深井降温地热资源利用综合
矿山开采的地热资源开发与利用
总结词
矿山地热资源的开采和利用过程中需要关注安全问题。
详细描述
在开采和利用地热资源的过程中,存在一定的安全风险,如坍塌、火灾等。为了 确保安全,需要采取相应的安全措施,如加强安全监管、建立应急预案等,以降 低安全风险。
技术问题
总结词
地热资源的开采和利用需要克服一些技术难题。
详细描述
地热资源的开采和利用涉及到一些技术难题,如地热资源的探测、开采技术的选择、地热资源的利用 方式等。为了解决这些问题,需要加强技术研发和创新,提高地热资源开发与利用的技术水平。
地热井修复技术
井壁加固
对破损或坍塌的井壁进行 加固处理,防止地热流体 泄漏。
井底清理
清除井底的杂物和堵塞物 ,保证地热流体的流动畅 通。
井管更换
对损坏的井管进行更换, 保证地热流体的输送安全 。
地热井注浆技术
Hale Waihona Puke 注浆材料选择注浆施工监控
根据地层特性和工程要求,选择合适 的注浆材料。
对注浆施工过程进行实时监测和控制 ,确保注浆质量和安全。
注浆工艺设计
制定注浆工艺流程和参数,确保注浆 效果和地层稳定性。
地热井开采技术
地热流体提取
利用泵设备将地热流体从井底抽 出。
地热流体处理
对抽取的地热流体进行净化和处理 ,以满足不同利用需求。
地热能利用
将处理后的地热能用于供暖、发电 、工业用热等领域。
03
矿山地热资源的利用
地热发电
发电原理
利用地热能转化为机械能,再转 化为电能的过程。
效果显著。
适用范围
03
适用于各种需要利用地热能的工业生产领域。
04
矿山地热资源开发与利用的 挑战与解决方案
地热能的开发与利用
地热能的开发与利用地热能是一种清洁、可再生的能源资源,具有巨大的开发潜力和利用价值。
随着人们对环保和可持续发展的重视,地热能作为一种绿色能源备受关注,成为能源转型和碳减排的重要选择。
一、地热能资源概述地热能是指地球内部储存的热量能够向地表输送的能量。
地热资源主要包括高温地热资源、中温地热资源和浅层地热资源。
高温地热资源主要存在于地热区和汤斯特喷泉等地热发育较好的地区,其温度可达200℃以上,适用于发电等高温利用方式;中温地热资源温度一般在100℃-200℃之间,可用于供暖、温室等中温利用方式;浅层地热资源温度一般在20℃-100℃之间,适用于采暖、温泉等低温利用方式。
地热资源的分布具有地域性特点,主要分布在太平洋火山带、欧亚大陆裂谷带和我国西南地区等地。
我国地热资源储量丰富,尤其是西南地区地热资源潜力巨大,是其中的重要地热能区域之一。
二、地热能的开发利用现状1. 地热能的开发利用技术地热能的开发利用技术主要包括地热发电技术、地热供暖技术、地热温室技术等。
地热发电技术是目前地热能利用的主要方式之一,其核心是利用地热资源中的高温热能驱动发电机组发电。
地热供暖技术是利用地热资源为供暖系统提供热能,实现冬季供暖和夏季制冷。
地热温室技术是利用地热资源为温室提供热能,延长植物生长周期,提高农田产量。
2. 地热能的发展现状目前,地热能的开发利用已经在全球范围内得到推广和应用。
世界上许多国家和地区都有地热电站和地热供暖系统,比如美国、冰岛、意大利等国家。
在我国,地热能的开发利用也在不断推进,尤其是西南地区的地热资源开发利用效果显著。
截至目前,我国地热发电总装机容量已达到数千兆瓦,并且陆续投入使用。
三、地热能开发利用的优势与挑战1. 优势地热能作为一种清洁能源,具有很多优势。
首先,地热能来源广泛,不受天气和季节的影响,具有较高的稳定性和可靠性。
其次,地热资源富集度高,储量丰富,具有较长的开发利用周期。
再次,地热能开发利用过程中无二氧化碳和二氧化硫等有害气体排放,对环境无污染。
浅谈深层地热井供热系统综合分析
浅谈深层地热井供热系统综合分析在我国,地热水被应用于洗浴、发电、供暖、温室、农业养殖等各个领域。
地热供暖作为一种环保、清洁、舒适的供暖方式,在工艺技术上也相对简单可行。
开发利用地热能可以缓解我们对传统能源的依赖,实现能源资源的多元化利用,对加强国家在能源问题上的安全和独立有重要意义。
如果开发得当,地热能可以被长期稳定利用。
而且供热时温度稳定,无昼夜之分,是很好的热泵热源。
地热供暖温泉热水地热能梯级利用地热水处理传统的采暖方式能源消耗大、社会效益低下,已经无法满足环境友好型和资源节约型社会的建设需要。
可再生的地热资源在近年来得到了广泛应用,通过对国内外地热资源开发实践观察发现,地热资源的综合开发利用具有很高的社会效益、经济效益和环境效益。
据统计,在欧洲,有28个国家利用地热,大多数的国家都是利用中低温地热进行采暖、温室、洗浴以及地源热泵等。
我国地热资源十分丰富,直接利用地热资源的数量一直居世界前列。
目前,将地热水应用于供暖的地区主要集中在我国北方,如北京、天津、河南、西安、大庆等地。
关于低温深井地热水(指可直接利用与已有的采暖末端的地热水)系统,地热水井的开凿、取水以及室外系统的设计无论在国外,还是在国内都是一个相当成熟的技术并具有丰富的工程经验【1】。
一、换热器直接换热系统换热器直接换热系统:潜水泵自地热井中抽取地热水送入除砂器,地热水经过除砂处理后直接进去汽水分离器,在汽水分离装置中进行地热水与混在地热水中的天然气等气体的分离,经汽水分离后部分地热水由回灌加压泵加压分别送入第一级换热系统的板式换热器的一次侧进水口,在换热器中放热降温后经一次侧出水口排出,同时系统循环水经过循环泵加压后进入换热器直接换热系统,在直接换热系统中系统循环水通过与地热水直接换热,吸热升温达到设计温度后直接供给末端用户,在末端系统中系统循环水放热降温后再次经过循环泵加压继续吸热升温,如此循环。
