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地热供热_百度文库

发布时间:2019-09-11 点击:地热能采暖系统
  

  地热供热_家具家电_糊口休闲。地热供热 地热供热系统是指操纵地热能为次要热源的供热系统。 地热能为 地球本身储藏的能量,属于可再生大发体育。地热供热系统按照地热流进 入供热系统的体例可分为间接供热和间接供热。 间接供热即把地热流 间接

  地热供热 地热供热系统是指操纵地热能为次要热源的供热系统。 地热能为 地球本身储藏的能量,属于可再生大发体育。地热供热系统按照地热流进 入供热系统的体例可分为间接供热和间接供热。 间接供热即把地热流 间接引入供热系统, 间接供热即地热畅通过换热器将热能传送给供热 系统的轮回水,地热流不间接进入供热系统。正在制定地热的供热方案 时,既要考虑分析操纵地热能(将地热用于供暖、热水供应、工农牧 业)又要考虑梯级操纵地热能(尽量增大地热流温差, 最大限度地操纵 地热能)。 布景 当今社会,常规化石大发体育日渐欠缺,而正在总能耗中,平易近用采暖耗 能比例逐年增加。 地热做为一种无污染、 可再生的洁净大发体育, 取煤炭、 石油和天然气等保守的化石大发体育比拟, 具备数量庞大、 可再生、 低碳、 环保、当场取用等劣势。同时地热资本的开辟也合适国度的节能减排 政策。2013 岁首年月,国度大发体育局、财务部、河山部和住建部结合发布 的《关于推进地热能开辟操纵的指点看法》 ,更增大了对地热能这一 新大发体育的开辟操纵的政策支撑。 胜利油田所处区域存正在丰硕的地热水资本,地热水温度较高,具 有较好的操纵价值。早正在 2002 年,胜利油田就起头正在其外围区域采 取地热供热的形式。跟着我国环保问题的加剧,以环保和节能为次要 特征的地热供热形式越来越获得国度和集团公司的注沉和承认。 胜利 油田具有丰硕的地热资本,正在地热操纵方面具有天然的劣势,正在手艺 答应的前提下,合理地选择地热供热体例,不只有益于大发体育的可持续 性操纵、的,同时还能够提高企业的经济效益,降低供热成 本。 别的,我国很多地域有较丰硕的 90℃以下的低温地热资本,用于 供热,是用得其所;只需操纵适当即可持续成长,仍能生态的 完整性。10 年来我国低温地热供热已堆集了很多合用经验,开辟低温 地热起决定感化的是市场,按照价钱纪律,出力培育市场,地热供热可 构成的财产,先供给城镇居平易近采暖、 糊口热水,按照可能再接踵发 展烘干、温室、养殖等分析操纵财产,可成为乡镇地域的带头财产。 实践经验证明地热开辟操纵能够获得高的经济、社会和效益。供 热财产市场前景好,因供热是糊口必需的;手艺不太复杂,比力简洁易 学;正在供热的根本上,还能够开辟多项财产部分复合的分析操纵手艺; 有推广价值;连系我国当前乡镇经济兴旺成长形势 ,地热区域供热具 有时间超前性取长效性;国内可供给软硬件配套的全数手艺设备。各 地可按照本地经济成长程度,阐发近期市场需求变化环境,连系地热 资本前提,抓住机会兴建地热供热财产,获取经济和社会效益。 次要表示形式 地热供热常见的供热形式有三种:纯地热水换热供热、地热水换 热+压缩式热泵供热、地热水换热+接收式热泵供热。 纯地热水换热供热 从开采井出来的 70℃的高温水,颠末汽水分手器和旋流除砂器 的处置后,进入换热器取二级网热水换热。换热后温度降至 38℃, 颠末回注泵加压后注入回注井中。二级网热水(采暖热水)颠末换热 后,温度由 35℃升高至 45℃,为热用户供热。 此种供热体例的换热量取开采井出水量、 出水温度和二级网供回 水温度亲近相关。参考胜利油田目前正在用的地热井参数,假设新建开 采井出水量为 66m3/h, 出水温度取 70℃, 排水温度取 38℃。 经计较, 单井换热供热量为 2.46MW,单个新建小区若热负荷需求正在 2.46MW 的 环境下,采用纯地热水间接换热的体例就能够满脚供热需求。 