RU97814U1

RU97814U1 - INSTALLATION FOR USE OF GEOTHERMAL ENERGY OF LOW-TEMPERATURE UNDERGROUND ROCKS

Info

Publication number: RU97814U1
Application number: RU2010108775/22U
Authority: RU
Inventors: Тагир Мавлитович Хафизов; Сергей Егорович Денисов
Original assignee: Тагир Мавлитович Хафизов
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2010-09-20

Abstract

Установка для использования геотермальной энергии низкотемпературных подземных горных пород, содержащая образующие непрерывный путь нагнетательную скважину для закачивания холодной воды, участок нагрева в горной породе и выходную скважину, связанный с ней турбогенератор для преобразования пара в электроэнергию, последовательно соединенные конденсатор пара, бак для сбора сконденсированной воды и очистную установку, связанную с нагнетательной скважиной, отличающаяся тем, что нагнетательная скважина выполнена наклонной, участок нагрева расположен в горной породе на глубине 3-5 км по возможности горизонтально или близко к горизонтальному положению, для догрева воды на поверхности и парообразования использована цепочка из последовательно связанных между собой солнечной батареи, электронагревателя и/или теплообменника с жидкостью низкотемпературного кипения, связанные выходом с турбогенератором. Installation for using geothermal energy of low-temperature underground rocks containing a continuous path injection well for pumping cold water, a heating section in the rock and an output well, a turbogenerator for converting steam into electricity, a steam condenser connected in series, a condensed water collecting tank and a treatment plant associated with an injection well, characterized in that the injection well is inclined, a portion of the Eva is located in the rock at a depth of 3-5 km horizontally or close to a horizontal position, if possible, to heat water on the surface and to vaporize, a chain of successively connected solar panels, an electric heater and / or heat exchanger with a low-temperature boiling liquid is used, connected with turbogenerator.

Description

Полезная модель относится к средствам извлечения геотермальной энергии массива горных пород и может использоваться в жилищно-коммунальном хозяйстве для обогрева зданий и сооружений, в гидрометаллургии, в энергетике и т.п.The utility model relates to means for extracting geothermal energy from a rock mass and can be used in housing and communal services for heating buildings and structures, in hydrometallurgy, in energy, etc.

Известна установка использования геотермальной энергии, описанная в п. РФ №2260751 по кл. F24J 3/08, з. 25.07.01, от. 20.09.05 «Установка для выработки геотермальной энергии» и выбранная в качестве прототипа.A well-known installation of the use of geothermal energy, described in p. RF №2260751 class. F24J 3/08, c. 07/25/01, from. 09/20/05 "Installation for the generation of geothermal energy" and selected as a prototype.

Известная установка содержит образующие непрерывный путь вертикальную нагнетательную скважину для закачивания холодной воды, горизонтальную скважину в горячей горной породе и вертикальную выходную скважину, соединенный с выходной скважиной турбогенератор, последовательно соединенные конденсатор пара, бак для сбора сконденсированной воды и очистную установку, связанную с нагнетательной скважиной.The known installation contains a vertical path forming a continuous injection well for pumping cold water, a horizontal well in hot rock and a vertical outlet well connected to a turbine generator, a steam condenser, a condensed water collecting tank and a treatment plant connected to the injection well.

Недостаток известной установки заключается в том, что ее эксплуатационные возможности ограничены, т.к. она может применяться только при использовании горячих горных пород, которые есть не везде, и на небольших глубинах, в которых технологически возможно создание горизонтальных скважин. A disadvantage of the known installation is that its operational capabilities are limited, because it can be used only when using hot rocks, which are not everywhere, and at shallow depths where horizontal wells can be technologically possible.

Задачей является расширение эксплуатационных возможностей установки.The objective is to expand the operational capabilities of the installation.

Поставленная задача решается тем, что в установке для использования геотермальной энергии низкотемпературных подземных горных пород, содержащей образующие непрерывный путь нагнетательную скважину для закачивания холодной воды, участок нагрева в горной породе и выходную скважину, связанный с ней турбогенератор для преобразования пара в электроэнергию, последовательно соединенные конденсатор пара, бак для сбора сконденсированной воды и очистную установку, связанную с нагнетательной скважиной, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, нагнетательная скважина выполнена наклонной, участок нагрева расположен в горной породе на глубине 3-5 км по возможности горизонтально или близко к горизонтальному положению, для догрева воды на поверхности и парообразования использована цепочка из последовательно связанных между собой солнечной батареи и электронагревателя, и/или теплообменника с жидкостью низкотемпературного кипения, связанные выходом с турбогенератором.The problem is solved in that in the installation for the use of geothermal energy of low-temperature underground rocks containing a continuous path forming an injection well for pumping cold water, a heating section in the rock and an outlet well, a turbogenerator connected thereto for converting steam into electricity, a capacitor connected in series steam, condensed water collection tank and treatment plant associated with the injection well, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, injection the well is made inclined, the heating section is located in the rock at a depth of 3-5 km, if possible horizontally or close to the horizontal position, a chain of successively connected solar panels and an electric heater, and / or heat exchanger is used to heat water on the surface and vaporize low-temperature boiling fluid associated with the outlet of the turbogenerator.

