RU2552240C2 - Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants - Google Patents

Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants Download PDF

Info

Publication number
RU2552240C2
RU2552240C2 RU2013132190/03A RU2013132190A RU2552240C2 RU 2552240 C2 RU2552240 C2 RU 2552240C2 RU 2013132190/03 A RU2013132190/03 A RU 2013132190/03A RU 2013132190 A RU2013132190 A RU 2013132190A RU 2552240 C2 RU2552240 C2 RU 2552240C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
evaporation
pipe
rock
cavities
water
Prior art date
Application number
RU2013132190/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013132190A (en
Inventor
Василий Иванович Сотников
Original Assignee
Василий Иванович Сотников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Иванович Сотников filed Critical Василий Иванович Сотников
Priority to RU2013132190/03A priority Critical patent/RU2552240C2/en
Publication of RU2013132190A publication Critical patent/RU2013132190A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552240C2 publication Critical patent/RU2552240C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction of hydrothermal power plants, using thermal energy in deep layers of earth interior. The method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rock includes the following: development of a system of evaporation cavities in an end section of a deep well by method of rock melting with a melting plant, and also use of an evaporation plant installed in the area of evaporation cavities instead of the melting plant, supplying fresh or sea water into evaporation cavities, where water sprayed onto hot surfaces of cavities turns into superheated high pressure steam and temperature, arriving to a turbogenerator producing power, and after steam condensation used to heat building with desalinated hot water. Concentrated residue of sea water after its evaporation may serve as raw material for chemical industry in order to extract precious rare chemical elements from them.
EFFECT: provides for waste-free and harmless production of cheap power, production of fresh water from sea water with the possibility of full automation of technological processes.
24 dwg

Description

Способ строительства подземных испарительных систем в высокотемпературных слоях земной породы основан на методе выплавления породы в этих слоях, создающем большие пустоты в них, соединенными скважинами с поверхностью земли. Процесс проходки скважины Проходческим комплексом в твердых слоях земной породы описана изобретении № 2011111803/20.The method of building underground evaporation systems in high-temperature layers of the earth’s rock is based on the method of smelting the rock in these layers, creating large voids in them, connected by boreholes to the earth’s surface. The process of drilling a tunneling complex in hard layers of the earth described invention No. 2011111803/20.

Изобретение относится области строительства гидротермальных электростанций, использующих тепловую энергию в глубоких слоях недр Земли.The invention relates to the field of construction of hydrothermal power plants using thermal energy in the deep layers of the Earth's bowels.

Целью изобретения является использование бесплатной тепловой энергии этих испарительных систем для получения водяного пара высокой температуры и большого давления, поступающего в дальнейшем для выработки электроэнергии. Способ строительства подземных испарительных систем состоит в следующем.The aim of the invention is the use of free thermal energy of these evaporative systems to produce high temperature and high pressure water vapor, which subsequently flows to generate electricity. The method of construction of underground evaporation systems is as follows.

На первом этапе строительства осуществляют проходку глубокой скважины необходимого диаметра в слоях твердой породы с высокой внутренней температурой Земли.At the first stage of construction, a deep well of the required diameter is drilled in hard rock layers with a high internal temperature of the Earth.

На конечном участке скважины, где температура породы достаточно высока, создают цепь последовательно расположенных в глубине скважины полостей методом выплавления. Для предотвращения разрушения скважины в результате обрушения или осыпания породы в отдельных местах проводят ее облицовку путем установки внутри ее изготовленной из прочного материала облицовочной трубы. Облицовку скважины проводят последовательно сверху вниз на всю глубину скважины отдельными секциями. Кроме того, облицовка скважины может служить важным элементом для транспортировки грузов в скважине с помощью специального транспортного устройства. Далее, используя испарительное устройство, опущенное в зону полостей и закрепленное в скважине, разбрызгивают подаваемую с поверхности земли пресную или морскую воду. Вода, попадая на горячую поверхность породы, быстро испаряется, и под внутренним давлением в полостях пар поднимается по пароотводной трубе, установленной в скважине, на поверхность земли, где направляется в паровую турбину с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию.In the final section of the well, where the temperature of the rock is high enough, create a chain of cavities sequentially located in the depth of the well by smelting. To prevent destruction of the well as a result of collapse or shedding of rock in some places, lining is carried out by installing a lining pipe made of durable material inside it. The well lining is carried out sequentially from top to bottom over the entire depth of the well in separate sections. In addition, the lining of the well can serve as an important element for transporting goods in the well using a special transport device. Then, using an evaporation device lowered into the cavity zone and fixed in the well, fresh or sea water supplied from the surface of the earth is sprayed. Water falling on the hot surface of the rock quickly evaporates, and under internal pressure in the cavities, the steam rises through the steam pipe installed in the well to the surface of the earth, where it is sent to a steam turbine with an electric generator that generates electricity.