利用地热水的供暖形式,宜采用低温高效的末端装置,优先采用地板辐射采暖和风机盘管等低温散热设备,其中,供水温度的变化对风机盘管的制热量影响比较大,制热量随供水温度变化的比例与风机盘管的规格几乎无关。
地热资源开发利用方案
地热资源开发利用方案
地热资源是一种可再生、低碳、低排放的清洁能源,具有巨大的开发利用潜力。
为了更好地挖掘和利用地热资源,我们提出以下地热资源开发利用方案:
一、勘探调查阶段:
1. 选择有潜力的地热区域进行调查,包括地质构造、地下水、地温等方面的勘探,确保资源量和可开发性。
2. 利用现代技术手段,如地热勘探仪、地震仪等,对地下地热分布情况进行详细的探测和分析。
3. 对勘探数据进行综合分析,确定地热资源的规模、稳定性和分布情况。
二、开发利用阶段:
1. 选择合适的开发方式,包括直接利用、发电利用等。
2. 根据地热资源的特点和利用方式,选择合适的开发技术,包括地热能钻探技术、热水井选址技术、地热能转换技术等。
3. 建设地热电站或者利用地热进行直接供热、供温等。
4. 加强地热资源的保护和管理,制定相关政策法规,促进地热资源的合理利用,实现可持续发展。
综上所述,地热资源的开发利用需要经过勘探调查和开发利用两个阶段,同时需要选择合适的技术和方式,并加强管理和保护,才能真正发挥地热资源的巨大潜力,为人类的清洁能源事业做出应有的贡献。
地热资源开发利用方案
地热资源开发利用方案概述地热资源指地球内部的热能,在地壳中存储并被称为地热能源。
地热能源的开发利用除了具有环保优势外,还有稳定可靠、持续可用等特点。
本文将介绍地热资源的开发利用方案,包括地热能源的开采技术、利用方式以及相关环境保护措施等内容。
地热能源的开采技术1.传统地热能源开采技术–传统地热能源开采主要通过地热井来收集地下热能。
在地热井的帮助下,地热能源可以被输送至地表,进而进行利用。
–传统地热井分为浅层热井和深层热井两种类型。
浅层热井适用于地热能源资源较为丰富的地区,而深层热井则适用于地热能源资源较为稀缺的地区。
2.新兴地热能源开采技术–生活垃圾填埋地热能源开采技术:利用生活垃圾填埋场中产生的厌氧发酵过程产生的热能,通过热泵技术进行收集和利用。
–深层地热水开采技术:通过在地下数公里深处开采热储层中的热水,进行利用,适用于地热水资源较为丰富的地区。
地热能源的利用方式1.地热供暖系统–地热供暖系统通过地热能源进行供暖,具有稳定可靠、节能环保等特点。
该系统使用地源热泵将地热能源转化为热能,通过地暖或温水管道传导至室内。
–地热供暖系统可以根据室内温度的需要进行智能调节,使室内温度保持在舒适范围内。
2.地热发电系统–地热发电系统利用地热能源中的热能,通过发电设备将其转化为电能。
地热发电系统可以应用于地热能源资源较为丰富的地区。
–地热发电系统具有低碳环保、可再生等特点,对于减少化石燃料的使用和减少温室气体的排放具有重要意义。
地热能源开发利用的环境保护措施1.生态保护–在地热能源开发利用过程中,需要加强对生态环境的保护。
对于地下热储层的开采需要进行合理规划,并进行生态环境影响评价,确保开发利用不对生态环境造成不可逆转的破坏。
–同时,在地热井施工和使用过程中,要采取措施减少对周边生态环境的影响,避免造成土地沉降、水源污染等问题。
2.地热能源的综合利用–地热能源的综合利用可以最大程度地提高资源的利用效率。
可以将地热能源与其他可再生能源如太阳能、风能等进行协同利用,形成能源互补,提供更为可靠和稳定的能源供应。
中深层地热资源合理开发利用现状综述
地热能的开采与利用
地热能的开采与利用地热能是一种清洁、可再生的能源,是指地球内部储存的热能。
地热能的开采与利用对于减少对化石能源的依赖、降低温室气体排放、保护环境具有重要意义。
本文将就地热能的开采方式、利用途径以及未来发展前景进行探讨。
一、地热能的开采方式1. 浅层地热能开采浅层地热能开采是指利用地表以下浅层地热资源进行能源开发。
这种方式一般通过地源热泵系统实现,利用地下恒定的温度来进行供暖和制冷。
地源热泵系统通过地下循环流体来实现热能的传递,既节能又环保。
2. 中温地热能开采中温地热能开采是指利用地下1000米以内的中温地热资源进行能源开发。
这种方式一般通过地热井和热交换器来实现,将地下热水或蒸汽输送到地表进行供热、发电等用途。
中温地热能开采技术相对成熟,在一些地热资源丰富的地区得到广泛应用。
3. 高温地热能开采高温地热能开采是指利用地下1000米以下的高温地热资源进行能源开发。
这种方式一般通过地热井和蒸汽涡轮发电机组来实现,将地下高温蒸汽直接用于发电。
高温地热能开采技术相对复杂,但能够获得更高的能量输出。
二、地热能的利用途径1. 供暖地热能可以直接用于供暖,通过地源热泵系统或地热井将地下热能输送到建筑物内部,实现冬季取暖和夏季制冷。
地热能供暖具有稳定、高效、环保的特点,是一种理想的取暖方式。
2. 发电地热能可以用于发电,通过地热井和蒸汽涡轮发电机组将地下高温蒸汽转化为电能。
地热发电具有持续稳定的能源供应,不受气候影响,是一种可靠的清洁能源发电方式。
3. 温室种植地热能可以用于温室种植,通过地源热泵系统为温室提供恒定的温度和湿度条件,促进植物生长。
