一种中低温地热水回灌系统及方法

文档序号:1828951 发布日期:2021-11-12 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种中低温地热水回灌系统及方法 (Medium-low temperature geothermal water recharging system and method ) 是由 谢迎春 于 2021-09-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种中低温地热水回灌系统及方法,其中,系统包括第一过滤装置、第二过滤装置、存水箱和储气罐,第二过滤装置与第一过滤装置及存水箱连接,第一过滤装置包括箱体和内筒,内筒固定设置在箱体内,内筒底部与箱体底部之间形成进水道,内筒中设置有潜水泵,潜水泵的出水端与第二过滤装置连接;位于箱体顶部设置有地热尾水进水管;第二过滤装置为旋流除砂器,旋流除砂器的出水端与所述存水箱连通,旋流除砂器与存水箱之间设置有单向阀;储气罐其中一个出气端与存水箱连通。本发明在实际的使用中能够提高地热尾水的回灌量及回灌效率,保证地热资源的循环、可持续利用;另外,本发明还公开了一种中低温地热水回灌方法。(The invention discloses a medium-low temperature geothermal water recharging system and method, wherein the system comprises a first filtering device, a second filtering device, a water storage tank and a gas storage tank, the second filtering device is connected with the first filtering device and the water storage tank, the first filtering device comprises a box body and an inner cylinder, the inner cylinder is fixedly arranged in the box body, a water inlet channel is formed between the bottom of the inner cylinder and the bottom of the box body, a submersible pump is arranged in the inner cylinder, and the water outlet end of the submersible pump is connected with the second filtering device; a geothermal tail water inlet pipe is arranged at the top of the box body; the second filtering device is a rotational flow desander, the water outlet end of the rotational flow desander is communicated with the water storage tank, and a one-way valve is arranged between the rotational flow desander and the water storage tank; one of the air outlet ends of the air storage tank is communicated with the water storage tank. The invention can improve the recharge quantity and recharge efficiency of the geothermal tail water in actual use, and ensure the circulation and sustainable utilization of geothermal resources; in addition, the invention also discloses a medium and low temperature geothermal water recharging method.)

一种中低温地热水回灌系统及方法

技术领域

本发明涉及一种地热开采技术领域,具体涉及一种中低温地热水回灌系统;另外,本发明还涉及一种中低温地热水回灌方法。

背景技术

地热能是来自地球深处的可再生性热能,它起于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。地下水的深处循环和来自极深处的岩浆侵入到地壳后,把热量从地下深处带至近表层。人类通过开凿地热井,以地热水或水蒸汽的形式将地热能带到地表加以利用。目前,在地热发电、采暖、温室、养殖、康复医疗、提取化工原料、旅游以及瓶装矿泉水等方面已获得广泛利用,开采量日趋加大,而提取热能后的地热水大都排放到地表,造成了热污染和化学污染,同时已引了地热井的静水位逐年下降,长此以往必将造成地热水浪费而引起地热水枯竭。

地热尾水回灌是指将利用后温度下降的地热流体通过回灌井重新注入热储层的一项技术。地热尾水回灌对延长热田使用寿命、减少供热地热尾水排放对环境污染、预防因开采而引起地面沉降具有十分重要的意义。

按照流体注入储层的压力方式不同,地热尾水回灌方式可分为加压回灌和负压回灌。当回灌井含水层渗透性较差,地层吸水能力不能满足实际回灌需求时,依靠外力作用在回灌系统中增加压力,从而补偿地层的自然吸水能力,满足回灌需求;对此,如何实现地热尾水的回灌是可持续利用地热资源的重要举措。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中低温地热水回灌系统,其在实际的使用中能够提高地热尾水的回灌量,保证地热资源的循环、可持续利用;另外,本发明还公开了一种中低温地热水回灌方法。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种中低温地热水回灌系统,包括第一过滤装置、第二过滤装置、存水箱和储气罐,第二过滤装置与第一过滤装置及存水箱连接,

其中,第一过滤装置包括箱体和内筒,内筒固定设置在箱体内,内筒底部与箱体底部之间形成进水道,内筒中设置有潜水泵,潜水泵的出水端与第二过滤装置连接;位于箱体顶部设置有地热尾水进水管;

