綠色低碳中深層地熱能開發供暖技術是一項名副其實的綠色環保節能新技術。綠色低碳中深層地熱能開發供暖技術是通過在地下安裝微換熱器,從地下中深層巖土層取熱,再由地面專用設備系統向建筑物或末端供熱,解決人們對采暖、熱水、制冷及發電的能源需求,具有系統工藝先進、壽命長、穩定安全可靠、普遍適用、循環持續、高效節能、運行費用低、環(huan)境零(ling)干擾和污染零(ling)排放等特(te)征,可滿(man)足(zu)1.5萬(wan)~2萬(wan)㎡節能建筑(zhu)的供暖(nuan)需求。
作為我國自主創(chuang)新高科技(ji)(ji)產品,是(shi)對傳統(tong)供(gong)(gong)熱的(de)(de)(de)革(ge)命性(xing)變(bian)革(ge)。這項新技(ji)(ji)術實現了(le)中深(shen)層(ceng)地(di)熱開發“取熱不(bu)取水”和(he)低品位地(di)巖熱的(de)(de)(de)開發利(li)(li)用,避(bi)免了(le)直(zhi)接(jie)開采地(di)下(xia)熱水資源帶來的(de)(de)(de)一(yi)系列(lie)問(wen)題。為地(di)下(xia)中深(shen)層(ceng)地(di)熱資源開發利(li)(li)用開拓了(le)新的(de)(de)(de)思路,使(shi)得地(di)熱能真正成為可(ke)(ke)持續、可(ke)(ke)再生(sheng)的(de)(de)(de)新能源,是(shi)對傳統(tong)供(gong)(gong)熱的(de)(de)(de)革(ge)命性(xing)變(bian)革(ge),市(shi)場應(ying)用前景廣闊。目(mu)前中深(shen)層(ceng)地(di)熱能開發供(gong)(gong)暖技(ji)(ji)術已成功在國內(nei)超過100萬(wan)㎡的(de)(de)(de)建筑(zhu)中進行了(le)推(tui)廣使(shi)用,是(shi)典型的(de)(de)(de)綠色低碳供(gong)(gong)暖技(ji)(ji)術。
中(zhong)深(shen)(shen)層地(di)熱能是人類(lei)已知可以(yi)開發的(de)(de)(de)自然資源之一(yi),通過(guo)技術手段,可能將地(di)熱能轉化我們所需要的(de)(de)(de)電能、機械(xie)能等。目前(qian),中(zhong)深(shen)(shen)層地(di)熱能的(de)(de)(de)作(zuo)用主要展(zhan)現在幾(ji)個方面:
1、地熱發(fa)電
地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)利用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)方式(shi)(shi)。高(gao)溫地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)流體應首(shou)先(xian)(xian)應用(yong)于發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)。 地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)和火力(li)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)一樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),都是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)利用(yong)蒸汽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)在汽輪機(ji)(ji)(ji)中轉變為機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)能(neng)(neng),然(ran)后帶動發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)。所(suo)不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)不象火力(li)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)那樣(yang)要(yao)(yao)裝(zhuang)備龐大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍋爐,也不需要(yao)(yao)消耗燃料(liao),它所(suo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)。地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程,就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)把(ba)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)下熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)首(shou)先(xian)(xian)轉變為機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)能(neng)(neng),然(ran)后再把(ba)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)(xie)能(neng)(neng)轉變為電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程。要(yao)(yao)利用(yong)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)下熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng),首(shou)先(xian)(xian)需要(yao)(yao)有“載熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)體”把(ba)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)帶到(dao)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)面上來。能(neng)(neng)夠被地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)站利用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)體,主要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天然(ran)蒸汽和熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水。按照載熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)體類型(xing)、溫度、壓力(li)和其它特性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同,可把(ba)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方式(shi)(shi)劃(hua)分為蒸汽型(xing)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)和熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水型(xing)地(di)(di)(di)(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)兩大類。