На фиг.1 показан общий вид скважины (разрез). На фиг.2 показан вид А на фиг.1. Внутри скважины предварительно устанавливают опорные кольца 1 внутри скважины. Опорные кольца неподвижно устанавливают на определенном расстоянии друг от друга, заполняя зазор между ними и поверхностью скважины цементирующим составом.Figure 1 shows a General view of the well (section). Figure 2 shows a view A of figure 1. Support rings 1 are pre-installed inside the well within the well. The support rings are fixedly installed at a certain distance from each other, filling the gap between them and the surface of the well with a cementing composition.

Выплавление полостей осуществляют с помощью плавильного агрегата (фиг.3). Плавильный агрегат состоит из сливного цилиндра 2, в верхней части которого имеются отводные каналы с заслонками 3 и раздвижные полукольца 4, которыми плавильный агрегат удерживается внутри опорных колец скважины. Внутри сливного цилиндра 2 вставлен корпус с двойными боковыми стенками 5. Во внутренней полости Б корпуса перемещается подвижная отводная труба 6. Корпус и отводная труба имеют боковые отверстия В, которые совмещаются между собой отверстиями при перемещении отводной трубы в крайнее верхнее положение. В нижней части корпуса имеются боковые отверстия Г, через которые сжатый воздух подают в полость между трубой и корпусом. В нижней части сливного цилиндра установлены подвижные штанги-трубы 7, поворачивающиеся в разные стороны, по которым поступают горючие газы к газовым горелкам 8, закрепленным на концах этих труб. К плавильному агрегату на тросах поз.9 подвешена крышка 10.Smelting cavities is carried out using a melting unit (figure 3). The melting unit consists of a drain cylinder 2, in the upper part of which there are branch channels with shutters 3 and sliding half rings 4, with which the melting unit is held inside the support rings of the well. A housing with double side walls is inserted inside the drain cylinder 2. In the inner cavity B of the housing, a movable outlet pipe 6. is moved. The housing and the outlet pipe have side holes B that are aligned with each other when the outlet pipe is moved to its highest position. In the lower part of the casing there are lateral openings G, through which compressed air is supplied into the cavity between the pipe and the casing. In the lower part of the drain cylinder, movable rod-tubes 7 are installed, which rotate in different directions, through which combustible gases flow to the gas burners 8, fixed at the ends of these pipes. A cover 10 is suspended from the melting unit on the cables of pos. 9.

Работа плавильного агрегата показана на фиг.4 и фиг.5. На фиг.4 показан процесс выплавления полости в скважине плавильным агрегатом. На фиг.5 показан процесс удаления расплава из полости. В пройденную скважину опускают на самый последний (нижний) участок скважины плавильный агрегат (фиг.4). Агрегат по наружному диаметру фиксируют внутри опорных колец 1 раздвижными полукольцами 4. При этом промежутки скважины, между которыми выплавляют отдельные полости, последовательно закрывают крышкой 10 (фиг.4 и 5), перекрывая скважину, начиная с крайнего нижнего промежутка. Сверху в сливной цилиндр опускают на тросах 11 якорь 12. Далее включают газовые горелки 8 плавильного агрегата. Поступающие по штангам-трубам 7 горючие газы сгорают в газовых горелках 8,The operation of the melting unit is shown in figure 4 and figure 5. Figure 4 shows the process of smelting a cavity in a well by a smelter. Figure 5 shows the process of removing the melt from the cavity. The melting unit is lowered into the well passed to the most recent (lower) section of the well (Fig. 4). The outer diameter of the unit is fixed inside the support rings 1 by sliding half rings 4. At the same time, the intervals of the borehole, between which separate cavities are melted, are successively closed by a cover 10 (Figs. 4 and 5), blocking the borehole starting from the lowermost interval. An anchor 12 is lowered on the cables 11 from above into the drain cylinder. Next, gas burners 8 of the melting unit are turned on. Combustible gases coming through the boom tubes 7 are burned in gas burners 8,

Температура на данном участке повышается. Штанги-трубы 7 с газовыми горелками раздвигаются и плавят поверхность скважины. Путем регулирования поступления горючих газов осуществляется контроль процесса плавления породы. Расплавленная порода стекает в нижнюю часть полости, а отработанные газы выходят по отводным каналам с открытыми заслонками 3 плавильного агрегата в скважину фиг.4.The temperature in this area rises. Rod-tubes 7 with gas burners move apart and melt the surface of the well. By controlling the flow of combustible gases, the process of melting the rock is monitored. The molten rock flows into the lower part of the cavity, and the exhaust gases exit through the exhaust channels with open shutters 3 of the melting unit into the well of FIG. 4.

