中深层地热供热项目技术要求
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中深层地热供热项目技术要求
国家地热能源开发利用研究
及应用技术推广中心
二〇一四年二月
目录
一、资源指标1
二、技术指标1
(一)成井技术1
(二)防腐防垢及管网保温2
(三)供热系统3
(四)设备性能4
三、经济效益指标5
四、环境指标5
本技术要求用词说明6
中深层地热供热项目技术要求
开展中深层地热供热项目应符合以下指标要求:
一、资源指标
地热资源勘查程度达到《地热资源勘查规》(GB/T11615-2010)规定的预可行性勘查阶段,从地热储量、地热流体可开采量、地热流体温度、水质等方面进行资源规模和品质的综合评估,确定具备长期规模开发利用的资源条件。
地热储量、地热流体可开采量计算方式见《地热资源勘查规》(GB/T 11615-2010)。
二、技术指标
所采用的地热资源开发利用工艺及设备技术水平先进,能够科学高效开发利用和保护资源,保证项目的可持续发展。应满足以下技术要求:
(一)成井技术
1、地热井布井间距设计
井间距指同一采水层任意两井之间的直线距离,根据不同类型热储层情况确定井间距,一般井间距宜不小于500m。
2、成井工艺
管材:井深大于1500m或腐蚀性较强的地热井,宜选择石油套管;过滤管选择石油套管缠梯形丝的双层过滤管,不宜直接使用单层桥式过滤管或单层缠丝过滤管。
止水:较浅的孔隙型地热井可选用半干粘土球止水,粘土球直径应小于30mm,止水厚度应不低于10m;较深的孔隙型地热井可根据情况选用膨胀橡胶或膨胀橡胶—普通橡胶联合止水,止水位置应在最上部过滤器顶端,数量为2组~4组;裂隙岩溶型地热井一般采用水泥固井方法止水。
固井:水泥标号宜不小于普硅P.O 42.5,水泥浆密度应在1.60 g/cm3~1.85g/cm3之间。
3、泵室段要求
泵室段井斜不大于1°;泵的入口水温度与井口出水温度之差不大于5℃。
4、地热流体含砂量
地热成井验收时含砂量的容积比不高于1/20000,当地热水含砂量的容积比大于1/50000时,井口应设置除砂器。
(二)防腐防垢及管网保温
1、地热系统防腐防垢
应符合《城镇地热供热工程技术规程》(CJJ 138-2010)的要求。
2、地热水输送管道
应根据地热流体的化学成分,按腐蚀性、结垢性等特点,选用安全可靠地管材,并应符合国家现行标准的规定。当采用非金属管材时,性能应符合《城镇地热供热工程技术规程》(CJJ 138-2010)的要求,温降应不大于0.6℃/km。
3、供热二次管网
设计和施工应按现行行业标准《城市热力网设计规》(CJJ 34)和《城镇供热管网工程施工及验收规》(CJJ 28)
的规定执行;管道宜采用直埋敷设,温降应不大于0.6℃/km 。
(三)供热系统
1、供暖系统形式
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,当必须采用散热器时,应适当增加片数以降低供水温度。
应采用梯级综合利用形式。通过板换串联等方式实现高温散热部分和低温散热部分的分别供热。
宜设置调峰热源。调峰热源运行费用高,但初投资显著低于地热井投资,在尖峰时段采用少量调峰不会导致运行费的大幅度上升,可有效降低系统初投资。调峰热源应采用热泵或燃气锅炉等。设计调峰热负荷应依据地域气象条件、地热有效利用率、技术经济等因素确定,调峰负荷宜占总负荷的20%-40%。
2、地热有效利用率
地热有效利用率不应小于65%。
地热有效利用率应按下式计算:
式中:
η----地热有效利用率;
1
t ----地热水井口温度(℃); 2
t ----地热水出换热站温度(℃); R t ----室设计温度(℃);
t ∆----地热水井口温度与进换热站温度差(℃)。
121=R t t t t t η--∆-
3、自动监测及计量
应采用自动监测及计量系统,监测和计量参数包括:
潜水泵入口温度、地热井井口温度、采暖循环水供/回水温度、地热水进/出供热站温度、回灌温度、排水温度。
地热水流量和循环水流量(包括各子系统)。
地热供/回水压力、循环供/回水压力、补水压力、地热井水位。
按照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17161-2006)标准,设置独立耗电计量设施。
各供暖子系统应进行耗热量计量。
调峰热源应进行供热量计量。
必要时在自动监测计量的基础上建设优化调度系统,主要容在于能耗指标的计算与分析,并在此基础上为管理决策提供支持。
(四)设备性能
1、换热器:传热系数不低于4000 W/(m2·K)。
2、热泵机组:工程设计工况下的COP不低于4.5。工程设计工况是指最不利运行状态下,热泵运行参数必要时需要对各阶段运行工况进行校核。
3、水泵:效率不低于70%。
水泵效率应按下式计算:
式中:η----水泵效率;V----流量(m3/s);VH g N
ρ
η=
H----水泵扬程(m);
----泵输送液体的密度(kg/m3);
g----重力加速度(m/s);
N----电机输入功率(kw)。
三、经济效益指标
地热资源供热项目应实现安全、稳定、持续、高效和规化运行,具有一定的盈利能力,在相应财税补贴和政策倾斜下,税后部收益率不低于8%。
四、环境指标
1、资源监测
建立地热资源动态监测系统,实现地热井长期动态监测、日常开采动态监测和开发利用管理动态监测。动态监测应包括地热井的地热流体(包括回灌流体)的温度、流量、压力、水位和水质,实现地热资源的可持续开发。
对地热开发规模较大的地区,应设置地热专用动态观测井。对开发程度较低的地区,可利用地热供热井进行动态监测。各项原始数据须及时整理、校核,并应编制监测资料统计表,资料应包括纸质文件和电子文档,且应按档案管理规定对资料进行系统归档保存。
2、尾水回灌
地热开采必须实行“采灌结合”的均衡开采模式,地热回灌采用未受污染的原水回灌,回灌严禁对热储造成污染。宜采取同层回灌模式,以维持开采热储的压力,特殊情况下可以实行异层回灌。
当采用异层回灌时,必须进行回灌水对热储及水质的影