2、地(di)熱供暖
將地(di)熱能直(zhi)接用于采(cai)暖(nuan)、供熱和供熱水是(shi)(shi)僅次于地(di)熱發電的地(di)熱利(li)用方式。此外利(li)用地(di)熱給工廠供熱,如用作干燥(zao)谷物和食品的熱源, 用作硅(gui)藻土生(sheng)產、木材(cai)、造(zao)紙(zhi)、制(zhi)革、紡織、釀酒、制(zhi)糖等生(sheng)產過程(cheng)的熱源也(ye)是(shi)(shi)大有前(qian)途的。
3、地熱務農
地(di)(di)(di)(di)熱(re)在農(nong)業中的(de)應用(yong)范(fan)圍(wei)十分廣(guang)闊(kuo)。如利用(yong)溫(wen)(wen)度適宜(yi)的(de)地(di)(di)(di)(di)熱(re)水灌溉(gai)農(nong)田,可(ke)使(shi)農(nong)作物早熟增產;利用(yong)地(di)(di)(di)(di)熱(re)水養(yang)魚(yu),在28℃水溫(wen)(wen)下可(ke)加速魚(yu)的(de)育(yu)肥,提高魚(yu)的(de)出(chu)產率;利用(yong)地(di)(di)(di)(di)熱(re)建(jian)造溫(wen)(wen)室,育(yu)秧(yang)、種菜和養(yang)花;利用(yong)地(di)(di)(di)(di)熱(re)給沼(zhao)氣(qi)池加溫(wen)(wen),提高沼(zhao)氣(qi)的(de)產量 等。 將(jiang)地(di)(di)(di)(di)熱(re)能直接(jie)用(yong)于農(nong)業在我(wo)國日益廣(guang)泛,北京(jing)、天津、西藏和云南等地(di)(di)(di)(di)都建(jian)有面積(ji)大(da)小不等的(de)地(di)(di)(di)(di)熱(re)溫(wen)(wen)室。各(ge)地(di)(di)(di)(di)還利用(yong)地(di)(di)(di)(di)熱(re)大(da)力發展(zhan)養(yang)殖業,如培養(yang)菌種、養(yang)殖非(fei)洲鯽魚(yu)、鰻魚(yu)、羅(luo)非(fei)魚(yu)、羅(luo)氏沼(zhao)蝦(xia)等。
4、地熱行醫
地熱在醫療領域的(de)應用有誘人的(de)前(qian)景,熱礦水就被視為一種(zhong)寶貴(gui)的(de)資源(yuan),世界各國都很珍惜。由(you)于
地熱水從很深的(de)地下提取到地面(mian),除(chu)溫度較高外(wai),常含有一些特殊的(de)化學元素,從而使它(ta)具有一定的(de)醫(yi)療效(xiao)果。
未來隨著與中深(shen)層(ceng)地(di)(di)熱能利用相關(guan)的(de)高新技術(shu)的(de)發展,將使人們(men)能更地(di)(di)查(cha)明(ming)更多的(de)地(di)(di)熱資源;鉆更深(shen)的(de)鉆井將地(di)(di)熱從地(di)(di)層(ceng)深(shen)處(chu)取出,因此(ci)地(di)(di)熱利用也必將進入一個飛速發展的(de)階(jie)段。
我國(guo)有豐富的(de)(de)地(di)(di)熱(re)(re)資源,目前地(di)(di)熱(re)(re)資源的(de)(de)開發(fa)利用主要(yao)應用于分(fen)布式供(gong)(gong)熱(re)(re)領域(yu),通常一(yi)(yi)對地(di)(di)熱(re)(re)井(jing)(一(yi)(yi)采一(yi)(yi)灌)可為5-8萬平米建筑供(gong)(gong)熱(re)(re),采用板(ban)式換熱(re)(re)器(qi)換熱(re)(re)提取地(di)(di)熱(re)(re)水中的(de)(de)熱(re)(re)量來實現供(gong)(gong)熱(re)(re),這種技術主要(yao)存在以下問(wen)題:
一(yi)、設(she)計(ji)二次(ci)(ci)側供(gong)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)收(shou)到(dao)地(di)(di)熱水(shui)(shui)(shui)出水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)限(xian)制(zhi),一(yi)般(ban)低(di)(di)(di)于(yu)地(di)(di)熱水(shui)(shui)(shui)出水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)5℃左右,地(di)(di)熱水(shui)(shui)(shui)出水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)達(da)到(dao)55℃就算比(bi)較理想(xiang)的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du),則二次(ci)(ci)側供(gong)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)最(zui)高只(zhi)能達(da)到(dao)50℃,若地(di)(di)熱水(shui)(shui)(shui)出水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低(di)(di)(di)于(yu)45℃,則二次(ci)(ci)側供(gong)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)最(zui)高只(zhi)能達(da)到(dao)40℃,低(di)(di)(di)于(yu)地(di)(di)暖散熱器的(de)設(she)計(ji)供(gong)水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du),不能利用,大大限(xian)制(zhi)了對地(di)(di)熱資源的(de)開發利用;
二、受到(dao)二次側供水溫度較低(di)的限(xian)制,常規地熱供熱系統(tong)不能用于(yu)集(ji)中供熱間供系統(tong),對于(yu)燃煤鍋爐(lu)間供系統(tong),無法(fa)實現熱源替(ti)代;
三、地(di)熱(re)(re)(re)水中的熱(re)(re)(re)能(neng)得不到充(chong)分的利用,地(di)熱(re)(re)(re)水經過換熱(re)(re)(re)后,一般于(yu)40℃左(zuo)右進(jin)行回(hui)灌,則地(di)熱(re)(re)(re)水中40℃以下(xia)儲存的熱(re)(re)(re)能(neng)不能(neng)得到利用,大大降低了(le)(le)單口地(di)熱(re)(re)(re)井的供熱(re)(re)(re)能(neng)力,同時增(zeng)加了(le)(le)項目(mu)上地(di)熱(re)(re)(re)井的投資,影(ying)響了(le)(le)項目(mu)的經濟(ji)性(xing)。