На фиг.5. показан процесс удаления породы из полости. Расплав удаляют следующим образом.In Fig.5. shows the process of removing rock from the cavity. The melt is removed as follows.

После завершения процесса плавления породы заслонки 3 отводных каналов перекрывают, а газовые горелки 8 продолжают работать. Чтобы начать подъем расплавленной породы необходимо опустить отводную трубу 6 до соприкосновения ее нижнего конца с расплавом. Для этого, подавая сжатый воздух по внутреннему каналу корпуса 5 в полость Б, при этом отводные каналы перекрывают заслонками 3, отводную трубу 6 опускают вниз до соприкосновения с расплавом. Давление продуктов горения в замкнутом объеме при работающих газовых горелках возрастает и выталкивает расплав в отводную трубу 6, по которой он поднимается в сливной цилиндр 2. С поднятием отводной трубы 6 наполнение ее расплавленной породой прекращается, а давлением сгораемых газов жидкая фракция породы поднимается вверх по отводной трубе 6 в сливной цилиндр 2 фиг.5, а в зоне плавления образуется пустота. Эта пустота увеличивается в объеме при каждом повторении процесса плавления породы. Высоту расплавленного столба породы и его вес можно регулировать своевременным поднятием отводной трубы из расплава породы. То есть поднятием отводной трубы из расплава можно выталкивать породу в сливной цилиндр отдельными частями. Масса поднимаемого столба породы определяется давлением сгоревших газов в полости. Чередование подъема и спуска трубы приводит к периодическому выталкиванию частями расплавленной породы. Таким образом периодический подъем ее сводится к периодичности спуска и подъема трубы до отрыва нижнего конца трубы от расплава. При этом уровень расплавленной породы в зоне плавления будет понижаться. Поэтому при подъеме породы конец трубы должен быть постоянно погружен в расплав. Процесс выплавления породы продолжают до получения полости необходимого объема с оплавленной прочной внутренней поверхностью.After completion of the process of rock melting, the shutters 3 of the outlet channels are closed, and the gas burners 8 continue to work. To begin the rise of molten rock, it is necessary to lower the outlet pipe 6 until its lower end comes into contact with the melt. To do this, supplying compressed air through the internal channel of the housing 5 to the cavity B, while the exhaust ducts are closed by shutters 3, the exhaust duct 6 is lowered down to contact with the melt. The pressure of the combustion products in a closed volume when working with gas burners increases and pushes the melt into the exhaust pipe 6, through which it rises into the drain cylinder 2. With the raising of the exhaust pipe 6, the filling of its molten rock ceases, and the pressure of the combustible gases the rock fraction rises up the discharge pipe 6 into the drain cylinder 2 of FIG. 5, and a void is formed in the melting zone. This void increases in volume with each repetition of the rock melting process. The height of the molten column of rock and its weight can be adjusted by timely lifting of the branch pipe from the molten rock. That is, by raising the outlet pipe from the melt, rock can be pushed into the drain cylinder in separate parts. The mass of the raised column of rock is determined by the pressure of the burnt gases in the cavity. The alternation of raising and lowering the pipe leads to periodic expulsion by parts of the molten rock. Thus, its periodic rise is reduced to the periodicity of the descent and rise of the pipe until the lower end of the pipe is torn off the melt. In this case, the level of molten rock in the melting zone will decrease. Therefore, when raising the rock, the end of the pipe should be constantly immersed in the melt. The process of smelting the rock continues until a cavity of the required volume with a melted solid inner surface is obtained.

После заполнения сливного цилиндра расплавом и его застывания, застывший расплав поднимают из сливного цилиндра 2 тросами 11 за якорь 12 на поверхность земли. По мере плавления породы объем полости увеличивается. По окончании выплавления полости плавильный агрегат поднимают на следующий отрезок скважины. Крышку 10 поднимают вместе с плавильным агрегатом на тросах 9 по окончании выплавления полости на следующий участок скважины. Процесс плавления повторяют в той же последовательности, что и в предыдущей полости, с нижней полости и последующих, к верхней. Таким образом на нижнем участке скважины образуется цепь выплавленных полостей, связанных между собой сквозным каналом скважины. Такое объединение полостей приводит к увеличению суммарной объема и площади, а соответственно, теплоотдачи всей системы.After filling the drain cylinder with the melt and solidifying it, the solidified melt is lifted from the drain cylinder 2 by cables 11 for the anchor 12 to the surface of the earth. As the rock melts, the volume of the cavity increases. At the end of the cavity smelting, the melting unit is lifted to the next section of the well. The cover 10 is lifted together with the melting unit on the cables 9 at the end of the melting of the cavity to the next section of the well. The melting process is repeated in the same sequence as in the previous cavity, from the lower cavity and the subsequent, to the upper. Thus, in the lower section of the well, a chain of molten cavities is formed, interconnected through the borehole channel. Such a combination of cavities leads to an increase in the total volume and area, and, accordingly, the heat transfer of the entire system.