地热能温室种植不受季节限制,可以实现全年种植,提高农作物产量。
4. 地热热泉地热能还可以用于热泉浴疗,通过开发地下温泉资源建设热泉度假村,吸引游客进行休闲疗养。
地热热泉具有独特的疗效和旅游价值,是一种结合能源利用和旅游观光的方式。
三、地热能的未来发展前景随着人们对清洁能源的需求不断增加,地热能作为一种绿色、可再生的能源将在未来得到更广泛的应用。
地热能开发项目案例分享深入地下挖掘能源宝藏的成功之道与可持续发展策略
地热能开发项目案例分享深入地下挖掘能源宝藏的成功之道与可持续发展策略深入地下挖掘能源宝藏的成功之道与可持续发展策略近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,地热能作为一种绿色、清洁的能源形式备受关注。
地热能是指地球内部的热能资源,在地下深处潜藏着巨大的能量宝藏。
本文将通过分享一些成功的地热能开发项目案例,探讨深入地下挖掘能源宝藏的成功之道,并重点讨论相关的可持续发展策略。
一、地热能开发项目案例分享1. 案例一:冰岛凯夫拉维克地热能发电厂凯夫拉维克地热能发电厂位于冰岛首都雷克雅未克附近,是世界上最大的地热能发电厂之一。
该项目充分利用冰岛火山活动带来的地热资源,高效地将地热能转化为电能。
通过深入地下挖掘地热能源宝藏,该地热发电厂实现了可持续的能源供应。
2. 案例二:中国松潘地热能利用项目松潘地热能利用项目位于中国四川省松潘县,该地区地下蕴藏着丰富的地热资源。
该项目采用深井开采地热能,通过热泵等技术将地热能转化为供暖和热水供应。
这项地热能利用项目为当地居民提供了可靠的清洁能源,并推动了当地的可持续发展。
二、深入地下挖掘能源宝藏的成功之道1. 充分调研地下地热资源在进行地热能开发项目之前,必须进行详尽的地下地热资源调研工作,包括地下温度分布、地下水和热储层等相关数据的收集和分析。
只有对地下地热资源有全面的了解,才能选择合适的开采方法和技术手段。
2. 选择合适的开采技术根据地下地热资源的特点,选择合适的开采技术非常重要。
常见的地热能开采技术包括深井开采、热泵系统、地热蓄能等。
选择合适的技术可以提高能源转化效率,并降低对地下环境的影响。
3. 考虑环境保护与地质安全在地热能开发过程中,环境保护和地质安全是至关重要的考虑因素。
需要在挖掘过程中采取相应的措施,保护地下水资源和生态环境的完整,并严格遵守地质安全规范,避免可能引发的地震和其他灾害。
三、可持续发展策略1. 多元化能源开发除了地热能开发,还应推动其他可再生能源的开发和利用,如太阳能、风能等。
深井效应的原理及应用实例
深井效应的原理及应用实例1. 深井效应的原理深井效应是指由于地下水位下降,导致地下水层和地上水层之间产生的压差,从而使地下水向地面上升的现象。
深井效应主要是由于人类活动或自然因素引起的,例如大规模的地下水开采、地表水的过度抽取、地下水位的突然下降等。
深井效应的原理主要包括以下几个方面:•地下水位下降导致的压差:当地下水位下降后,地下水层和地上水层之间存在压差,由于压差的存在,地下水会向地面上升。
•渗透力的作用:地下水在地下水层中存在一定的渗透力,当地下水位下降时,渗透力会推动地下水向地面上升。
•孔隙水压力的变化:地下水位下降会导致地下水层中的孔隙水压力变化,从而影响地下水的流动方向,使地下水向地面上升。
2. 深井效应的应用实例深井效应在地下水开采、井水利用和环境调控等方面有着广泛的应用。
以下是几个深井效应的应用实例:2.1 地下水开采深井效应被广泛应用于地下水开采中,利用深井效应可以提高地下水的开采效率和生产能力。
通过开凿深井,可以有效地降低地下水位,使地下水层中的地下水向地面上升,从而提高地下水的开采量。
2.2 井水利用深井效应也可以应用于井水的利用,例如地热能的开采和利用。
利用深井效应,可以将地热水从地下水层中抽取到地面上,从而利用地热能进行供暖、发电等用途。
2.3 环境调控深井效应还可以用于环境调控,例如地下水位下降导致的地下水赋存环境变化。
通过开凿深井,可以调整地下水位,改变地下水的流动方向,从而达到调控地下水环境的目的。
3. 深井效应的优缺点深井效应作为一种地下水利用方式,具有其独特的优点和缺点。
3.1 优点•增加地下水开采量:深井效应可以降低地下水位,使地下水层中的地下水向地面上升,从而增加地下水的开采量。
•提高开采效率:深井效应能够提高地下水的开采效率,提高地下水的生产能力。
•利用井水资源:深井效应可以利用井水资源,例如地热能的开采和利用。
3.2 缺点•地下水补给不足:深井效应可能导致地下水补给不足,导致地下水资源的减少。
中深层地热能供暖、制冷及综合利用方案(二)
中深层地热能供暖、制冷及综合利用方案产业结构改革是指通过调整和优化产业结构,推动经济发展方式转变,实现经济结构优化升级的过程。
本文将从产业结构改革的角度,提出一个中深层地热能供暖、制冷及综合利用方案。
一、实施背景随着经济的快速发展和城市化进程的加速,能源消耗不断增加,环境污染问题日益突出。
传统的燃煤供暖方式不仅存在能源浪费和环境污染的问题,还无法满足人们对舒适室内环境的需求。
因此,中深层地热能供暖、制冷及综合利用方案的实施具有重要的现实意义。
二、工作原理该方案主要利用地下深层地热能源进行供暖、制冷和综合利用。
具体工作原理如下:1. 地下深层地热能利用:通过钻探井将地下深层地热能源提取至地面,利用地热泵系统将地热能源转化为供暖和制冷所需的热能或冷能。
