[发明专利]一种地热能回收利用装置及方法

说明书

本发明公开了一种地热能回收利用装置及方法，属于热交换技术领域，其中，地热能回收利用装置包括：容器，容器容纳一个或多个热交换管，其中，热交换管的两个端部延伸出容器；热交换管包括多个平行设置的直管，直管之间通过连接管连通，连接管为弧形管或连接管与直管之间为弧形连接；热交换管的两个端部分别为进口端和出口端，进口端侧部开设有位于容器外部的第一通孔；热交换管中具有贴壁移动件，贴壁移动件上设置有能和热交换管内腔上表面和下表面接触的清壁件，贴壁移动件上连接有牵引绳，牵引绳通过第一通孔延伸到热交换管外部。该发明能够在不拆卸热交换管并且不停机的情况下对热交换管清理。

技术领域

本发明属于热交换技术领域，尤其涉及一种地热能回收利用装置及方法。

背景技术

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达7000℃，而在80至100公英里的深度处，温度会降至650至1200℃。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1至5公里的地壳，热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热，这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法，就是直接取用这些热源，并抽取其能量。

地热发电实际上就是把地下的热能转变为机械能，然后再将机械能转变为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽型和热水型两类。其中，热水型地热发电包括闪蒸系统和双循环系统，闪蒸系统即当高压热水从热水井中抽至地面，由于压力降低部分热水沸腾并“闪蒸”成蒸气，蒸气送至汽轮机做，而分离后的热水可继续利用后排出。双循环系统即地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸气。蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循环，地热水则从热交换器回流注入地下。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发适合的热交换器。

地热水的杂质过多，在热交换管中容易堵塞。而且地热水的热交换设备较大，难以拆卸清理，因此，缺乏一种能够在不拆卸热交换管且不停机的情况下对热交换管清理的设备。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种地热能回收利用装置及方法，具备能够在不拆卸热交换管并且不停机的情况下对热交换管清理的优点，解决了现有技术中的问题。

本发明是这样实现的，一种地热能回收利用装置，包括：

容器，所述容器容纳一个或多个热交换管，其中，所述热交换管的两个端部延伸出所述容器；

所述热交换管包括多个平行设置的直管，所述直管之间通过连接管连通，所述连接管为弧形管或所述连接管与所述直管之间为弧形连接；

所述热交换管的两个端部分别为进口端和出口端，所述进口端侧部开设有位于所述容器外部的第一通孔；

所述热交换管中具有贴壁移动件，所述贴壁移动件上设置有能和所述热交换管内腔上表面和下表面接触的清壁件，所述贴壁移动件上连接有牵引绳，所述牵引绳通过第一通孔延伸到所述热交换管外部。

通过该设置，地热水从进口端进入热交换管，然后通过出口端排出到后续的工序。容器中具有低沸点的工作流体，热交换管加热低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸气。蒸气进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器从而完成发电循环。

在热交换管工作时，贴壁移动件位于出口端，当需要清理热交换管内壁上的杂质时，通过外部拉动牵引绳，可拉动贴壁移动件在热交换管的内部向进口端移动，从而带动清壁件刮除热交换管内壁上的杂质。需要注意的是，第一通孔做密封处理，使牵引绳既可以在第一通孔中进出，又可以使第一通孔不漏水。

作为本发明优选的，所述热交换管内腔的竖剖面为矩形面；

所述进口端截面为圆形截面，且和所述矩形面平滑过渡；

所述出口端截面为圆形截面，且和所述矩形面平滑过渡；