Облицовка скважиныWell cladding

Для предотвращения разрушения скважины в результате обрушения или осыпания породы в отдельных местах скважины требуется укрепление поверхности скважины облицовкой ее прочным материалом. Облицовку скважины проводят последовательно сверху вниз на всю глубину скважины. Кроме того, облицовка скважины может служить важным элементом для транспортировки грузов в скважине. Облицовку скважины производят отдельными раздвижными секциями, изготовленными из прочного, теплостойкого материала с небольшим зазором между поверхностью скважины и секциями трубы, заполняемым цементирующим раствором.To prevent the destruction of the well as a result of collapse or shedding of rock in certain places of the well requires strengthening the surface of the well by facing it with durable material. The lining of the well is carried out sequentially from top to bottom to the entire depth of the well. In addition, the lining of the well can serve as an important element for transporting goods in the well. The well is lined with separate sliding sections made of durable, heat-resistant material with a small gap between the surface of the well and the pipe sections filled with cementitious mortar.

На фиг.6…10 показана конструкция такой секции облицовочной трубы, состоящей из нескольких сегментов 13 фиг.6, 7, соединенных между собой раздвижными петлями 14 с реечными направляющими 15, вдоль которых установлены токопроводящие шины 16 фиг.8. Каждая секция имеет в верхней части кронштейны 17 и откидывающиеся зацепы 18, а в нижней части на одной оси с ними окна с выступами 19 (фиг.9 и 10). Зацепами секция удерживается за выступы в окнах, находящимися на одной оси с ними в нижней части каждой последующей секции. В сложенном положении петель секция трубы имеет наружный диаметр меньший, чем внутренний диаметр секции трубы в разжатом положении с развернутыми петлями 9. Так как глубина скважины очень большая, то транспортировку грузов предпочтительно осуществлять с помощью автономного подвижного транспортного средства.Fig.6 ... 10 shows the design of such a section of the facing pipe, consisting of several segments 13 of Fig.6, 7, interconnected by sliding loops 14 with rack guides 15, along which conductive buses 16 of Fig.8 are installed. Each section has brackets 17 and hinged hooks 18 in the upper part, and in the lower part, windows with protrusions 19 are on the same axis with them (Figs. 9 and 10). The hooks hold the section by the protrusions in the windows located on the same axis with them in the lower part of each subsequent section. In the folded position of the loops, the pipe section has an outer diameter smaller than the inner diameter of the pipe section in the extended position with the unfolded loops 9. Since the depth of the well is very large, it is preferable to transport goods using an autonomous mobile vehicle.

Такое транспортное средство-подъемник показано на фиг.11, 12. Подъемник состоит из цилиндрической части, с наружи которой установлены зубчатые колеса 20, а внутри размещается электромотор (не показан), и конусной части с роликами 21, установленными по внешней поверхности. В нижней части подъемника имеется захват 22, крюки 23 (фиг.11 и 12).Such an elevator vehicle is shown in Figs. 11, 12. The elevator consists of a cylindrical part, from the outside of which gears 20 are installed, and an electric motor (not shown) is placed inside, and a conical part with rollers 21 mounted on the outer surface. In the lower part of the lift there is a gripper 22, hooks 23 (11 and 12).

На цилиндрической части подъемника имеются токосъемные щетки 24, контактирующие с шинами 16 секции трубы. Фиг.8. Электроток подается на токопроводящие шины 16, к которым прикасаются токосъемные щетки 24, передающие электроток к электромотору (не показан), вращающий зубчатые колеса подъемника. Подъемник перемещается вверх и вниз по реечным направляющим, поднимая и опуская грузы по трубе. Подъемник используют для подъема выплавленных стержней, а также подъема и спуска различных механизмов.On the cylindrical part of the lift there are collector brushes 24 in contact with the tires 16 of the pipe section. Fig. 8. The electric current is supplied to the conductive bus 16, to which the current collection brushes 24 are touching, transmitting the electric current to an electric motor (not shown), rotating the gear wheels of the elevator. The elevator moves up and down along the rack guides, raising and lowering loads along the pipe. The hoist is used to lift the molten rods, as well as to raise and lower various mechanisms.