綜上,能夠有效提升二次側供水(shui)溫度和(he)深度高效的利用(yong)地(di)熱(re)水(shui)中儲存的熱(re)能是現行地(di)熱(re)供熱(re)項目的技術瓶頸。
1 地熱能供熱
地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)能供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),是以一(yi)個小(xiao)區或多(duo)個小(xiao)區為供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)單位(wei)建立供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)統,提供(gong)(gong)(gong)(gong)供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)服務。地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)統一(yi)般包(bao)含地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)井(jing)、地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)網(wang)、地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)站(zhan)、供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)網(wang)和熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶,根(gen)據(ju)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)資源條(tiao)件和供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)負荷(he)鉆鑿地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)井(jing),由地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)井(jing)泵提取地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui),經(jing)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)網(wang)輸(shu)送至供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)站(zhan),在(zai)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)站(zhan)內進行熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)交換,將地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量傳(chuan)遞給供(gong)(gong)(gong)(gong)暖循環水(shui),溫(wen)度升高的(de)供(gong)(gong)(gong)(gong)暖循環水(shui)經(jing)供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)網(wang)輸(shu)送至熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶,供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶利用(yong)(yong),溫(wen)度降低的(de)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)尾(wei)水(shui)經(jing)回(hui)灌井(jing)進行同層(ceng)回(hui)灌[2]。根(gen)據(ju)供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)統有無調(diao)峰(feng)及調(diao)峰(feng)類型主要分為3種形(xing)式(shi),即地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)間(jian)接供(gong)(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)、地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)+熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組、地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)+熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組+調(diao)峰(feng)鍋爐[3]。
1.1 地(di)熱間(jian)接供熱
地(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)間接(jie)供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)利(li)用(yong)(yong)深井(jing)(jing)潛水泵從(cong)開(kai)采井(jing)(jing)提取地(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)水,經地(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)線送(song)至換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi),利(li)用(yong)(yong)換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)進行(xing)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)交換(huan)將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)傳(chuan)遞給(gei)供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水,溫(wen)度(du)降低后的(de)(de)地(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)水經輸(shu)水管(guan)(guan)線送(song)至回灌(guan)井(jing)(jing)進行(xing)回灌(guan);獲(huo)取熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)、溫(wen)度(du)升高的(de)(de)供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水,由供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)線送(song)至熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶(hu),供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)用(yong)(yong)戶(hu)利(li)用(yong)(yong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)能,溫(wen)度(du)降低后的(de)(de)供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水經供熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)(guan)線輸(shu)送(song)至換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)再次換(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)獲(huo)取熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)(liang)、提高溫(wen)度(du),如此(ci)周而復始循(xun)(xun)環(huan)(huan)。
該工藝相對(dui)簡單(dan)、造(zao)價低,可減小地熱(re)水(shui)對(dui)供(gong)熱(re)管線(xian)和用熱(re)末端的腐蝕,降低生(sheng)產運營(ying)和維護費用,提高項目有效運營(ying)周期(qi)。
中深(shen)層(ceng)地熱能供(gong)熱技術原理及(ji)組(zu)成
1.2 地熱(re)+熱(re)泵機組
地熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)+熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)(ji)組供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)是(shi)利用深井潛(qian)水(shui)泵(beng)從(cong)開采井提(ti)取(qu)(qu)地熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui),經(jing)地熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)線送至(zhi)一(yi)級直供(gong)(gong)換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi),利用一(yi)級換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)進(jin)行熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)交換將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)傳(chuan)遞給供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)環(huan)(huan)(huan)水(shui),溫(wen)度(du)降低后(hou)(hou)的(de)地熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)送至(zhi)二級換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi),進(jin)行二次換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)傳(chuan)遞給二級板(ban)換與(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)蒸發器(qi)(qi)(qi)側之間(jian)的(de)循(xun)環(huan)(huan)(huan)水(shui),為熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)(ji)組提(ti)供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)源,經(jing)二級換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)的(de)地熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)由輸水(shui)管(guan)線送至(zhi)回灌井進(jin)行回灌;經(jing)一(yi)級換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)和(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)(ji)組制熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)后(hou)(hou)獲(huo)取(qu)(qu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)、溫(wen)度(du)升(sheng)高的(de)供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)環(huan)(huan)(huan)水(shui),經(jing)供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)線送至(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用戶、供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用戶利用,溫(wen)度(du)降低后(hou)(hou)的(de)供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)環(huan)(huan)(huan)水(shui)由供(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管(guan)線輸送至(zhi)一(yi)級換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)和(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵(beng)機(ji)(ji)組冷凝器(qi)(qi)(qi)側進(jin)行換熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)獲(huo)取(qu)(qu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量(liang)、提(ti)高溫(wen)度(du),如此周而(er)復始(shi)循(xun)環(huan)(huan)(huan)。
該工藝相對復雜、造價較(jiao)高,生產(chan)運營成本也較(jiao)高,熱泵機(ji)組(zu)作為調峰承擔熱負荷不易(yi)過(guo)高,地熱能利用率較(jiao)高。
1.3 地熱(re)(re)+熱(re)(re)泵機組+調峰(feng)鍋爐(lu)
