本发明涉及利用地热设备技术领域，具体指一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置。
背景技术：
现有的干热岩层的蒸汽生产装置，蒸汽发生管道与岩石钻孔之间间距很小，不利于高压工艺水快速向周边岩石裂隙渗透，来自裂隙的高压蒸汽单管线生产量≤48kg/s，不能满足大功率汽轮机组需求；特别是干热岩层内长距离设置厚壁炉管钢材料，增大了基础建设投资风险。厚壁炉管钢增加活动气孔后，仍然不能完全消除堵塞及腐蚀现象。
技术实现要素：
本发明提供一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，达到长期使用二次用水，且产气量成倍增加；防堵防腐蚀且生产成本大幅下降的目的。
为此，所采用的技术方案为：
一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，包括直接在干热岩层开凿的隧洞及其周边的裂隙共同形成的蒸汽发生包、进水管和出汽管；其连接关系是：所述隧洞的两端头分别和进水管及出汽管的一端密封垂直连通，该进水管和出汽管的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，包括直接在干热岩层开凿的隧洞及其周边的裂隙共同形成蒸汽发生包、进水管和出汽管；其连接关系是：所述隧洞的一端头和所述出汽管的一端密封垂直连通，而进水管在远离隧洞的另一端头处和隧洞垂直连通后方向拐向水平方向；所述进水管和出汽管的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，包括直接在干热岩层开凿的隧洞及其周边的裂隙共同形成蒸汽发生包、进水管和出汽管；其连接关系是：所述隧洞的中部开有连接通孔，该连接通孔两端密封设置进水管，中央密封设置出汽管；连接通孔两端的进水管在隧洞内分别沿其轴向向两端延伸，进水管和出汽管的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
本发明可伸入地面下≥2000米处取热发电。由于人工隧洞代替了加热炉管且根据生产布局要求走向的管道，能长期使用二次用水，彻底消除水/汽管道堵塞和腐蚀问题，实现蒸汽产量提高1倍以上；生产装置大于30年的长周期运行；发电厂各工序设备布局紧凑节约了生产用场地。且节煤效果可观。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例1，参照图1，一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，其特征在于：包括直接在干热岩层开凿的隧洞6及其周边的裂隙7共同形成蒸汽发生包、进水管5-1和出汽管5-3；其连接关系是：所述隧洞6的两端头和进水管5-1和出汽管5-3的一端密封垂直连通，该进水管5-1和出汽管5-3的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
实施例2，参照图2，一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，其特征在于：包括直接在干热岩层开凿的隧洞6及其周边的裂隙7共同形成蒸汽发生包、进水管5-1和出汽管5-3；其连接关系是：所述隧洞6的一端头和所述出汽管5-3的一端密封垂直连通，而进水管5-1在远离隧洞6的另一端头处和隧洞6垂直密封连通后方向拐向水平方向；所述进水管5-1和出汽管5-3的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
实施例3，参照图3，一种干热岩层人工圈闭蒸汽生产装置，包括直接在干热岩层开凿的隧洞6及其周边的裂隙7共同形成的蒸汽发生包、进水管5-1和出汽管5-3；其连接关系是：所述隧洞6的中部开有连接通孔，该连接通孔两端密封设置进水管5-1，中央密封设置出汽管5-3；连接通孔两端的进水管5-1在隧洞6内分别沿其轴向向两端延伸，进水管5-1和出汽管5-3的另一端连接发电厂蒸汽轮机组的管网而形成人工圈闭式线性开采结构。
上述实施例的形成方法：
如图1所示，用专业钻机直径≤3.5米的钻头向地表1及地下沙土层2→岩石层3钻探至＞3500米进入干热岩层4内；再水平钻探1000米，再向上钻探出地面至发电机组厂区，形成线性双向u型隧洞结构。
如图2、3所示，用专业钻机直径≤3.5米的钻头向地表1及地下沙土层2→岩石层3钻探至＞4500米进入干热岩层4内；再水平钻探≤1900米，退出钻头。形成长距离水平线性封闭隧洞结构。再用专业钻机规定的标准钻头，向地下钻探至单向封闭隧洞的规定位置，安装各管道。
进水管5-1是直径＞80毫米高压注水管道；出汽管5-3为高压蒸汽管道，两者连接通往发电厂蒸汽轮机组的管网并用市售封井材料8封闭和隧洞6的连接处，进水管5-1、出汽管5-3、干热岩层人工岩石隧洞6及裂隙7组成人工圈闭；处于干热岩层中的进水管5-1的部分5-2是强塑性钢管，其热蠕变性强，可以代替现有的加热炉管，使得制造成本大幅下降而且防垢能力强。
花岗岩隧洞6测量数据如下表。
本发明的实施，可以将高压注水泵房建造在发电机组厂房附近，各工序设备布局紧凑节约了生产用场地。使得生产装置布局更合理，操作及巡回检查更方便。
本发明的实际应用场景：
1、实施例1、2的应用场景：华北新区在现有火电厂规定地块建设九组九向产蒸汽管的地热生产装置。启动增压泵，将规定标准的水9经进水管5-1泵入地下被麻岩干热岩层人工岩石隧洞及岩石裂隙7加热，产生＞150℃高温及＞0.3mpa高压的水蒸气10，通过出汽管5-3输往电厂蒸汽轮发电机组进行发电作业。
这种人工岩石圈闭加岩石裂隙的产汽方法，能实现生产装置单线产汽量增长1倍以上达到≥100kg/s。集约型的生产装置布局可节约用地1.8%以上。因常年低温期＞5个月，现有火电厂增设干热岩层生产蒸汽发电及采暖，具有比较成本优势，可节煤4600吨/年。
2、实施例3的应用场景：在东南沿海花岗岩地质条件规定狭长地块，建设六组并排产蒸汽管；单向1950米的地热发电厂。启动增压泵，将规定标准的二次用水9经进水管5-1泵入地下被干热岩层隧洞6及岩石裂隙7加热，产生＞500℃高温及＞4.6mpa高压的水蒸气10，通过出汽管5-3输往电厂蒸汽轮发电机组进行发电作业。
隧洞6内的进水管5-1采用强塑性不锈钢管道，在热蠕变状态下水平铺设。长期使用二次用水作为注入隧洞内的工艺用水，能彻底消除水/汽管道堵塞和腐蚀问题，单条生产管线的使用年限延长1倍以上。