地热水换热+压缩式热泵供热 当开采井供热能力大于供热单位的热负荷需求时, 地热水颠末换 热器取二级网热水间接换热, 从换热器出来的地热水被间接注入回注 井中;当开采井供热能力小于供热单位的热负荷需求时,地热水起首 颠末换热器取二级网热水间接换热, 换热后的地热水温度降低至 38℃, 然后颠末压缩式热泵,将热量传送给二级网热水,地热水最终降至 18℃摆布回注至地层。 通过板换换热的二级网热水和颠末热泵换热的 二级网热水汇集正在一路,进入热用户为热用户供暖。压缩式热泵的性 能系数较高,一般正在 4~6 之间。 地热水换热+接收式热泵供热 此种供热形式取地热水换热+压缩式热泵供热形式类似,分歧之 处正在于,这里采用的是第一类接收式热泵进行供热能力的弥补。第一 类接收式热泵的机能系数大于 1,一般为 1.5~2,并需要采用集中供 热的一级网热水做为接收式热泵的驱动热源。 合用范畴 平均地温梯度大于 2.5 ℃/100 m,答应钻地热井的地域;需要和 可能培育起集中供应糊口热水市场的城镇室第、工业区;可能投资兴 建出产过程需要大量 40~ 90℃热水企业的地域,如农产物低温烘干、 蔬菜花草温室、工业出产过程用热水漂洗等;冬季需要供暖的地域。 供热出产过程 工艺流程 正在供暖季抽出地热水经热水表、除砂器到换热器,加热供暖用的 轮回水;地热放热后进入曝气罐,用热风强制通风经曝气、 加压过滤除 铁后,送入储水箱;地热水再经加压泵向用户供糊口热水。 供暖系统循 环水经换热器被加热,然后供至采暖用户的散热器或风机盘管 ,向室 内供暖。 若是设有供暖调峰,正在严冬时部门水流经汽锅再加热后供出。 正在非供暖季,地热水间接进入曝气罐, 颠末滤除铁后送入储水罐向外 供水。正在非供暖地域,打消换热器,只设井口安拆和水处置设备。 手艺目标 70℃的 100 t/h 地热水,约可供 5 万 m2 室第建建取暖;系统如增 加一台 2 t/h 调峰汽锅,供暖面积可达到 7 万 m2。井口安拆、水处置 和供暖系统可防线热水侵蚀;除铁过滤后供糊口用地热水不污染卫生 洁具;变频调速设备能按需调理抽取地热水,系统可节水节电。 市场前提 正在本地具有通俗的地热资本前提下,开辟低温地热起决定感化的 是市场,第一步先要弄清市场有多大,市场正在哪里,若何才能占领市场。 供和缓供糊口热水的消费需求取住的需求慎密相连,我国供热消费发 展总的来看已进入初步成长期,人们对公品供热需求正急骤添加, 这种需求有较靠得住的培育性和可测性,能否有集中供暖正在北方是住房 发卖的主要前提。 集中供应糊口热水和集中供暖的市场需求有较大差 别。南方、北方居平易近都需要供应热水,是全年需要,但人们的热水消费 量取经济收入程度关系亲近,目前不只是宾馆,有的室第也但愿全年 有热水供应,这就要连系本地经济收入成长程度,阐发近期增加变化 速度,我国的需求正处于急速改变期中。 供暖取供热水是没有排它性的公品需求,要满脚群众敏捷增 长的需求,只要走财产化道,借帮各方集资。 目前有的处所答应 有能力对外供热的单元收取一次性热源集资费。供每 m2 建建采暖可 收费额,较低的是 50 元/m2 摆布,用以筹建热源,这比自建汽锅房投资 要节约一半摆布。能够用此项集资筹建地热供热坐,然后逐渐成长滚 动开辟。已有汽锅房供热的区域开辟地热,可把原有汽锅房做调峰和 备用热源,汽锅房仍然有用。天津和西安地域大约有一半的地热井 , 是正在原已有汽锅房集中供热的区域成长起来的,地热操纵向深度和广 度开辟寻求效益的机遇是浩繁的。 目前环境大多是一口地热井建成后, 先用一部门热供暖、 供糊口热水;跟着地热供暖需求扩大,逐渐成长把 地热用脚;然后添加调峰汽锅房,再扩大供暖面积;下一步是开展全年 分析操纵项目,提高地热操纵率;再进一步能够是操纵水源式热泵,从 地热排放水中提取热量,继续扩大供热效益。 