В установке выполнение нагнетательной скважины наклонной дает возможность воде набирать тепло горной породы уже на «пути» к участку нагрева, а расположение участка нагрева в подземной горной породе на глубине 3-5 км по возможности горизонтально или близко к горизонтальному положению в совокупности со средствами догрева на поверхности земли нагретой в скважине воды до состояния пара в виде других, более дешевых источников энергии позволяет эффективно использовать геотермальную энергию в любых районах, там, где нет доступа к горячим температурным слоям, т.е. расширяет возможности ее использования.In the installation, the implementation of an inclined injection well allows the water to collect rock heat already on the “path” to the heating section, and the location of the heating section in underground rock at a depth of 3-5 km is possible horizontally or close to a horizontal position in combination with heating means for the surface of the earth heated in the borehole water to a state of steam in the form of other, cheaper energy sources allows the efficient use of geothermal energy in any areas where there is no access to a hot pace layer layers, i.e. expands the possibilities of its use.

Технический результат - возможность более широкого эффективного использования геотермальной энергии.EFFECT: possibility of wider effective use of geothermal energy.

Заявляемая установка обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него наличием таких существенных признаков как выполнение нагнетательной скважины наклонной, расположение участка нагрева на глубине 3-5 км по возможности горизонтально или близко к тому, использование для догрева воды до парообразного состояния солнечной батареи и электронагревателя и/или теплообменника с жидкостью низкотемпературного кипения, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive installation has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by the presence of such essential features as the implementation of an inclined injection well, the location of the heating section at a depth of 3-5 km, if possible horizontally or close to that, using a solar battery and electric heater to heat water to a vapor and / or a heat exchanger with a low-temperature boiling liquid, which together provide the desired result.

Заявляемая установка для использования геотермальной энергии может применяться в энергетике, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в металлургии и т.п., а потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive installation for the use of geothermal energy can be used in energy, in housing and communal services, in metallurgy, etc., and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где приведена схема установки.The inventive utility model is illustrated in the drawing, which shows the installation diagram.

Заявляемая установка содержит образующие непрерывный путь наклонную нагнетательную скважину 1, участок 2 нагрева в подземной горной породе на глубине 3-5 км, выходную скважину 3, и последовательно связанные между собой солнечную батарею 4, электронагреватель 5, и/или теплообменник 6 с жидкостью низкотемпературного кипения, связанного выходом с турбогенератором 7, который соединен с конденсатором 8 пара, связанным через очистную установку 9 с нагнетательной скважиной 1.The inventive installation comprises a continuous path forming an inclined injection well 1, a heating section 2 in an underground rock at a depth of 3-5 km, an output well 3, and a solar battery 4, an electric heater 5, and / or a heat exchanger 6 with a low-temperature boiling liquid connected in series associated with the output of a turbogenerator 7, which is connected to a steam condenser 8, connected through a treatment plant 9 to the injection well 1.

Участок 2 нагрева расположен в подземной горной породе на глубине 3-5 км по возможности горизонтально или с наклоном, но ближе к горизонтальному положению.Heating section 2 is located in the underground rock at a depth of 3-5 km, if possible horizontally or with an inclination, but closer to the horizontal position.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Через наклонную нагнетательную скважину 1 нагнетают с помощью насосов (на чертеже не показаны) в участок 2 нагрева холодную воду. Проходя через участок 2, вода нагревается примерно до температуры 80-90°С, затем она извлекается через выходную скважину 3 на поверхность земли, где она догревается до температуры 100-110°С и превращается в пар. Догрев производится с помощью цепочки из последовательно связанных между собой солнечной батареи 4, чье тепло преобразуется электронагревателем 5 в электрический ток, нагревающий воду до 110-120°С и/или с помощью теплообменника 6 с жидкостью низкотемпературного кипения. Полученный пар поступает на турбогенератор 5, который вырабатывает электроэнергию. Отработанный пар поступает в конденсатор 6, преобразуется в воду, которую далее очищают на очистной установке 7 и снова используют для нагнетания в скважину 1. Для нагнетания воды в скважину и извлечения ее из выходной скважины используют насосы 8.Through an inclined injection well 1, cold water is pumped using pumps (not shown in the drawing) to the heating section 2. Passing through section 2, the water is heated to about 80-90 ° C, then it is extracted through the output well 3 to the surface of the earth, where it is heated to a temperature of 100-110 ° C and turns into steam. Heating is carried out using a chain of solar panels 4 connected in series, whose heat is converted by an electric heater 5 into electric current, heating water to 110-120 ° C and / or using a heat exchanger 6 with a low-temperature boiling liquid. The resulting steam is fed to a turbogenerator 5, which generates electricity. The spent steam enters the condenser 6, is converted into water, which is then purified at the treatment plant 7 and again used for injection into the well 1. Pumps 8 are used to pump water into the well and extract it from the output well.

В сравнении с прототипом заявляемая установка может более широко применяться для использования геотермальной энергии, особенно в тех регионах, где нет доступных высокотемпературных подземных пород.Compared with the prototype, the inventive installation can be more widely used for the use of geothermal energy, especially in those regions where there are no available high-temperature underground rocks.

Claims

Installation for using geothermal energy of low-temperature underground rocks containing a continuous path injection well for pumping cold water, a heating section in the rock and an output well, a turbogenerator for converting steam into electricity, a steam condenser connected in series, a condensed water collecting tank and a treatment plant associated with an injection well, characterized in that the injection well is inclined, a portion of the Eva is located in the rock at a depth of 3-5 km horizontally or close to a horizontal position, if possible, to heat water on the surface and to vaporize, a chain of successively connected solar panels, an electric heater and / or heat exchanger with a low-temperature boiling liquid is used, connected with turbogenerator.