地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)+熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組(zu)(zu)+鍋(guo)爐(lu)供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)是利(li)(li)用深井(jing)潛水(shui)(shui)泵從(cong)開(kai)采井(jing)提取地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)(shui),經(jing)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管線(xian)送至一(yi)(yi)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi),地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)(shui)利(li)(li)用一(yi)(yi)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)交換(huan)(huan)(huan)(huan)將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量傳(chuan)遞給供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環水(shui)(shui),溫度(du)降(jiang)低(di)后的(de)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)(shui)送至二(er)(er)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi),進(jin)行(xing)二(er)(er)次換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)將熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量傳(chuan)遞給二(er)(er)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)與熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵蒸發(fa)器(qi)(qi)之(zhi)間的(de)循(xun)(xun)環水(shui)(shui),為熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組(zu)(zu)提供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)源,經(jing)二(er)(er)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)后的(de)地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)水(shui)(shui)由輸水(shui)(shui)管線(xian)送至回灌井(jing)進(jin)行(xing)回灌;經(jing)一(yi)(yi)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)和(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組(zu)(zu)制(zhi)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)后獲取熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量、溫度(du)升高的(de)供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環水(shui)(shui)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量和(he)(he)溫度(du)仍然不(bu)能滿足(zu)需(xu)求,需(xu)進(jin)一(yi)(yi)步利(li)(li)用調峰(feng)鍋(guo)爐(lu)加熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)升溫,然后經(jing)供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管線(xian)送至熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用戶,供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)用戶利(li)(li)用,溫度(du)降(jiang)低(di)后的(de)供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)循(xun)(xun)環水(shui)(shui)由供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)管線(xian)輸送至一(yi)(yi)級(ji)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)和(he)(he)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組(zu)(zu)進(jin)行(xing)換(huan)(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)獲取熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)量、提高溫度(du),然后再次由鍋(guo)爐(lu)加熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)升溫,如此(ci)周而(er)復始循(xun)(xun)環。地(di)(di)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)+熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)泵機(ji)組(zu)(zu)+調峰(feng)鍋(guo)爐(lu)供(gong)(gong)(gong)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)工藝復雜、造價(jia)高,生產(chan)運營成本高。
地(di)熱資(zi)源(yuan)受地(di)域限制,其(qi)開(kai)發利(li)用應(ying)根據(ju)當地(di)資(zi)源(yuan)、市場(chang)、政策等條(tiao)件(jian)選用合理(li)的供熱模式,提高資(zi)源(yuan)利(li)用率、經濟效(xiao)(xiao)益和環境效(xiao)(xiao)益。
2 地(di)熱能供熱問(wen)題分析
地熱供熱技術已趨(qu)于成熟,也存在著諸多問題,給地熱產業發展(zhan)帶來一定的阻礙。
2.1 地(di)熱勘查程度低,鉆井風險(xian)大
目前除個別地區資源勘(kan)(kan)查相對成(cheng)(cheng)熟外(wai),全國大部(bu)分地區勘(kan)(kan)查程度低或無勘(kan)(kan)查,在資源勘(kan)(kan)查不足(zu)的情況下(xia)進(jin)行開(kai)發,鉆井失(shi)敗率較(jiao)高,且無法進(jin)行科(ke)學合理的開(kai)發部(bu)署,會造成(cheng)(cheng)很大的損失(shi)。
