深层地热的开发利用方法.pdf

本方法是一种主动向地壳深层开发地热和利用地热的方法，与现有地热开发利用技术不同的是：不受地域限制，在选定的位置上，开凿隧洞一直达地下高温岩层，建立起大散热面积的高温岩洞，置入水-汽转换系统，注入水介质，流经该系统而转换成含热蒸汽，蒸汽沿输送管道送至其它能源转换系统加以利用。本方法所用水质，都是经过软化处理后输入系统的，所生蒸汽同锅炉蒸汽成分相同，产生于系统之中，输送于管道之内，不会造成含有大量硫化物的现象。
    本方法发明的目的在于：向地壳深层获取无污染的永续性地热能源，以接续即近枯竭的矿物能源，缓和利用矿物能源造成的运输紧张。

    本方法发明的特征是：

    1.开凿有折弯的陡坡隧洞直达地下高温岩层，如1）图所示，折弯不仅对施工提供方便，更对水-汽转换系统的按装技术有利，折弯可分段的消除系统件在长度上的自重危害;还可消除因温差变化造成的长度上的伸缩累计，折弯又是最好的支撑点;还可以处理很多的技术难题。

    2、在适宜的温层建立施工基地，缩短施工距离，施工层次划分成高低温施工层，分别使用不同性能的机械，发挥其各自的高效率。2）图为施工层次划分地示意图，A-A以上为低温施工层;以下为高温施工层。所谓低温施工层，就是在此范围内，向洞里实施强力输送冷空气，或就地制冷，保持洞内常温常压环境，供高效率的低温层机械运行。其中1和2都属低温层隧洞。但当洞体进至A-A以下，形成高温的长洞体4时，除需要截流利用的热量外，大量的热流要沿洞1向外排出，1洞成为排热洞，成为热性机械的出入洞。而2洞是真正的低温洞，适宜低温性机械运行。高温机械运出的岩石，在虚线框3的基地区做交转。这个基地区由各向支洞组成，有隔热门截阻热流大量串入。此区实行强力冷却，是高温层里的工作机械在此待命，降温，补充，检修，换班的地方。这样，那些笨重的高温层机械就不必行出地面作循环了，缩短作业距离，提高作业效率。基地区3，有时随高温隧洞距离加深而移向更深层去再建立。

    本方法发明的利用要点有：

    1、用汽不用水，不提取大量耗能方可得到的热水，要突破水汽转化的临介温度，获取能自身输送的蒸汽为合理标准。

    2、可建立单洞循环的地热利用系统，如3）图所示，1输入冷水，2输出蒸汽，3冷水予温器，4水-汽转换器。

    可建立单洞多支岔循环的地热利用系统，如4）图所示，1输入冷水，2输出蒸汽，3冷水予温器，4多支岔式水-汽转换器。

    4、可建立双联洞或多联洞循环的地热利用系统。如5）图所示，1输入冷水，2输出蒸汽，3冷水予温器，4直向式水-汽转换器。

    可建立地热焙烧窑，地热干燥洞等利用形式。

    6，在技术条件不充分前，尽量少利用直接向高温岩洞中喷水获取蒸汽的方式。

    7、当地层温度降到不可利用的世纪时，还可利用旧洞向更深层凿进。

    本方法以转换利用为主，直接利用为辅。