[发明专利]一种无负压地热回灌系统及回灌方法

权利要求书

1.一种无负压地热回灌方法，其特征在于：回灌系统包括设置于地面上的稳流罐(1)和氮气补偿装置(2)，所述稳流罐(1)的上部设置有稳流罐压力表(3)，所述稳流罐(1)的进口通过回灌管线(4)连接地热尾水进口(5)，所述地热尾水进口(5)和稳流罐(1)的进口之间的回灌管线(4)上设置有第一流量计(6)，所述稳流罐(1)的出口通过回灌管线(4)连接设置于地下的地热回灌井(7)，所述地热回灌井(7)的井口处设置有密封回灌井口装置(8)和井口压力表(9)，所述密封回灌井口装置(8)采用法兰与地热回灌井(7)的井口连接且连接处密封处理，所述回灌井口装置(8)上设置有井口压力表(9)的安装口和回灌管线(4)的安装口，所述稳流罐(1)的出口和地热回灌井(7)之间的回灌管线(4)上依次设置有第一电控阀(10)和第二流量计(11)，所述氮气补偿装置(2)通过氮气补偿管线(12)分别连接至稳流罐(1)内和地热回灌井(7)内，所述氮气补偿装置(2)和稳流罐(1)之间的氮气补偿管线(12)上设置有第二电控阀(13)，所述氮气补偿装置(2)和地热回灌井(7)之间的氮气补偿管线(12)上设置有第三电控阀(14)，所述氮气补偿装置(2)、稳流罐压力表(3)、第一流量计(6)、井口压力表(9)、第一电控阀(10)、第二流量计(11)、第二电控阀(13)和第三电控阀(14)分别电性连接PLC中央控制器(15)；

回灌方法包括如下步骤：

S1：地热尾水通过地热尾水进口(5)进入后通过稳流罐(1)的进口进入稳流罐(1)，经过第一流量计(6)测得稳流罐(1)进口流量为Q₁；

S2：地热尾水在稳流罐(1)下部聚集并依次通过稳流罐(1)的出口、第一电控阀(10)和第二流量计(11)回灌至地热回灌井(7)中，经过第二流量计(11)测得稳流罐(1)出口流量为Q₂；

S3；判断Q₁和Q₂的大小；当Q₁≠Q₂时，PLC中央控制器(15)通过调节第一电控阀(10)的开度，从而控制Q₁＝Q₂；

S4：稳流罐压力表(3)测得稳流罐(1)内的压力记为P₁，井口压力表(9)测得地热回灌井(7)内的压力值为P₂，设置系统的额定压力值为P₀；

S5：判断P₁和P₂分别与P₀的大小，若P₁P₀时，PLC中央控制器(15)控制氮气补偿装置(2)和第二电控 阀(13)开启，同时第三电控 阀(14)关闭，向稳流罐(1)内补充氮气，直至P₁＝P₀；当P₂P₀时，PLC中央控制器(15)控制氮气补偿装置(2)和第三电控 阀(14)开启，同时第二电控 阀(13)关闭，向地热回灌井(7)内补充氮气，直至P₂＝P₀。

2.根据权利要求1所述的一种无负压地热回灌方法，其特征在于：所述步骤S3中第一电控阀(10)的开度计算公式为：

令Q₁＝Q₂，

则

其中，φ为第一电控阀(10)的开度，Qmax为第一电控阀(10)最大额定流量。