2. 供暖系统:将地热能源转化为热水或蒸汽,通过管道输送至建筑物内部,为室内提供舒适的供暖环境。
3. 制冷系统:将地热能源转化为冷水或蒸发冷却剂,通过空调系统为室内提供制冷效果。
4. 综合利用:利用余热和废热,如供暖过程中产生的废热,进行综合利用,如供给其他工业生产过程中所需的热能。
三、实施计划步骤1. 前期调研与规划:开展地质勘探,确定地下深层地热能源的分布情况,并制定工程规划和实施方案。
2. 建设地热井和热交换器:进行钻探井和地热井的建设,安装热交换器以实现地热能源的提取和利用。
3. 建设供暖和制冷系统:建设供暖和制冷系统,包括热水或蒸汽管道、冷水管道以及相关设备和控制系统。
4. 综合利用系统建设:建设余热和废热综合利用系统,将产生的余热和废热供给其他工业生产过程。
5. 运营和管理:建立运营和管理机制,确保系统的正常运行和维护。
四、适用范围该方案适用于城市和工业园区等大规模建筑群体,尤其是高层建筑和大型工业企业。
五、创新要点1. 深层地热能源利用:通过钻探井获取深层地热能源,提高供暖和制冷效果。
2. 综合利用系统:将产生的余热和废热供给其他工业生产过程,实现能源的综合利用。
地热井与供热系统的综合利用热力分析方法研究
地热井与供热系统的综合利用热力分析方法研究随着能源危机的出现和全球变暖的日益加剧,清洁能源的利用成为世界各国亟需解决的问题之一。
地热能作为一种可再生、低碳、可持续的能源形式,日益受到人们的关注。
地热井与供热系统的综合利用是一种有效利用地热能的方法,可以同时满足供热需求和减少污染的目标。
本文将从地热井和供热系统的角度,探讨综合利用热力分析的方法。
地热井是地热能开发的重要组成部分,是通过钻探地下深处获得地热能的设施。
它主要由井身、套管、井筒和井热交换器等部分组成。
地热井的设计和布置对综合利用热力是至关重要的。
在地热井的设计中,需考虑井身的深度,井筒的材质和结构,以及与地热井互动的供热系统的需要。
在地热井的布置中,需根据地理条件确定地热井的位置,以充分利用地下地热资源。
综合利用热力的方法要求地热井能够稳定产热,并与供热系统高效地进行热交换。
供热系统是地热井与热用户之间的热能传递的关键环节。
供热系统的设计与运行对热能的利用效率和供热效果有着重要的影响。
在供热系统的设计中,需考虑热负荷的需求量,选择合适的热交换器以实现地热井与供热系统之间的热能传递。
同时,还需对供热系统进行合理的管路布置和节能改造,以减少能源损耗和提高供热效果。
在供热系统的运行中,需进行定期维护和监控,以确保热能的稳定供应和利用效率。
综合利用热力的方法要求供热系统能够高效运行,并将地热能有效地转化为供热能。
综合利用热力的方法在地热井和供热系统的研究中起到关键作用。
热力分析是综合利用热力的重要方法之一。
热力分析可以通过测量、计算和模拟等手段,定量分析地热井和供热系统之间的热能传递和热效率。
热力分析可以使用多种工具和模型,如热平衡分析、热力计算、热力学模拟等,来评估和优化地热井和供热系统的综合利用效果。
在热力分析中,需考虑多种因素,如地热井的地热资源状况、供热系统的需求量、热交换器的传热效率等。
通过测量地热井和供热系统的温度、热量流速等参数,可以获取相关的热力数据。
地热资源开发利用方案
地热资源开发利用方案1. 引言地热资源是指地壳内储存的热能,是一种可再生的能源。
在能源领域,地热资源被广泛应用于供热、发电和温室等领域。
本文将提出地热资源开发利用的方案,包括资源评估、开发技术和利用方式等方面的内容。
2. 资源评估地热资源的评估是开发利用的基础。
评估方法通常包括地质勘探、地热勘测和地热水样分析等技术手段。
通过这些手段获取地热资源的储量、温度和分布等信息,以确定地热资源的潜力和开发价值。
地质勘探主要利用地质学、地球物理学和化学分析等方法,研究地下地热岩石的分布和性质。
地热勘测则是通过测量地温和地热流等参数,来确定地热资源的分布范围和温度等级。
地热水样分析则是对地下地热水的水质、温度和成分等进行测试,以确定地热资源的可利用性。
3. 开发技术地热能的开发主要包括浅层地热能和深层地热能两种类型。
浅层地热能主要指地表至2000米范围内的热能,深层地热能是指2000米以下地壳内的热能。
3.1 浅层地热能开发技术浅层地热能开发技术主要包括浅层地热水源热泵系统和地表热能利用系统。
浅层地热水源热泵系统利用地下的地热水和热泵的工作原理,将地下低温热能转化为供热和制冷的热能。
通过地下水循环系统,将地热能源与室内空调系统相连接,实现供热和制冷功能。
地表热能利用系统主要包括浅层地热能集热器和地热能利用设备。
浅层地热能集热器通过地下水、土壤或岩石等介质吸收地热能,然后通过热交换器将地热能转移到利用设备中,如地板供暖、温室种植和游泳池加热等。
3.2 深层地热能开发技术深层地热能开发技术主要包括地热发电和深井地热利用两种方式。
地热发电是指利用地下高温的地热水或岩石融岩等深层地热能源,通过地热发电站将地热能转化为电能。
地热发电具有稳定可靠、环境友好等优势,可用于替代传统的化石能源发电。
深井地热利用则是利用深层地热水或蒸汽进行供热和供暖。
通过深井抽取地热水或蒸汽,然后通过传热设备提供供热或供暖服务。
这种方式适用于供热范围广、节能环保的场所,如温室、养殖场和游泳场馆等。
深井热害治理及地热能利用研究现状