地热供热投入 地热开辟投入是初投资和运转费,有下面几个次要形成要素。 初投资 ①井费次要由井深决定。目前最常用的地热井套管曲径 224 mm(958in)的全数钻井费,正在井深为 1 000~ 3 000 m 范畴内,市场价 格可用每 m 深费用 1 200 元摆布估算。 ②井口设备包罗耐热潜水电泵、密封井口安拆、除砂器、变频调 速设备等。目前一口出水量 100 t/h 摆布的地热井,井口全套费用大 约 30 万元。 ③换热坐地热间接供暖不需要换热器 ;用间接供暖时,大大都情 况下,要用钛板换热器才能抵当地热水的侵蚀。响应于供暖室第建建 总面积,每 m2 供暖面积,换热设备和安拆费投资大约要添加 6~ 12 元。 ④调峰加热设备有人认为低温地热供暖温度不敷高才加调峰措 施,这是一种,以至正在地热水温跨越 95℃时,地热供暖也应加调峰 办法。 由于地热系统的初投资高,运转费低,正合用于供暖的根基负荷; 相反调峰办法初投资比地热低,燃料耗损费高,用于尖峰负荷,累积燃 料耗损少。地热加调峰两相共同,可扬长避短,地热操纵率可提高,供 暖面积可大幅添加。确定调峰设备容量是较复杂的问题,先要按用户 近期或远期供暖高峰负荷要求;其次要依处所前提、 环保要求,然后再 由手艺经济前提决定。 涉及调峰设备的初投资、 热源品种和热源价钱, 目前可考虑的体例有燃煤、燃气、燃油和电热。初投资和热源价钱低 的,调峰容量可选得大一些;反之,就应把调峰容量选得小一些。变化 范畴能够是供暖高峰设想负荷的 5%~ 50%。 ⑤室外管网地热间接供暖,室外管网凡是只一根,但要按照地热 水质,恰当考虑防腐办法;如用地热间接供暖,换热坐当前的管网取锅 炉房供暖方案投资是类似的。 ⑥终端散热设备若是选用通俗铸铁散热器,投资费取汽锅供暖相 比,其不同取决于操纵温降的区别。 为提高地热操纵率,要极力降低排 放水温,这要以添加散热器的散热面积为价格才可能实现。通俗室内 供暖散热器的散热能力是由散热器平均温度取室内空气温差决定的。 以常用的铸铁四柱 813 型散热器为例,如用 tg1= 70℃、th1= 45℃做 为 设 计 工 况 下 的 地 热 供 暖 系 统 所 需 散 热 器 面 积 为 f1, 取 tg= 95℃ ,th= 70℃常规供暖系统所需散热器面积 f 比拟较,正在室内散热 量不异环境下,散热器数量要添加快要一倍,即 f1= 2 f。若是认为管 道安拆费不异,每 m2 建建供暖制价就要额外再添加 30%~ 40%。 10 年 来,多项原常规 95℃/70℃系统改用低温地热供暖时,添加的散热器片 数量,并不需要像上述计较方式算出的那样多。这是因为地热供暖是 持续的,运转经验和测定阐发告诉我们,我国目前大都供暖系统,用于 靠得住的持续供暖时,已安拆的散热器余量甚大。用低温持续供暖时 , 不克不及简单地正在原 95 ℃/70 ℃系统上叠加散热设备,该当准确确定单 位面积建建热负荷,避免华侈终端散热设备。 运转费 运转费次要包罗:电费、处所收取的地热水资本费和调峰汽锅消 耗的燃料费。 地热供热产出 供暖收入 目前能够用 18.5 元/m2 做为取京津地域类似的室第建建正在供暖 期(120~ 150 d)的收费参考价钱。供暖毛收入可用供暖建建面积× 18.5 元/m2 估算。 对分歧的供暖地域,供暖若有较大不同,可按当 地供暖取京津地域比力折算确订价钱。如 , 一口地热井出水量 100t/h,水温 70℃ ,供暖操纵温降 25℃ ,则供暖后排出水温为 45℃。 可供出热量为 QD= 100 000× 25× 4.186= 2.907kW。设每 m2 供暖 耗热目标为 60 W/m2,则此地热井可供暖面积为 AD= 48 450 m2,表白 一口井大约可供 50 000 m2 取暖。若是设供暖高峰负荷的 30%由调峰 办法承担,系统的供暖面积将可扩大到 69 214 m2,此时供暖季调峰累 积耗热量大约不跨越供暖季总耗热量的 10%。 