282-地岩热供热技术的应用分析与探讨.pdfVIP

地岩热供热技术的应用分析与探讨 1 亢磊 武东琴 济南市热力设计研究院 摘 要：针对地岩热这种清洁可再生能源的有效应用，结合相关工程实例及运行数据， 探讨地岩热供热技术的发展前景、应用分析、技术优势及风险应对。 关键词：地岩热、地岩热供热、节能、环保、风险应对 一、地岩热供热技术介绍 1.1 地岩热 地岩热供热又称为干热岩供热，干热岩是一种普遍埋藏于距地表2 千米至6 千米深处、 温度为 150℃至650℃的、没有水或蒸汽的热岩体，平均地温梯度为30℃/千米，其热能赋 存于各种变质岩或结晶类岩体中，这部分热量来自地球内部热核反应，地核温度约6000℃， 地幔对流循环将地心向地表不断往返的传输热量，联合国有关新能源报告显示：全球5 公里 以内地热资源量约4900 万亿吨标煤。我国的地热资源储量约占全球总储量的六分之一，仅 我国陆区3-10km 地岩热储量相当于全国资源总消耗量的5200 倍，储量巨大，因此地岩热热 源不会枯竭，也无热衰减，是一种全新的清洁能源，对于减少对传统化石能源的依赖，具有 巨大的经济社会效益。 1.2 地岩热供热技术 通过钻机向地下一定深处高温岩层钻孔，在钻孔中安装密闭金属换热器，通过换热器传 导将地下深处的热能导出，并通过地面能源换热站热泵机组将地岩热提出或调峰加热向用户 建筑物供热。 “取热不取水”，实现无干扰洁净供热，完成对低品位地岩热能的开发利用。 供热原理 （间接供热） 1、向地下一定深处岩层钻孔； 1 亢磊 男 1974.07.02 大本 工程技术应用研究员 总工程师 济南市东工商河路36 号 250031 TEL ： klw526@163.com 1 2、在钻孔底部安装热交换设备，一次网为闭式循环系统，取热不取水； 3、通过专用设备换热系统向地面建筑供热。 （见下图） 1.3 地岩热供热通用特点： （1）地岩热属于新的地热能源，暂时没有国家相应的标准规范要求，项目立项暂不需 要环境评价，但地岩热钻孔需要发改委备案核准、国土资源局、水务局等进行监管，专业队 伍进行地热资源勘探、取样、测试，以获取水文地质参数及地温梯度、岩石层热储量等基础 信息，确定热储类型。 （2）地岩热供热技术是一种广义上利用地热能的技术，不需要非常高的温度，在地下 2000m 左右就可以获得供热所需的热量，目前所确定的孔径（DN200mm ）、钻探深度 (2000~3000m)为性价比最佳做法，经测试，一个2500m 深的换热孔可以满足1-1.5 万㎡建筑 供热，为获取更多热量所尝试的孔径增大、深度增加方法会大幅度增加项目成本； （3）根据室外温度变化，地岩热供热可以采用直接供热和间接供热两种运行方式。供 热初末期，可以采用直接供热，将地岩热由循环水泵加压至热用户，适宜大流量小温差供热； 供暖严寒期采用间接供热，利用热泵机组隔压换热，热泵机组以前为一次网地岩热取热模块， 热泵机组以后为二次网供热模块，热泵机组利用电能驱动提高二次网供水温度同时降低一次 网回水温度，地岩热取热模块为大温差小流量运行方式，系统水质能保证，阻力小； 二、地岩热供热运行实例 项 目 西北某市A 区 西北某市B 区 备 注 基本情况 规划供热面积 20000 平米 10000 平米 2016 实际供热面积 10000 平米 4000 平米 均未达到满负荷 运行时间 半个采暖期 1 个采暖期 间供和直供结合 暖气片采暖20 度 室内温度 暖气片采暖 20 度 地板采暖23 度 钻井情况 打井数量