第8期2019年8月No.8Aug.2019山西焦煤科技Shanxi Coking Coal Science&Technology•专题综述•深井热害治理及地热能利用研究现状陈军(朔州市山阴县安监局,山西朔州036000)摘要煤炭开采进入深部开采所必须面临的问题是高温环境。
论述了井下温度场不同的研究方法,对造成热环境因素的主要热源及其散热量计算方法进行了分析。
讨论了不同降温系统的优缺点与适用条件,提出降温系统的高功耗、低效率问题仍是提高系统降温性能的主要难题,围岩散热和机电设备散热是导致井下热害的主要热源;从降低制冷系统运行成本和改善矿区环境两方面,提出了把热泵技术应用于解决井下地热问题,以实现生产矿井和废弃矿井的余热利用。
中图分类号:TD727文献标识码:B文章编号:1672-0652(2019)08-0004-07关键词深井热害;降温技术;热泵技术;地热能利用开采进入深部以后,对安全生产的研究主要集中在两个方面:围岩温度的分布及围岩应力的分布。
二者的持续升高极大增加了研究难度,来自于高温的难点在于井田面积过大时降温效率过低,主要原因在于供冷线路长,冷损多;来自于高应力的难点在于如何根据煤层质软的特点实现安全支护和安全采掘。
为改善矿井生产环境,国内外学者做了不懈的努力,积累了丰富的经验。
早在20世纪初,世界范围内就已出现矿井热害问题,并有学者对矿井热环境进行了研究,建于1920年的巴西毛勒.约尔赫(Morro.Velho)金矿(采深2000m,原岩温度50七)是世界上首个采用空气调节的矿井,1924年德国Radbod煤矿(采深968m,原岩温度44T)建立了世界首个煤矿空调系统。
至20世纪70年代末,南非、德国、英国、苏联等国家已大规模采用矿井空调系统,80年代以后制冷降温则成为深井降温的主要手段我国对矿井热环境的研究起步较晚。
1964年,淮南九龙岗矿采用制冷降温进行局部降温实验。
随后,抚顺分院与中科院长沙矿冶研究所在苏制4F10型活塞冷水机组的基础上联合研制JKT-20型矿用冷风机,在部分热害矿井得到良好的应用。
地热资源开发利用方案
地热资源开发利用方案
近年来,地热能作为一种清洁、可再生、稳定的能源形式,备受世界各国的关注。
我国拥有丰富的地热资源,但目前仅利用了一小部分。
为了更好地开发和利用地热能,我们提出以下方案:
一、地热资源勘探与评价
1. 加强对地下热水资源的勘探,提高资源调查水平。
2. 统计分析地热资源的分布、产热量、水温等参数,制定详细的地热资源评价报告。
二、地热能利用技术研究
1. 推广地热采暖系统、地热发电技术和地热热泵技术等。
2. 加强地热能与其他能源的联合利用。
三、地热能工程建设
1. 根据地热资源的不同特点,制定相应的地热井、管网、换热器等工程建设方案。
2. 优化地热能工程建设管理,加强工程质量、安全等方面的管理。
四、地热能政策支持
1. 制定相关地热能政策和标准,支持地热能的开发和利用。
2. 落实地热能的财政补贴和税收优惠等政策,吸引社会资本参与地热能工程建设。
总之,地热能是我国具有巨大发展潜力的清洁能源形式,加强地热资源开发利用的研究,有助于促进我国能源结构调整,实现可持续
发展。
地热能利用技术研究综述
地热能利用技术研究综述地热能是指地球内部的热能资源,是一种可再生的能源。
近年来,随着全球对清洁能源需求的增加,地热能利用技术的研究逐渐受到关注。
本文将对地热能利用技术的研究现状进行综述,并探讨未来发展的趋势。
一、地热能的分类地热能按照温度可以分为低温热能、中温热能和高温热能。
低温热能一般指地表下100℃的热能资源,可以应用于供暖、温室种植等领域;中温热能指地表下100℃至150℃的热能资源,适用于发电、海水淡化等领域;高温热能主要指地表下150℃以上的热能资源,可以应用于工业生产、发电等领域。
二、地热能利用技术(一)直接利用技术直接利用技术主要包括地热供暖、温室种植和温泉利用等。
地热供暖通过将地热能直接输送到建筑中,实现供暖的目的。
温室种植利用地热能提供恒温环境,提高植物生长速度和品质。
温泉利用则是将地热能转化为温泉水,供人们进行休闲浸泡等。
(二)间接利用技术间接利用技术主要包括地热发电和地热泵利用等。
地热发电利用地热能产生蒸汽驱动涡轮机,进而产生电力。
地热泵则是利用地热能将地下的低温热能转换为地上的高温热能,用于供暖、制冷和热水供应等。
三、地热能利用技术的研究现状(一)地热供暖技术研究地热供暖技术主要研究低温热能的利用。
目前,地热供暖系统主要有地下管道循环系统和热泵循环系统。
地下管道循环系统通过在地下铺设管道,将地热能输送到建筑物中,实现供暖效果。
热泵循环系统则是利用地热泵将地下低温热能转化为高温热能,供暖使用。
(二)地热发电技术研究地热发电技术主要研究中温和高温热能的利用。
目前,地热发电主要采用闪蒸发电和二段式发电技术。
闪蒸发电技术是将地下的高温热能直接转化为蒸汽,驱动涡轮机发电。
而二段式发电技术则是利用地下高温热能蒸汽驱动低温蒸汽再次发电,提高发电效率。
(三)地热泵技术研究地热泵技术主要研究地下低温热能的利用。
近年来,地热泵技术发展迅速,主要有地源热泵和水源热泵两种类型。
地源热泵通过地下的低温热能转换为室内的供暖和制冷能源。
深井铸造工作原理及流程
深井铸造工作原理及流程深井铸造是一种用于制造金属零件的工艺,它采用了一种特殊的铸造方法,可以在深井中进行金属铸造。
深井铸造的原理是利用地下的高压和高温环境,通过地热能和地质能来提供熔炼金属所需的能量,然后将金属液通过管道注入到深井中,经过冷却后形成金属零件。