На фиг.13 показана установленная на крюках подъемника секция облицовочной трубы в сжатом состоянии. На фиг.14 показан разрез Л-Л на фиг.13. На фиг.15 показан вид. П на фиг.13. На фиг.16 показан разрез М-М на фиг.14. На фиг.17 показан разрез секции облицовочной трубы в сжатом состоянии с зацепами 18, вошедшими в окна предыдущей секции трубы. На фиг.18 показан разрез секции облицовочной на фиг.14 в разжатом состоянии. Облицовка трубы происходит следующим образом. Секция в сжатом положению закреплена на крюках поз.23 подъемника за кронштейны 17 фиг.16. Подъемник с закрепленной на нем сжатой секцией опускают сверху внутрь облицовочной трубы по реечным направляющим (фиг.13, 16). При движении сжатой секции вниз по трубе зацепы скользят в пазах трубы до совмещения с окнами нижней части уже установленной секции трубы, пока ее зацепы 18 не войдут в окна нижнего края предыдущей секции (фиг.17). В этом положении секция останавливается. Ее верхний край совмещается с нижним краем предыдущей секции. Далее подъемник входит внутрь секции, раздвигая ее сегменты своими роликами 21 в конусной его части, катящимися по реечным направляющим, петли разворачиваются, увеличивая диаметр секции. При разжимании секции трубы, крюки подъемника выходят из отверстий секции и секция удерживается своими зацепами за окна с выступами 19 фиг.18. Зацепы разворачиваются в вертикальное положение, и секция остается висеть на зацепах, прижатая к поверхности скважины. При этом ее реечные направляющие совмещаются с реечными направляющими предыдущей секции в одну линию, сохраняя шаг между зубьями. Наружная поверхность секции прижимается к поверхности скважины, и цементирующий слой, застывая, фиксирует ее в этом положении. Далее подъемник своим захватом 22 зажимает конус 25 с закрепленным якорем и поднимает на тросе выплавленный стержень породы на поверхность земли (фиг.19 и 20). Облицовку скважины осуществляют сверху вниз последующими секциями, повторяя все операции в той же последовательности на всей глубине скважины. Каждую последующую секцию опускают в том же порядке, образуя сплошную облицовку скважину. Для получения высокотемпературного пара большого давления в скважину устанавливают испарительный агрегат фиг.21. Испарительный агрегат состоит из корпуса 26 с раздвижными полукольцами 27, внутри которого вставлена, состоящая из отдельных состыкованных между собой секций, многоканальная (в рассматриваемом случае двухканальная) пароотводная труба 28 и центральная водонапорная труба 29 с отверстиями, разделенная на отдельные каналы «Р» и «С» перегородкой 30 и мягкой опорой 31. Отверстия в трубе 29 разделены на две зоны «У» и «Ф». Водонапорная труба вставлена внутрь пароотводной трубы 28 и жестко в ней закреплена. На водонапорной трубе имеется подвижный кожух 32 с отверстиями, совпадающими с отверстиями трубы 29, но со смещенными зонами «У» и «Ф».On Fig shows mounted on the hooks of the elevator section of the lining pipe in a compressed state. On Fig shows a section LL in Fig.13. On Fig shows a view. P in Fig.13. In Fig.16 shows a section MM in Fig.14. On Fig shows a section of a section of the facing pipe in a compressed state with hooks 18 included in the windows of the previous section of the pipe. On Fig shows a section of the cladding section of Fig.14 in the expanded state. The lining of the pipe is as follows. The section in a compressed position is fixed on the hooks pos.23 of the elevator for the brackets 17 of Fig.16. The hoist with the compressed section fixed on it is lowered from above into the facing pipe along the rack guides (Fig. 13, 16). When the compressed section moves down the pipe, the hooks slide in the grooves of the pipe until they are aligned with the windows of the lower part of the already installed pipe section until its hooks 18 enter the windows of the lower edge of the previous section (Fig. 17). In this position, the section stops. Its upper edge is aligned with the lower edge of the previous section. Next, the lift enters the section, spreading its segments with its rollers 21 in its conical part, rolling along the rack guides, the loops are deployed, increasing the diameter of the section. When the section of the pipe is opened, the hooks of the elevator exit from the holes of the section and the section is held by its hooks for the windows with the protrusions 19 of Fig. 18. The hooks unfold in a vertical position, and the section remains hanging on the hooks, pressed against the surface of the well. At the same time, its rack guides are combined with the rack guides of the previous section in one line, while maintaining a pitch between the teeth. The outer surface of the section is pressed against the surface of the well, and the cementing layer, solidifying, fixes it in this position. Next, the lift with its capture 22 clamps the cone 25 with a fixed anchor and lifts the melted rock core on the cable to the surface of the earth (Figs. 19 and 20). The lining of the well is carried out from top to bottom in subsequent sections, repeating all the operations in the same sequence throughout the depth of the well. Each subsequent section is lowered in the same order, forming a continuous lining of the well. To obtain high-temperature steam of high pressure, the vaporization unit of FIG. 21 is installed in the well. The evaporation unit consists of a housing 26 with sliding half rings 27, inside which is inserted, consisting of separate sections joined together, a multi-channel (in this case, two-channel) steam pipe 28 and a central water pipe 29 with openings, divided into separate channels “P” and “ With "a partition 30 and a soft support 31. The holes in the pipe 29 are divided into two zones" U "and" F ". The water pipe is inserted inside the steam pipe 28 and is rigidly fixed in it. On the water pipe there is a movable casing 32 with holes matching the holes of the pipe 29, but with offset zones "U" and "F".