2.2 初投(tou)資高(gao),周期長(chang)
一般而言,開(kai)發某一區域(yu)的(de)地(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)能,需(xu)先進行地(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)資源勘(kan)查,勘(kan)查工(gong)(gong)作較(jiao)重、投(tou)入大,對企業來說負擔較(jiao)重。目前地(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)井的(de)鉆探方(fang)法(fa)和(he)(he)工(gong)(gong)藝依然采用(yong)油氣井工(gong)(gong)藝和(he)(he)設備材料,地(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)井投(tou)資較(jiao)高,導致地(di)(di)(di)熱(re)(re)(re)供熱(re)(re)(re)初投(tou)資高,建(jian)設和(he)(he)投(tou)資回收期(qi)長(chang)。
2.3 地熱尾水回灌率低
目前,國(guo)家(jia)尚未(wei)針(zhen)對(dui)地(di)熱(re)尾水(shui)回(hui)灌出臺標準(zhun),各地(di)開發管(guan)理(li)缺(que)少規范,地(di)熱(re)回(hui)灌監督不嚴,存(cun)在著地(di)熱(re)尾水(shui)回(hui)灌率低,不僅(jin)造成了資(zi)源(yuan)浪費(fei),地(di)面土壤、河流(liu)產(chan)生污染,也對(dui)地(di)熱(re)資(zi)源(yuan)可持續開發帶來阻(zu)礙。
2.4 結垢、腐蝕(shi)嚴(yan)重
地(di)熱(re)(re)(re)水(shui)普遍(bian)存在著礦化度(du),在實際生產運(yun)營過程(cheng)中,對運(yun)輸(shu)管網、設備產生腐蝕,造成(cheng)管道刺漏、換熱(re)(re)(re)器換熱(re)(re)(re)效率降低或損壞。地(di)熱(re)(re)(re)水(shui)在運(yun)輸(shu)過程(cheng)中,改變了原有的熱(re)(re)(re)儲環境,極(ji)易(yi)造成(cheng)結垢,堵塞(sai)管道,給系統運(yun)行帶來困擾。
2.5 動態(tai)監測(ce)、可(ke)持續評價差(cha)
某些地(di)區地(di)熱(re)(re)(re)開(kai)發過程中,地(di)熱(re)(re)(re)井(jing)液位、流量、溫度發生(sheng)變化,并有(you)一定的(de)下(xia)降趨勢,造(zao)成原有(you)設計系(xi)統(tong)不能(neng)適(shi)應其變化,其原因在(zai)于(yu)地(di)熱(re)(re)(re)開(kai)發初(chu)期缺乏(fa)科學的(de)地(di)熱(re)(re)(re)資源開(kai)發評價,開(kai)發過程中缺少動態(tai)監測(ce)。
2.6 地熱利用缺(que)乏(fa)合理性
各(ge)地(di)(di)地(di)(di)熱(re)(re)資(zi)源條件(jian)不(bu)同,某些地(di)(di)區(qu)資(zi)源品位(wei)高,地(di)(di)熱(re)(re)直(zhi)接(jie)利用后(hou)尾(wei)水依然(ran)在40℃左右,地(di)(di)熱(re)(re)綜合利用率不(bu)高;有些地(di)(di)區(qu)品位(wei)低,為了利用地(di)(di)熱(re)(re)能滿(man)足工程要求,地(di)(di)熱(re)(re)水溫度降低較大,尾(wei)水溫度甚至(zhi)達10℃,長期開采必將對地(di)(di)熱(re)(re)能力恢復產生(sheng)不(bu)利影(ying)響。
3 地(di)熱能供熱建議
針對當(dang)前地熱能(neng)供熱存(cun)在的問題,結合實際工程經驗(yan),提出(chu)以下建議為地熱發展提供經驗(yan)和幫助(zhu),促進(jin)(jin)地熱產業(ye)的進(jin)(jin)一步(bu)發展。
3.1 加大地熱(re)勘查力度(du)
為降低地(di)(di)(di)熱(re)開發風險,應擴大(da)地(di)(di)(di)熱(re)勘(kan)查(cha)范圍,提高地(di)(di)(di)熱(re)勘(kan)查(cha)程度。地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)的國有屬性,資(zi)源(yuan)勘(kan)查(cha)成本大(da),企業自身力量相對(dui)薄弱,建(jian)議國家或地(di)(di)(di)方政府組織開展(zhan)全(quan)國或各區域地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)勘(kan)查(cha),明確各地(di)(di)(di)區的地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)狀(zhuang)況(kuang),為地(di)(di)(di)熱(re)資(zi)源(yuan)的開發部署提供科學依據。
3.2 提(ti)高(gao)技術創新水平
地(di)熱供熱初(chu)投資大(da),供熱系統工(gong)藝、設(she)備及(ji)材料選用(yong)較為保守(shou),未研發與(yu)之配套的設(she)備及(ji)材料,應(ying)(ying)加大(da)技術(shu)創(chuang)新,從工(gong)藝各環節研發與(yu)地(di)熱供熱相(xiang)適應(ying)(ying)的設(she)備、材料,建(jian)立一系列相(xiang)應(ying)(ying)的標準規范,降低建(jian)設(she)、生(sheng)產成本,提高地(di)熱供熱的效益(yi)。
3.3 規范(fan)地熱尾水回灌
地熱尾水回(hui)灌是地熱開(kai)發非常重(zhong)要的技術問題之(zhi)一,應根據地熱勘查和回(hui)灌試驗,明(ming)確各(ge)地的回(hui)灌條件,建(jian)立地熱回(hui)灌的規范標(biao)準,嚴格保證(zheng)地熱回(hui)灌率,確保地熱資源的可持(chi)續(xu)穩定開(kai)發。
3.4 加(jia)強地熱開發動態(tai)監(jian)測與評價
地(di)熱(re)資源開(kai)發(fa)利(li)用是動態(tai)的(de),不僅要有前(qian)期(qi)(qi)資源評價,也要有開(kai)發(fa)過程(cheng)的(de)動態(tai)監測,隨時掌握(wo)其的(de)動態(tai)變化,矯正前(qian)期(qi)(qi)資源開(kai)發(fa)評價的(de)合理性,為(wei)后續開(kai)發(fa)提出合理的(de)指導性建議。
3.5 合理控制地熱利用率
依據地熱(re)勘查與(yu)評價,根據不(bu)同(tong)地區資源(yuan)狀況合理(li)(li)控(kong)制(zhi)資源(yuan)開(kai)發利用率,對開(kai)采量(liang)、回灌溫度給予(yu)合理(li)(li)控(kong)制(zhi),既要避(bi)免熱(re)量(liang)浪費,又要控(kong)制(zhi)熱(re)量(liang)超(chao)采,影響地熱(re)的經濟(ji)可持續開(kai)發。