深井铸造工艺与传统的铸造工艺相比,在能源利用、环境保护和产品质量等方面都具有显著优势,因此在金属加工行业得到了广泛应用。
深井铸造工作原理深井铸造的工作原理主要涉及地下地温和地热能的应用。
地下地温是指随着深度的增加,地壳内部的温度逐渐升高,这是由于地球内部存在着地热,地热是指地球内部高温物质辐射出来的能量。
在地下一定深度范围内,地热能可以应用于金属熔炼和铸造的过程中,形成深井铸造的基础。
深井铸造的地热能主要来源于地球内部的地热资源。
地热资源是一种可再生的能源,它来源于地球内部地热能的释放。
地球内部地热能的释放主要有两个来源:一是地球内部核裂变和放射性元素的衰变,产生热量;二是地球内部的地热能流,地球内部高温物质不断向地表和大气层传递热量。
这些地热资源可以通过地下热水、地热蒸汽等形式表现出来,通过相应的技术手段可以提取和利用这些地热资源。
深井铸造的地下地温是指通过利用地热资源,将地下地热能直接应用于金属熔炼和铸造的过程中。
在深井铸造过程中,首先需要选择合适的位置,在地下一定深度范围内挖掘深井,然后通过管道将地下地热能传送到深井中。
接着在深井中加入金属原料,并通过地下地温进行金属熔炼和冷却,最终形成金属零件。
这种利用地下地温进行金属熔炼和铸造的过程就是深井铸造的工作原理。
深井铸造的工作原理主要由以下几个步骤组成:1. 地下地温传导:利用地下地温和地热能进行金属熔炼和铸造的过程中,首先需要将地下地温传导到深井中。
这需要通过相应的技术手段,在地下一定深度范围内利用地热资源,通过管道将地下地热能传送到深井中。
2. 金属熔炼:在深井中加入金属原料,并利用地下地温进行金属熔炼。
地热能在新能源行业中的应用
地热能在新能源行业中的应用地热能是指地球内部的热能资源,利用地热能可以实现清洁、可持续的能源供应。
在当前全球温室气体排放的问题日益严重的背景下,地热能作为一种清洁、低碳的能源选择,受到了越来越多国家和地区的关注和应用。
本文将探讨地热能在新能源行业中的应用,并分析其优势、发展前景及面临的挑战。
一、地热能在电力领域的应用地热能在电力领域中的应用是地热能利用的重要途径之一。
通过地热能发电,不仅可以满足电力需求,还可以减少对传统能源的依赖,减少温室气体的排放。
地热能发电主要通过地热发电厂实现,其基本原理是通过深井钻探获取地热能,再利用地热能产生高温蒸汽驱动涡轮发电机。
以冰岛为例,该国地形独特,地热资源丰富,约有25%的电力来自地热能发电。
二、地热能在取暖领域的应用地热能在取暖领域的应用也非常广泛。
利用地热能进行供热可以实现低碳、节能的取暖方式。
传统的地热取暖方式是通过地下热水循环管道将地热能传输到建筑物内部,供应给用户。
此外,也可以利用地热热泵技术进行供热,通过地下热能与环境中冷热能的交换,实现供暖效果。
瑞典是地热取暖应用最广泛的国家之一,地热能取暖系统已经覆盖了全国90%以上的住户。
三、地热能在工业领域的应用地热能在工业领域的应用主要体现在工业过程中的热能利用。
地热能可以用于加热、蒸煮、脱水等工业生产过程中的热能需求,替代传统的燃煤、燃油等能源,降低能源成本,同时也减少了对环境的污染。
冰岛的地热能在铝生产领域有着广泛的应用,利用地热能加热海水,生成蒸汽供应给铝生产工厂。
四、地热能在农业领域的应用地热能在农业领域的应用主要体现在温室种植和畜牧业方面。
地热能可以用于温室大棚的供热和供暖,提供适宜的温度和湿度条件,促进植物生长。
此外,在畜牧业中,地热能可以用于畜禽养殖中的温热设施,为畜禽创造适宜的生长环境,提高畜禽养殖效益。
冰岛是世界上温室种植利用地热能最广泛的地区之一,地热能满足了该国80%以上的温室耕种需求。
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析
我国中深层地热能供暖现状及问题研究分析发表时间:2019-06-17T16:58:56.740Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:杜同富[导读] 长期以来,我国地热能直接利用位居世界首位,目前地热能供暖已成为我国地热能直接利用中最重要的开发利用方式。
河北省水文工程地质勘查院河北省石家庄市 050000 摘要:我国自20世纪70年代起开始进行地热普查、勘探和利用;90年代以来,以北京、天津、保定、咸阳和沈阳等城市为代表开展了中低温地热供暖、旅游疗养、种植养殖等直接利用;21世纪初,随着热泵技术的进步,地源热泵供暖等浅层地热能开发得到快速发展。
近年来,大气污染严重,雾霾治理问题日益突出,浅层地热能开发具有一定的局限性,中深层地热能开发得到了快速发展,且技术日趋成熟。
截止2015年底,中深层地热能供暖面积达1.02亿m2,主要分布在北京、天津、河北、山东、陕西、河南等地区。
根据国家地热能开发利用“十三五”规划,“十三五”期间中深层地热能新增供暖面积4亿m2。
关键词:中深层;地热能;供暖;现状;对策;分析引言:20世纪初,人们谈论的话题只是“能源”,而21世纪初,人们谈论的话题则是“能源危机”。
这说明在当今这个高速发展的社会,能源已经成为支撑国家经济发展的基础和核心问题。
2010年,我国一次能源消费总量超过32亿吨标准煤,能源消费总量已经占世界总量的20%,能源消费总量已经超过美国,但经济总量仅为美国的三分之一左右。