Работа испарительной системыEvaporative system operation

Производство электроэнергии и опреснение морской воды заключается в закачивании морской воды по водонапорной трубе 26 испарительного агрегата внутрь испарительных полостей фиг.22. Вода подается по обоим каналам «Р» и «Т» трубы вглубь скважины, где под давлением массы столба воды ее струи из отверстий попадают на поверхности испарительных полостей и интенсивно испаряются. Перегретый пар под большим давлением по каналам пароотводной трубы 28 поднимается на поверхность земли и может быть использован для выработки электроэнергии в агрегатах тепловых электростанций с последующим охлаждением и конденсацией в воду, а затем может использоваться горячая пресная вода для обогрева зданий.The production of electricity and the desalination of sea water consists in pumping sea water through the water pipe 26 of the evaporator assembly into the evaporator cavities of FIG. 22. Water is supplied through both channels “P” and “T” of the pipe deep into the well, where, under the pressure of the mass of a column of water, its jets from the holes enter the surface of the evaporation cavities and intensively evaporate. Superheated steam under high pressure through the channels of the steam pipe 28 rises to the surface of the earth and can be used to generate electricity in units of thermal power plants with subsequent cooling and condensation in water, and then hot fresh water can be used to heat buildings.

Удаление осадка из испарительных полостейRemoval of sediment from evaporation cavities

В процессе испарения морской воды нижняя испарительная полость постепенно заполняется осадком - высококонцентрированным раствором соли (рассолом). Для удаления осадка используют тот же испарительный агрегат фиг.21.During the evaporation of sea water, the lower evaporation cavity is gradually filled with sediment - a highly concentrated salt solution (brine). To remove the precipitate, the same evaporation unit of Fig. 21 is used.

Для этого необходимо:To do this, you must:

1. Перекрыть поступление воды по водоподводящему каналу «Р» водонапорной трубы 29.1. To block the flow of water through the water supply channel "P" of the water pipe 29.

2. Опустить водонапорную трубу в осадок.2. Lower the water pipe into the sediment.

3. Поднять кожух 32 водонапорной трубы, который закрывает пароотводную трубу 28 на входе. За счет смещения отверстий в водонапорной трубе 29 в зоне «У» относительно отверстий в зоне «Ф» кожуха 32 в поднятом положении кожуха отверстия в трубе в зоне «Ф» закрыты кожухом, а отверстия в трубе в зоне «У» открыты фиг.23. Вода, поступающая сверху по каналу «С» под высоким давлением в зону «У», разбрызгивается в испарительной полости, испаряется, давление пара в полости возрастает, и выдавливаемый из полости осадок поднимается по каналу «Р» водонапорной трубы на поверхность земли фиг.24. Подъем осадка по трубе происходит до момента отрыва конца трубы (нижнего ее среза) от верхнего уровня осадка. Так, последовательно перекрывая паровую и водяную трубы, можно производить очищение полости от излишне накопившегося осадка.3. Raise the casing 32 of the water pipe, which closes the steam pipe 28 at the inlet. Due to the displacement of the holes in the water pipe 29 in the zone "U" relative to the holes in the zone "F" of the casing 32 in the raised position of the casing, the holes in the pipe in the zone "F" are closed by the casing, and the holes in the pipe in the zone "U" are open Fig.23 . Water flowing from above through the channel "C" under high pressure into the zone "U" is sprayed in the evaporation cavity, evaporates, the vapor pressure in the cavity increases, and the sediment squeezed out of the cavity rises through the channel "P" of the water pipe to the ground surface of Fig.24 . The rise of sediment through the pipe occurs until the end of the pipe (its lower cut) is torn off from the upper level of the sediment. So, sequentially blocking the steam and water pipes, it is possible to clean the cavity from excessively accumulated sediment.