第二过滤装置为旋流除砂器,旋流除砂器的出水端与所述存水箱连通,旋流除砂器与存水箱之间设置有单向阀;

储气罐其中一个出气端与存水箱连通,存水箱的出水端连接有回水管,回水管连接有密封组件,密封组件设置在回灌井的井口处,储气罐的另一出气端与密封组件连接。

其中,箱体底部设置有支撑脚,支撑脚上设置有与地面接触的防护垫。

进一步优化,内筒通过支撑架与箱体连接。

进一步优化,箱体底部设置有至少一层过滤网。

其中,箱体侧面设置有排渣口,排渣口处设置有能够打开和关闭的排渣门。

进一步优化,箱体内底部具有一倾斜的斜面。

其中,第二过滤装置与存水箱之间设置有水泵。

进一步优化,储气罐为氮气存储罐。

进一步优化,储气罐与存水箱之间设置有增压泵。

本发明还公开了一种中低温地热水回灌方法,包括使用所述中低温地热水回灌系统进行地热水的回灌步骤。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明主要由第一过滤装置、第二过滤装置、存水箱和储气罐组成,在实际的使用中,经过利用后的地热尾水进入至箱体中,地热尾水中的漂浮物将会漂浮在箱体的液面以上,此时地热尾水将会从内筒的下侧进入内筒中,此时在潜水泵的作用下直接进入至旋流除砂器,通过设置的旋流除砂器能够将地热尾水中的泥沙进行清除,将经过两次过滤后的地热尾水送至存水箱中进行暂存,此时,在储气罐向存水箱内部加压使得存水罐中的压力增大,进而将存水罐中的地热尾水增压后管送至回灌井中;此时,由于储气罐的另一出气端与密封组件连接,通过设置的密封组件能够使得回灌井的井口处形成密封结构,回灌井中呈现正压状态,便于地热尾水的快速回灌,提高回灌效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体原理图。

附图标记:

101-第一过滤装置,102-第二过滤装置,103-存水箱,104-储气罐,105-箱体,106-内筒,107-进水道,108-潜水泵,109-地热尾水进水管,110-单向阀,111-回水管,112-密封组件,113-回灌井,114-支撑脚,115-支撑架,116-过滤网,117-排渣口,118-排渣门,119-斜面,120-水泵,121-增压泵,122-第一单向阀,123-截止阀,124-阀门,125-气压传感,126-密封筒,127-密封盖。

具体实施方式

在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明实施例。此外,本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1,本实施例公开了一种中低温地热水回灌系统,包括第一过滤装置101、第二过滤装置102、存水箱103和储气罐104,第二过滤装置102与第一过滤装置101及存水箱103连接,

其中,第一过滤装置101包括箱体105和内筒106,内筒106固定设置在箱体105内,内筒106底部与箱体105底部之间形成进水道107,内筒106中设置有潜水泵108,潜水泵108的出水端与第二过滤装置102连接;位于箱体105顶部设置有地热尾水进水管109;

第二过滤装置102为旋流除砂器,旋流除砂器的出水端与所述存水箱103连通,旋流除砂器与存水箱103之间设置有单向阀110;

储气罐104其中一个出气端与存水箱103连通,存水箱103的出水端连接有回水管111,回水管111连接有密封组件112,密封组件112设置在回灌井113的井口处,储气罐104的另一出气端与密封组件112连接。

本发明主要由第一过滤装置101、第二过滤装置102、存水箱103和储气罐104组成,在实际的使用中,经过利用后的地热尾水进入至箱体105中,地热尾水中的漂浮物将会漂浮在箱体105的液面以上,此时地热尾水将会从内筒106的下侧进入内筒106中,此时在潜水泵108的作用下直接进入至旋流除砂器,通过设置的旋流除砂器能够将地热尾水中的泥沙进行清除,将经过两次过滤后的地热尾水送至存水箱103中进行暂存,此时,在储气罐104向存水箱103内部加压使得存水罐中的压力增大,进而将存水罐中的地热尾水增压后管送至回灌井113中;此时,由于储气罐104的另一出气端与密封组件112连接,通过设置的密封组件112能够使得回灌井113的井口处形成密封结构,回灌井113中呈现正压状态,便于地热尾水的快速回灌,提高回灌效率。

