于将供暖后温度小于90℃的尾水进行水产养殖工作。

23、进一步的，所述发电模块中的地热水分为两部分，其中一部分温度在95-135℃之间的地热水通过太阳能锅炉将所产生的蒸汽加热为过热蒸汽后，再送入到汽轮机组的高压缸做工，最后再输送到闪蒸器内，另一部分温度在135-150℃之间的地热水直接通入到闪蒸器内，闪蒸器将地热水蒸发使得汽轮机机组的中、低压缸做功，做功过程产生的电能通过输电装置送往电网进行配电工作。

24、进一步的，所述养殖模块通过热交换器将地热水与养殖池水进行热交换，保持养殖池水温度恒定，养殖模块换热后回流的尾水经除污工作后回到回灌井内。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明通过生产井井壁的内径小于多组驱动轮所在外接圆的内径，使得顶紧弹簧处于压缩装置，顶紧弹簧对容纳框具有弹力作用，使得容纳框通过驱动轮与生产井的井壁顶紧，启动容纳框内的电机，电机带动驱动轮转动，驱动轮通过与生产井井壁之间的摩擦力作用下带动容纳框沿着生产井向下移动，容纳框通过导向轴带动支撑环向下移动，支撑环通过安装板带动抽水泵沿着生产井向下移动到至地热水内，此过程，第一排水管与第二排水管随抽水泵向下延伸，当对应深度的地热水被抽完后，仅需控制驱动轮转动即可对抽水泵进行深度调节，当抽水泵需要从生产井内取出维护时，控制驱动轮反向转动即可实现抽水泵的上升，从而达到了能够对不同深度地热水进行抽取，便于对抽水泵进行维护的效果。

27、2、本发明通过将电缸上端设置温度传感器，若抽取的地热水温度满足95℃以上的高温地热水时，温度传感器将温度信号传递给电缸内，此时，电缸将挡板带动至第二排出管的入水口处，使得第二排出管被封闭，此时导水腔内的高温地热水经第一排出管排出至一级利用梯度，若抽取的地热水温度满足90-95℃范围的中温地热水时，温度传感器将温度信号传递给电缸内，此时，电缸将挡板带动至第一排出管的入水口处，使得第一排出管被封闭，此时导水腔内的中温地热水经第二排出管排出至二级利用梯度，从而达到了能够将采集出不同温度范围的地热水输送到不同利用梯度的效果。

28、3、本发明通过将第一排出管排出的高温地热水应用于一级利用梯度进行发电工作，将一级利用梯度的发电工作后剩余的尾水和将第二排出管排出的中温地热水应用于二级利用梯度的供暖工作，以及将供暖工作后的地热水用于三级利用梯度的水产养殖工作，最后再将水产养殖模块回流的地热水回流到回灌井内，实现了地热资源的多元化利用，从高温到低温每一级都得到有效利用的效果。

技术特征：

1.一种地热能梯级采集装置,包括生产井(100)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种地热能梯级采集装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种地热能梯级采集装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种地热能梯级采集装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种地热能梯级采集装置，其特征在于：

6.一种地热能梯级利用系统，包括上述权利要求1-5任一项所述的一种地热能梯级采集装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的一种地热能梯级利用系统，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的一种地热能梯级利用系统，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种地热能梯级采集装置及利用系统,包括生产井，还包括：采集单元，包括用于对生产井内的地热水进行采集的抽水泵，用于对抽水泵抽出的地热水进行分流的控水组件，以及设于所述控水组件用于对不同温度范围的地热水进行流向选择的调节组件。通过电缸将挡板带动至第二排出管的入水口处，使得第二排出管被封闭，此时导水腔内的高温地热水经第一排出管排出至一级利用梯度，若抽取的地热水温度满足90‑95℃范围的中温地热水时，温度传感器将温度信号传递给电缸内，此时，电缸将挡板带动至第一排出管的入水口处，使得第一排出管被封闭，从而达到了能够将采集出不同温度范围的地热水输送到不同利用梯度的效果。技术研发人员：迟全虎,陈瑜,张安强,李强,张胜柏,陈俊峰,郑庆庆受保护的技术使用者：中节能节能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23