ИтогTotal

Предлагаемый способ получения энергии, использующий неограниченный тепловой ресурс внутренней энергии недр земли для производства дешевой электроэнергии и получения пресной воды из морской воды, является безотходным, технологичным и безвредным, с возможностью полной автоматизации технологических процессов. В предлагаемом изобретении сходятся в одном замкнутом технологическом процессе использование неисчерпаемого источника внутренней тепловой энергии Земли, неисчерпаемых запасов морской воды и растворенных в ней ценных химических элементов (минерального сырья).The proposed method of producing energy using an unlimited thermal resource of internal energy of the bowels of the earth to produce cheap electricity and produce fresh water from sea water, is waste-free, technological and harmless, with the possibility of full automation of technological processes. In the present invention, the use of an inexhaustible source of internal thermal energy of the Earth, inexhaustible reserves of sea water and valuable chemical elements (mineral raw materials) dissolved in it converge in one closed technological process.

Электроэнергию можно получить без использования органического сырья, с одновременным опреснением морской воды. Это особенно важно в местах с недостатком пресной воды. Кроме того, при сжигании органического сырья большая часть тепла теряется в окружающей среде. Полученные искусственным путем полости на большой глубине могут являться источником тепловой энергии, т.е. нагревательным котлом с высокой температурой. Размеры и форму таких полостей можно подготовить путем изменения режима горения, глубиной спуска газовых горелок в скважине. В предлагаемом изобретении на поверхность земли выходит только водяной пар, дающий тепло и электроэнергию, а сам пар превращается в пресную воду. Кроме того, осадок может быть использован для переработки, т.е. выделения из него ценных редких химических элементов, растворенных в морской воде. Процесс получения электроэнергии по предлагаемому способу абсолютно безопасен, экологически чист, безотходен. Все производство находится под землей. Все элементы производства могут быть скрыты под землей.Electricity can be obtained without the use of organic raw materials, with the simultaneous desalination of sea water. This is especially important in places with a lack of fresh water. In addition, when burning organic materials, most of the heat is lost in the environment. Artificial cavities at great depths can be a source of thermal energy, i.e. heating boiler with high temperature. The size and shape of such cavities can be prepared by changing the combustion mode, the depth of descent of the gas burners in the well. In the present invention, only water vapor comes to the earth’s surface, giving heat and electricity, and the steam itself turns into fresh water. In addition, the precipitate can be used for processing, i.e. the allocation of valuable rare chemical elements dissolved in sea water from it. The process of generating electricity by the proposed method is absolutely safe, environmentally friendly, waste-free. All production is underground. All elements of production can be hidden underground.

Claims (1)

Способ строительства подземных испарительных систем в высокотемпературных слоях земной породы состоит: в создании системы испарительных полостей на конечном участке глубокой скважины методом выплавления породы плавильным агрегатом, состоящим из сливного цилиндра для слива расплавленной породы, имеющего отводные каналы для отвода отработанных газов; заслонок, перекрывающих эти каналы; полуколец для крепления самого агрегата в скважине; корпуса с подвижной отводной трубой внутри корпуса для отвода расплавленной породы и штанг-труб вокруг сливного цилиндра с газовыми горелками, плавящими породу, установленного в скважине, предварительно облицованной стыкующимися между собой раздвижными секциями облицовочной трубы, имеющими зубчатые направляющие рейки и токоподводящие шины для электропитания подъемника, устанавливающего эти раздвижные секции и перемещающегося по направляющим рейкам внутри облицовочной трубы, имеющего в своей силовой части электромотор, вращающий зубчатые колеса, катящиеся по зубчатым рейкам облицовочной трубы, а своей головной конической частью с роликами раздвигающий раздвижные секции облицовочной трубы и используемый в дальнейшем для подъема расплавленной породы из полостей; а также в использовании установленного в зоне испарительных полостей испарительного агрегата вместо плавильного агрегата, подающего пресную или морскую воду в испарительные полости, где разбрызгиваемая через концевую трубу под собственным весом водяного столба входной трубы на горячие поверхности полостей вода превращается в перегретый пар высокого давления и температуры, поступающий по пароотводным каналам входной трубы в турбогенератор, вырабатывающий электроэнергию, а после конденсации пара используемый для обогрева зданий опресненной горячей водой. A method of constructing underground evaporation systems in high-temperature layers of the earth's rock consists of: creating a system of evaporation cavities in the final section of a deep well by smelting the rock with a melting unit, consisting of a drain cylinder for draining molten rock having exhaust channels for exhaust gases; shutters blocking these channels; half rings for fixing the unit itself in the well; housings with a movable outlet pipe inside the housing for the removal of molten rock and rod pipes around a drain cylinder with gas burners melting the rock installed in the well previously lined with sliding sections of the facing pipe that are joined to one another, having toothed guide rails and current-carrying tires for powering the lift, installing these sliding sections and moving along the guide rails inside the lining pipe, having in its power part an electric motor rotating cog wheels rolling along the gear racks of the facing pipe, and with its head conical part with rollers pushing apart the sliding sections of the facing pipe and used in the future to lift molten rock from the cavities; and also in the use of an evaporation unit installed in the area of the evaporation cavities instead of a melting unit supplying fresh or sea water to the evaporation cavities, where the water sprayed through the end pipe under the own weight of the water column of the inlet pipe onto the hot surfaces of the cavities turns into superheated steam of high pressure and temperature, coming through the steam outlet channels of the inlet pipe to a turbogenerator that generates electricity, and after condensation of steam used to heat buildings hot water.
RU2013132190/03A 2013-07-12 2013-07-12 Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants RU2552240C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132190/03A RU2552240C2 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132190/03A RU2552240C2 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013132190A RU2013132190A (en) 2015-01-20
RU2552240C2 true RU2552240C2 (en) 2015-06-10