在本实施例中,储气罐104不仅能够对存水箱103中的水进行增压,便于提高地热尾水的压力,减少了水泵120的使用,节约了成本;同时,储气罐104将回灌井113形成正压,地热尾水进入回灌井113后进一步提高回灌的效率。

其中,箱体105底部设置有支撑脚114,支撑脚114上设置有与地面接触的防护垫。

进一步优化,内筒106通过支撑架115与箱体105连接;通过设置的支撑架115来实现对内筒106的安装。

进一步优化,箱体105底部设置有至少一层过滤网116;通过设置的过滤网116能够进一步提高过滤的效果。

进一步优化,箱体105侧面设置有排渣口117,排渣口117处设置有能够打开和关闭的排渣门118;设置的排渣口117便于实现排渣的目的,在后期能够根据实际的使用情况来实现对漂浮残渣的清理。

进一步优化,箱体105内底部具有一倾斜的斜面119,便于将漂浮物残渣清理干净。

进一步优化,第二过滤装置102与存水箱103之间设置有水泵120;通过设置的水泵120能够对旋流除砂器中的地热尾水进一步提高动力,便于实现沙水分离的目的,同时,便于将地热尾水送至存水箱103中。

其中,储气罐104为氮气存储罐,避免地热尾水中的铁离子与空气,同时氮气具有稳定的特性,便于实现对存水箱103及回灌井113进行增压的目的。

进一步优化,储气罐104与存水箱103之间设置有增压泵121,便于对存水箱103营造正压的环境。

需要说明是的,在本实施例中密封组件112包括密封筒126和密封盖127,密封筒126整体呈T型结构,密封筒126安装在回灌井113中且密封筒126的下端延伸进回灌井113中的液面以下,密封盖127与密封筒126密封连接,密封筒126通过地脚螺栓固定设置在地面上,回水管111与密封盖127连接,储气罐104的另一端通过所述密封盖127后与回灌井113内部连通;通过设置的密封组件112一是能够在回灌井113处形成一个密封结构,同时,密封筒126安装在回灌井113中且密封筒126的下端延伸进回灌井113中的液面以下,能够保证氮气进入密封筒126内部后,避免氮气从回灌井113侧壁缝隙泄露,能够使得进入密封筒126中的氮气直接作用在回灌井113中的地热尾水上,对地热尾水进行增压便于提高地热尾水的回灌效率。

实施例二

本实施例公开了一种中低温地热水回灌方法,包括使用实施例一中所述的中低温地热水回灌系统,具体回灌方法如下:

地热尾水流入箱体105内,漂浮物则漂浮在液面以上,地热尾水则从内筒106的下端进入至内筒106中;潜水泵108将地热尾水泵120送至旋流除砂器处进行除砂操作,经过除砂后的地热尾水进入存水箱103中存储,此时,储气罐104中的氮气对存水箱103内部进行增压,在单向阀110的作用下,存水箱103中的地热尾水将会进入回灌井113中,此时,储气罐104中的氮气直接送至回灌井113中,使得回灌井113中呈正压状态,进而提高地热尾水的回灌效率。

进一步优化,在实际的使用中,存水箱103与回灌井113之间的管道上设置有第一单向阀122和截止阀123,设置的单向阀110能够防止回灌井113中的正压使得地热尾水倒灌至存水箱103中;同时,在对回灌井113中通入氮气增加回灌井113中压力时,截止阀123处于关闭状态。

需要说明的是,在实际的使用中储气罐104的两条出气路上均设置有阀门124,便于实现调节供气的目的。

进一步优化,在实际的使用中,回灌井113及存水箱103中均设置有气压传感器125,气压传感器125通过一控制器与储气罐104的两条出气路上设置的阀门124连接。在实际的使用中通过设置的控制器来实现对阀门124的控制,此处不再一一赘述。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,应当指出的是,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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