一種超導地熱發(fā)電方法與流程

文檔序號：11817274閱讀：444來源：國知局

本發(fā)明涉及一種高溫金屬超導管的熱傳遞技術，特別是一種超導地熱發(fā)電方法。

背景技術：

人類很早以前就開始利用地熱能，例如利用溫泉沐浴、醫(yī)療，利用地下熱水取暖、建造農(nóng)作物溫室、水產(chǎn)養(yǎng)殖及烘干谷物等,地熱資源較大規(guī)模的開發(fā)利用始于20世紀中。

美國是增強型地熱系統(tǒng)研究最早的國家, 1972年美國芬頓山打了兩口約4000m深斜井,首次進行功率達2300kW,美國能源部報告顯示,到2050年，美國應用增強地熱系統(tǒng)可實現(xiàn)裝機1億kW; 英國在康沃爾群實施的干熱巖研究項目是迄今為止世界第二大干熱巖試驗工程,項目始于1977年,2009年由歐盟贊助;英國計劃在康沃爾群開展“伊甸園項目”，耗資8700萬英鎊,該項目熱儲位于地表下4km，整個站址有望為英國提供高達10%的電力需求;澳大利亞是另外一個EGS研究進展較快的國家，該國有7家公司從事EGS活動,其中以地球動力學公司業(yè)績最為顯著。該公司在澳大利亞的庫珀盆地進行電站試驗，并曾到中國尋求合作機會;曰本、德國、法國等國家均對EGS進行試驗電站的注水試驗,并取得一定的成績；

目前中國地熱研究進展對EGS的研究起步較晚，2007年中國能源研究會地熱專業(yè)委員會與澳大利亞Petratherm公司簽訂合作協(xié)議,對我國東南沿海和西藏、云南兩大地熱潛力區(qū)域進行研究待開發(fā)，2010年世界地熱大會統(tǒng)計，全世界共有78個國家正在開發(fā)利用地熱技術，27個國家利用地熱發(fā)電，總裝機容量為10715MW，年發(fā)電量67246GW·h，平均利用系數(shù)72%,開發(fā)利用這一可再生清潔能源，對全球氣候變化,進一步推動地熱能源，特別是在中國淺層地熱能的普及推廣應用。

　地熱發(fā)電是地熱利用的最重要方式，高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電，地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。所不同的是，地熱發(fā)電不像火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能。

地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能量輸送到地面，在將熱能通過熱能機系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，在通過系統(tǒng)工程設備，把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊粋€程序電網(wǎng)的過程。為實現(xiàn)抽取地熱而不損失地熱溫度時，我們開發(fā)了金屬超導管。目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，目前現(xiàn)有技術可把地熱發(fā)電的方式劃分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩類。

為此我們進一步研究出一種超導地熱發(fā)電方法。金屬超導管是由真空和化學介質(zhì)合成的密封管體，把金屬超導管的一端與地熱層相溶，通過金屬超導管體，迅速將熱能傳遞到地面上進行熱效能轉(zhuǎn)換，通過汽輪機蒸汽的熱能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再把機械能轉(zhuǎn)換為電能的一種地層傳熱方法。

技術實現(xiàn)要素：

　地熱發(fā)電是地熱利用的最重要方式，高溫地熱流體應首先應用于發(fā)電，地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電，所不同的是地熱發(fā)電不象火力發(fā)電那樣要裝備龐大的鍋爐，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地熱能，地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。要利用地下熱能，首先需要有載熱體把地下的熱能帶到地面上來，目前能夠被地熱電站利用的載熱體，主要是地下的天然蒸汽和熱水，按照載熱體類型、溫度、壓力和其它特性的不同，可把地熱發(fā)電的方式劃分為蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類；

為此高溫超導金屬管替代了現(xiàn)在的載熱體，并解決了蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電的復雜工程，提高了熱能的效率，將地熱直接采暖裝機系統(tǒng)發(fā)電，并供熱水是僅次于地熱發(fā)電的地熱利用方式。因為這種利用方式簡單、經(jīng)濟性好，備受各國重視。

針對上述現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提供了一種高溫超導地熱發(fā)電方法，由真空和化學介質(zhì)合成的密封金屬超導管體，把賴高溫金屬超導管的一端與地熱層相溶，通過保溫金屬超導管體，迅速將熱能傳遞到地面上進行熱能轉(zhuǎn)換，通過汽輪機蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再把機械能轉(zhuǎn)換為電能的一種地層傳熱方法。

超導金屬熱管傳遞速度快，具有高效提升熱效率運用量，從而完全解決上述蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電的不足問題。

本發(fā)明采用的技術方案是：運用高溫超導金屬管替代了現(xiàn)在的載熱體，包括金屬管體，管體內(nèi)具有真空密封腔，其特征在于：所述真空密封腔內(nèi)設有金屬絲，真空密封腔中填充超導液。

作為優(yōu)選，所述金屬管一端由特殊賴高溫金屬段結構而成。

作為優(yōu)選，所述金屬管的表面涂抹一層保溫材料。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種結構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1所示，一種超導地熱發(fā)電方法，包括高溫金屬管體1，管體1內(nèi)具有真空密封腔，所述真空密封腔內(nèi)，設有金屬發(fā)熱絲2，真空密封腔中填充超導液；

所述管體1可以為賴高溫特殊金屬管段，它與地熱相溶，超導金屬管身是保溫體。

該管體1可以為方圓型管，超導金屬熱管與蒸汽機3連接，蒸汽送至汽輪機4做功；蒸汽進入汽輪機4做功后進入凝汽器6，再通過熱交換器5而完成發(fā)電8循環(huán)。

利用上述熱管發(fā)熱裝置的一種熱管散熱方法，其特征在于：通過保溫金屬超導管體1，迅速將熱能傳遞到地面上進行熱能轉(zhuǎn)換，通過汽輪機3蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能4，再把機械能4轉(zhuǎn)換為電能5的一種地層傳熱方法。