Family

ID=53280724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132190/03A RU2552240C2 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552240C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU38923A1 (en) * 1931-12-16 1934-09-30 Вальтер Францискус Корнелиус Баарс Device for drilling boreholes
US5107936A (en) * 1987-01-22 1992-04-28 Technologies Transfer Est. Rock melting excavation process
US5168940A (en) * 1987-01-22 1992-12-08 Technologie Transfer Est. Profile melting-drill process and device
RU2068530C1 (en) * 1989-09-11 1996-10-27 Компиза АГ Method of employment of ground heat and extraction of minerals in area of weakened earth crust
RU2321719C2 (en) * 2006-03-21 2008-04-10 Иван Иванович Сташевский Well drilling method and device
US8225882B2 (en) * 2008-08-15 2012-07-24 Geci Jozef Apparatus for boring holes in rock mass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU38923A1 (en) * 1931-12-16 1934-09-30 Вальтер Францискус Корнелиус Баарс Device for drilling boreholes
US5107936A (en) * 1987-01-22 1992-04-28 Technologies Transfer Est. Rock melting excavation process
US5168940A (en) * 1987-01-22 1992-12-08 Technologie Transfer Est. Profile melting-drill process and device
RU2068530C1 (en) * 1989-09-11 1996-10-27 Компиза АГ Method of employment of ground heat and extraction of minerals in area of weakened earth crust
RU2321719C2 (en) * 2006-03-21 2008-04-10 Иван Иванович Сташевский Well drilling method and device
US8225882B2 (en) * 2008-08-15 2012-07-24 Geci Jozef Apparatus for boring holes in rock mass

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013132190A (en) 2015-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200200438A1 (en) Geothermal energy collection system
CN102947539B (en) Conductive-convective backflow method for destructive distillation
RU2153637C2 (en) Method of use of at least two separate wells for extraction of hydrocarbon raw materials for generation of geothermal energy
JP2019082171A (en) Method and apparatus for repurposing well sites for geothermal energy production
SI21148A (en) Method and system for exchanging earth energy between earthly bodies and an energy exchanger, especially to produce an electric current
ITBG20090008A1 (en) SOLAR ENERGY STATION SYSTEM
RU2015149284A (en) METHOD AND DEVICE FOR EXTINGUISHING COX
EA019629B1 (en) Articulated conduit linkage system
CN113565467B (en) Umbrella-shaped geothermal well descaling device and descaling method thereof
RU2552240C2 (en) Method to build underground evaporation systems in high-temperature layers of terrestrial rocks for thermal power plants
RU2209315C2 (en) Method of mining of outburst-prone and gassy coal seams
CN102493786B (en) Mechanical thermal cleaning method for pipe poles in oilfield wellhead sites
WO2012023881A1 (en) Method and device for producing energy from petrothermal sources
ITCO20110005A1 (en) SYSTEM FOR EXTRACTING HEAT FROM WARM ROCKS AND GEOTHERMAL SYSTEM
ES2369407T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CREATION OF A DEEP DRILL.
CN114837648B (en) Power coal underground in-situ controllable combustion heat production and carbon burial integrated system and method
RU100589U1 (en) WATER BOILER
CN103644673A (en) Exploitation method for geothermal energy in salt mineral deposit
RU2550632C1 (en) Method of oil field development by horizontal and vertical well system using thermal impact
CN201284353Y (en) Quenching launching mechanism for producing efficient precise steel pipe kiln
RU2315166C1 (en) Well construction method
RU2467146C2 (en) Cluster drilling rig with simplified arrangement
CN107805812A (en) The application of slip of air preheater enamel pipe and sintering circuit high efficiency transshipment acitivity and method
RU2110019C1 (en) Steam-turbine plant for geothermal power station
CN205117318U (en) Baked wheaten cake is taked in and send out and is managed electric ignition system in succession

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160713