其中,我国的石油对外依存度已经超过55%,天然气也已经超过16%是进口,昨日的煤炭大国在2010年也已经是变成了净进口国。
1.地热+热泵机组地热+热泵机组供热是利用深井潜水泵从开采井提取地热水,经地热管线送至一级直供换热器,利用一级换热器进行热交换将热量传递给供热循环水,温度降低后的地热水送至二级换热器,进行二次换热将热量传递给二级板换与热泵蒸发器侧之间的循环水,为热泵机组提供热源,经二级换热器换热后的地热水由输水管线送至回灌井进行回灌;经一级换热器换热和热泵机组制热后获取热量、温度升高的供热循环水,经供热管线送至热用户、供热用户利用,温度降低后的供热循环水由供热管线输送至一级换热器和热泵机组冷凝器侧进行换热获取热量、提高温度,如此周而复始循环。
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深井降温与地热资源利用的综合研究摘要:为了解决深部矿井围岩、巷道空气温度过高,影响了围岩的力学性质、矿井生产安全和地热资源利用三方面问题。
采用在巷道内设蒸发器(装有制冷剂的管组)释放冷量降低环境温度,工质蒸发吸收热量;在地面设压缩机、冷凝器和换热器,气态工质经压缩后在冷凝器内释放热量,一次从井下提取热量的深井降温系统;达到既改善工作环境,降低巷道内环境温度,又将置换出的热量用于地面供热及生活用水的方法。
该系统的研究对深井降温与地热资源利用有一定的参考价值和指导意义。
abstract: the article in three aspects aims to solve the high tunnel air temperature in the deep mine rock impact on the mechanical properties of rock, mine safety and production of geothermal resources using. the use of the roadway inside the evaporator (equipped with a refrigerant tube group) reduced the release of cold ambient temperature, evaporation of refrigerant to absorb heat; on the ground based compressor, condenser and heat exchanger, through the compressed gaseous refrigerant in the condenser inside the release of heat, a heat extracted from deep underground cooling system; to both improve the working environment, reducing the ambient temperature inside the tunnel, turn the heat for the replacement of floor heating and domestic water method. thesystematic study of deep cooling and utilization of geothermal resources have a certain reference value and significance.关键词:深井降温系统;热量利用;节能key words: deep well cooling system; heat utilization; energy中图分类号:s210.4 文献标识码:b文章编号:2095-2104(2011)12-0000--020引言中国是煤炭开采和使用大国。
在中国的一次性能源构成中,煤炭仍占主要地位。
由于用煤量较大,浅部煤炭资源日益枯竭,深部煤炭资源成为主导,而深部开采必然要面临深井高温热害的问题。
据不完全统计,中国已有33对矿井开采深度达到千米以下,工作面温度高达30~40℃。
高温不仅影响了围岩的力学性质,而且严重影响矿井生产安全[1]。
中国《煤矿安全规程》[2]规定:“采掘工作面的空气温度超过30℃,必须停止作业”。
因此,深井热害已严重影响到中国深部能源开采,对其治理迫在眉睫。
1矿井气候条件矿井气候条件三要素是:温度、湿度和风速。
矿井气候条件对工人健康和劳动生产率有着直接的影响。
温度是构成井下气候条件的主要因素,最适宜于人们劳动的温度是15~20℃。
金属和化学矿山安全规程规定井下采掘地点温度一般不超过27℃;《煤矿安全规程》规定采掘工作面的空气温度不得超过26℃,矿井空气的湿度一般指相对湿度。
相对湿度的大小直接影响水分蒸发的快慢,因此,能影响人体的出汗蒸发和对流散热。
在ashrea舒适性标准中采用的相对湿度为50%[3],而井下湿度可达到50%以上,严重影响人的舒适感。
2深井热害产生的原因及危害井下气温升高是由于井下热源的散热作用引起的,井下热源包括地热、地下水蒸发热、空气压缩热和机械设备放热以及暴热、氧化反应热、人体代谢生成热等。
实践证明,地热、空气压缩热、暴热和氧化反应热是主要的地下热源[4]。
产生高温、高湿的微气候则表明井下热害出现。