值得留意的是,因地热是持续供暖,选择供暖单元面积热负荷 q 时,可不留余量;要正在建建利用答应的前提下尽可能地多安插散热器 或合用于低温的终端散热设备,扩大操纵温降,降低排放水温。 由手艺经济阐发和多项工程经验得出 ,经济效益接近最高时 ,适 宜的排放水温,大大都都正在 40℃以下;如取燃煤汽锅房供暖比拟较,正在 两种系统效益不异环境下,求得的最低排放水温大多正在 30 ℃摆布。 此时散热器面积要有较多的添加,如安插散热器过多影响了建建结果 是不当的,因而低温供暖设想不是受排放水温的限制 ,而是受选用什 么样的散热设备、能安插几多散热设备的限制。正在没有前提做细致分 析时,只需散热设备能安插,设想选定分开散热设备的水温正在 40℃左 左,凡是经济上是不会吃亏的。 供糊口热水的收入 地热水含有各类矿物质,我国已开采的低温地热水所含矿物质用 于糊口洗浴时,绝大大都对健康都是无益的,有的能医治某些疾病,取 旅逛、疗养财产连系有很高的效益,因含有过量放射性物质而不克不及用 的地热水很少碰到。现仅就做为通俗糊口热水、节约热能角度取其他 热源比力会商其价值。 1 m3 5℃水加热到 45℃ ,需耗净热量 46.5 kWh。 如以煤为燃料,约为 3 元/m3;以燃气为燃料,约为 6.0 元/m3;用电加热 约为 20 元/m3。计较 中若是再插手各类燃烧设备的初投资和负荷的初拆费分摊,热水 供应的成本还要高很多。上述参数能够做为发卖糊口热水的参考价。 热水供应凡是是全年负荷,它的经济效益比供暖高,所以正在我国南方 如福建、海南等不需供暖的地域,低温地热开辟也有高效益。 地热先供采暖,后供糊口热水是可行的。 能否有矛盾,取决于热水 负荷,若是全年热水负荷已全数满额,就不成能再考虑供暖,由于热水 负荷效益比供暖高,但这种环境正在北方凡是常稀有的。 地热水含有的铁离子常常跨越用水尺度,供热水前要颠末曝气、 除铁过滤处置。供热水所需的水处置设备、贮水箱、定压供水变频控 制、用户防腐热水表和干管定温排放阀等等,都需要投资,但取以 m3 计价的发卖收入比拟,只需环境根基一般,产出仍常会数倍大于投入, 能获得高的报答率。最大的问题是可否培育和组织升引户市场。糊口 热水的毛收入可用年供出水量×每 m3 热水价估算。 分析操纵收益 搞分析操纵,第一产物要有市场,第二要有运营、出产专家,第三 才是用好地热能。大多环境下地热是辅帮前提,但正在有的乡镇地域有 机遇成为环节性的启动财产,获得高的经济效益。它的收益要有可托 的可行性演讲才能估算。 [3] 开辟地热风险 市场风险 因为热水和供暖是糊口需要,是公用产物,市场一经成立它就是 不变的,近期几乎没有因合作而丢失市场的风险。 钻井投资风险 取决于对地下水文材料的控制和钻井手艺,有可能呈现完井后出 水量和水温偏离设想料想的环境。投资方能够要求开辟地热地质、钻 井设想单元承担,或者由钻井公司承担风险。目前正在我国可能由钻井 公司取投资方配合承担更为现实可行,具体条目可正在签定钻井合同时 确定。 地面沉降 按照天津地质专家的不雅测,超量开采惹起的地面沉降,次要是由 粘性土层压密形成的。据分层标不雅测材料,粘性土层压密形成的沉降 约占 77.6%,砂层占 22.4%。 正在堆积层开采浅层的地热水会惹起较大的 地面沉降,应慎沉察看和逐渐采纳回灌办法 ;开采较深的基岩层地热 水,凡是对地面沉降影响甚微。 热污染 为满脚室内供暖需求,正在严冬时地热供暖后的排放水温最高、水 量最大,起首能够靠分析操纵,如供糊口用热水、水源式热泵、越冬水 产养殖等,需要时可用人工喷泉连系设想冬季景不雅实现降温 ,能够避 免排水对的热污染。正在非供暖季地热水按照用水需要量出水,依 靠井口变频调速器节制,没有多余水量不会有热污染。

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