专利名称：地幔热能水力发电方法
技术领域：
本发明涉及一种新能源开采方法，特别是一种地幔热能水力发电方法。
背景技术：
能源是关系到国民经济的重要问题，历届党中央、国务院都把我国能源建设作为发展国民经济的战略方针问题，予以高度重视。地热作为一种清洁能源受到了越来越多的关注。我国地热发电主要有西藏羊八井地热发电站，装机容量为2.5万KW，是我国最大的高原地热发电站。目前日本、美国、菲律宾、意大利、墨西哥等国也都在大力发展地热发电技术。目前国内外在地热利用方面，主要开采地下两三公里以内的地壳热能发电，规模较小，投资较大。
现有技术中，地热发电方法为热能热力发电方法，作功介质为气态的水或气态的低沸点工质，发电所需的功由热能转化得来。采用蒸汽动力发电装置，即用热能形成的高温高压蒸汽推动汽轮发电机进行发电。该方法遵循热力学第二定律，即Q＝ΔE+W，用于发电的机械功W由热能Q供给。
国内外现有的水力发电，都是利用自然江河水作为动力资源，采用人工筑坝方式实现落差水力发电；国内外现有的火力发电(煤电)，都是利用煤炭作为动力资源，采用高温高压蒸汽作功方式实现蒸汽动力发电。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种用于开采地幔热能且实现水力发电的地幔热能水力发电方法。
本发明采用的技术方案是一种地幔热能水力发电方法，包括以下步骤(a)水流经水力发电串进入采热井，所述水力发电串由若干个水力发电单元组成，每个水力发电单元包括供水管道、水轮发电机组和供水池；(b)冷水在流向采热井底部的过程中吸收地幔热量变为高温水，在汽化泵的抽吸作用下，高温水汽化进入蒸汽筒；(c)蒸汽筒中的水蒸气进入冷凝结器，冷凝结为水，释放出热量。
采用本发明提供的技术方案，所述采热井设置在地下约二十千米处，冷水流经阶梯水力发电串向采热井供水，冷水由采热井钢套管外环空间向井底流动过程中采集到了井身周围传导进来的地幔热能，在汽化泵抽吸作用下，采热井钢套管内部的高温水进入汽化泵的吸入管，然后经汽化泵的喷出管喷入到蒸汽筒中，在压力差和浮力作用下，水蒸气上升到冷凝结器中，冷凝结成水，释放出热量；冷水在流经阶梯水力发电串过程中，水的势能形成的水动力推动水轮发电机进行发电，即水力发电；本发明利用人工引用的江河水作为循环冷却水和水力发电的动力资源。
图1为本发明地幔热能水力发电方法装置示意图；图2为本发明地幔热能水力发电方法原理示意图。
具体实施例方式
下面结合
本发明的具体实施方式
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如图1所示，实现本发明的装置包括有阶梯水力发电串、采热井2、汽化泵3、蒸汽筒4和冷凝结器5，通过挖掘斜坡洞和水平洞，采用石油钻井技术，将采热井2设置在地下约二十千米处。阶梯水力发电串由若干个水力发电单元1组成，每个水力发电单元1包括供水管道11、水轮发电机组12和供水池13。汽化泵3设置在采热井2上部，采热井2内设置有钢套管21，汽化泵3的吸入管31插入到钢套管21内，汽化泵3的喷出管32设置在蒸汽筒4内，蒸汽筒4的出口与冷凝结器5的入口相连接。
本发明的工作过程如下如图1和图2所示，冷水首先流经阶梯水力发电串的各个水力发电单元1进入采热井2，水在由钢套管21外环空间向井底流动过程中采集到了井身周围传导进来的地幔热能，使水温升高到160℃左右。汽化泵3的吸入管31插入到钢套管21内的水面以下，在汽化泵3抽吸作用下，钢套管21内部的高温水向上流动，经过吸入管31进入汽化泵3的喷出管32中且被汽化。由喷出管32喷出的水蒸气进入到蒸汽筒4中，由喷出管3 2喷出的小水珠颗粒落入蒸汽筒4的底部并回流到采热井2内。此时蒸汽筒4的气体中有空气和水蒸气，冷凝结器5在外部循环冷却水的作用下内部压力为0.4个大气压左右。在压力差和浮力作用下，水蒸气上升到冷凝结器5中，冷凝结器5中的水蒸气在冷凝结为液态水的过程中，释放出巨大的热量被循环冷却水带走。
权利要求
一种地幔热能水力发电方法，其特征在于所述地幔热能水力发电方法包括以下步骤(a)冷水流经水力发电串进入采热井，所述水力发电串由若干个水力发电单元组成，每个水力发电单元包括供水管道、水轮发电机组和供水池；(b)冷水在流向采热井底部的过程中吸收地幔热量变为高温水，在汽化泵的抽吸作用下，高温水汽化进入蒸汽筒；(c)蒸汽筒中的水蒸气进入冷凝结器，凝结为水，释放出热量。
全文摘要
本发明公开了一种地幔热能水力发电方法。该地幔热能水力发电方法包括以下步骤冷水流经水力发电串进入采热井；冷水在流向采热井底的过程中吸收热量变为高温水，在汽化泵的抽吸作用下，高温水汽化进入蒸汽筒；蒸汽筒中的水蒸气进入冷凝结器，冷凝结为水，释放出热量。本发明能采集地幔热能实现供热，同时实现水力发电。
文档编号F24J3/08GK1626989SQ20031011726
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月10日 优先权日2003年12月10日
发明者张志学 申请人:张志学