高温下工作,人的中枢神经系统容易失调,从而感到精神恍惚、疲劳、周身无力、昏昏沉沉,导致劳动生产率下降并容易发生安全事故[5]。
深井热害现象顽固、难治理,其产生的各种有害现象严重威胁着工人的生命安全,无论是预计还是实测的井下气候环境指标,都不符合中国《煤矿安全规程》的规定。
3深井降温技术现状及存在问题目前,深井降温技术主要有集中空调式降温技术、冰冷式降温技术、气冷式降温技术以及热-电-乙二醇降温技术。
其中,集中式空调降温系统又分为地面集中式和井下集中式,该技术在中国的平顶山和淮南等煤矿的得到了广泛的应用[1]。
应用结果表明,对于地面式集中系统存在大深度、高压力和造价高等问题;对于井下集中式系统,主要存在排热困难、降温效果差和运行费用高的问题。
冰冷式降温系统在我国的平顶山和沈阳等地得到应用,很明显但该技术会增加工作环境湿度,影响工人工作环境的舒适性,并出现输冰管道堵塞等问题。
气冷式降温技术存在效率低,除湿难的问题,而热-电-乙二醇降温技术会消耗电能,也达不到节能的目的。
以上几种技术均能起到深井降温的作用,但并没有把降下的热量回收利用,只是片面地从降温的角度出发,在系统本身投资性大的同时,忽略了能量的综合利用。
4深井降温系统的工作原理深井降温系统即可分为四个部分:煤下围岩降温系统(装有制冷剂的蒸发器管组)、地下热能综合利用系统(末端系统)、地下减压系统和制冷剂相态转化系统。
围岩降温系统依靠制冷剂与高温围岩之间的热交换,它与第二个系统对应有两个必要的环路,既制冷剂环路和室内供暖(或生活用热水)环路。
4.1深井降温系统的工作原理将蒸发器管组至于煤下围岩内,间接对煤层降温。
原始围岩温度都要高于风温,围岩主要是以热传导的方式向风流传热。
在井下,井巷围岩与风流之间的传热是一个不稳定的传热过程,即使是在井巷壁面温度保持不变的情况下,自岩体深处向外传导的热量也是随着时间变化而变化[6]。
因此,该系统将蒸发器管组置于煤下的围岩就大大的保证了传热的稳定性和传热效率。
这样不仅有利于增大温差,而且避免了设备在煤炭开采过程中遭到的破坏,延长设备使用寿命,安全可靠。
该技术利用装有制冷剂的管组与岩层的换热作用降低工作面的温度,再利用井下辅助通风系统除去工作面的湿度及稀释易爆气体,这样可以大大地改善工作环境,还能将换出的热量作为地面用户低温供热及生活用热水使用。
4.2矿井通风的辅助作用前面已经提及到,深井工作环境的湿度非常大,而事宜人体舒适性要求的相对湿度仅为50%~ 60%,因此矿井通风成为除湿的重要手段,矿井通风的任务是:(1)供给足够的井下工作人员呼吸用的新鲜空气。
(2)冲淡和排除有害气体及浮游矿尘,使之符合《煤矿安全规程》的要求。
(3)提供适宜的温、湿度良好的气候条件;维持合适的劳动条件。
(4)稀释矿井内的易燃、易爆气体,增大工作环境的安全性。
5技术特点深井降温系统技术与以往的热害控制系统不同,提出将消除千米以下矿井内煤层热量与地源热泵系统相结合。
一般地深每增加百米温度升高3℃左右,距地面千米的煤层下方围岩温度可达30~40℃,所以与以往只能伸到百米的热泵系统相比,能伸到千米以下的深井降温系统具有明显优势。
高温岩层与换热管道组中冷冷剂换热,有效地提高介质的热量,再经冷凝机构将冷剂与介质水换热,介质水可直接作为生活用温水,也可将其温度升高至低温供暖所要求的温度从而进行供暖,起到节能效果。
这样不但可以满足深井热害的控制,更为供暖或生活用热水节省了大量能源。
而且换热管道安装在煤层下的岩层内,不会因为采煤而受到破坏,也很少会因为地下水的冲刷受到腐蚀,安全可靠。
深井降温系统与传统深井热害控制系统比较具有优点:(1) 地热是现代社会比较理想的清洁能源,地热利用减少环境污染,节能效果好。
(2) 该系统不设冷却塔,节约了大量的水资源和电能,降低噪音污染。
(3) 地下矿井温度高而恒定,换热效果好且不需要在设置辅助热源。
(4) 供热时没有燃烧过程,不产生任何废弃、废水、废渣,使环境更加洁净。
6结论深井降温系统没有任何污染,可以取代锅炉燃烧带来的有害气体排放。
由于地下围岩的温度高于风温并稳定,所以换热效果较之以往的降温系统会更加的明显,并且运行效率高,因此是一项绿色环保、高效节能的使用技术。
在井下收集的大量热量可以用于供暖和生活用水,当热量不能够将热水加热到需要温度时,也可在系统中添加辅助热源以满足用户需要,可见,这种方案具有明显的经济性。
对于全国的深井矿区,如果能够广泛使用这种深井降温系统深井地源热泵技术,对于缓解能源紧张、提高能源利用率、保护环境都有着积极的作用。
该技术完全符合国家“节能减排”的需要,对建设现代化新型的煤矿具有重要的意义。
参考文献:[1] 何满朝.hems深井降温系统研发及热害控制对策[j].岩石力学与工程学报,2008,33(4):62-67.[2] 国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程(2010修订版)[s].北京:煤炭工业出版社,2009,1-18.[3] 朱颖心.建筑环境学[m].北京:中国建筑工业出版社,2005.[4] 谭海文.金属矿山深井热害产生原因及治理措施[j].采矿工程,2007,28 (2):20-22.[5] 杨承祥,袁世伦,胡国斌.冬瓜山铜矿深井热害的防治对策[j].矿业工程,2004,2 (2):29-30.[6] 刘文宝,陈金玉,孙京凯.千米深井热害研究与治理技术[j].煤矿开采,2008,13 (5):97-105.。