充分珍惜地热资源 有效实现梯级利用

充分珍惜地热资源有效实现梯级利用

中图分类号：tu 文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

摘要：山西运城大运公园城外滩首府地热综合利用项目，冬季利用一眼地热井配合水源热泵梯级利用技术完成 23 万平方米住

宅建筑（含2.8 万平米公寓及会所）的供暖，夏季利用调峰水源热泵配合冷却塔完成 2.8 万平米公寓及会所供冷，全年完成 1380 户住宅用户供非饮用生活热水。冬季利用地热尾水作为水系景观用水保证水系不冻结，待地热井不自流，水位下降到满足回灌要求后打回灌井，实现地热资源可持续性发展。地热井既供暖又供应生活热水，水源热泵冬季利用地热尾水对采暖系统进行调峰，夏季配合冷却塔进行供冷，一机多用，减少投资，经济效果显著。

关键词：地热；地热梯级综合利用；热泵；空调；温泉水；回灌abstract: the utilization of geothermal tail water in the winter as the water system landscape water ensure that the water system does not freeze, wait to geothermal wells are not artesian water level dropped to meet recharge requirements to play the recharge wells to achieve the sustainable development of geothermal resources. geothermal wells in both the heating and hot water supply, water source heat pump in winter use geothermal tail water heating system

peak shaving, summer cooling with the cooling tower of a machine, reducing investment and a significant economic effect.key words: geothermal; comprehensive utilization of geothermal gradient; heat pump; air conditioning; hot spring water; recharge

1概述

根据国际能源市场的战略考虑和全球环境保护要求，我国今后将大力发展太阳能、风能和地热能等新能源和可再生能源，到2015

年开发总量将达到4300万吨标准煤当量，约占当时能源消耗总量的2％。全球化石油燃料逐渐耗竭，以及它对环境的负面效应，必将促进和大大加快新能源和可再生能源的开发力度，预计到2020年，我国实现小康社会，新能源供应将是我国能源消耗的重要支撑，大力开展地热能的普查与开发研究应是国土资源发展战略的重要

选择。

地热利用主要集中在京津冀、东南沿海、内陆盆地和藏滇地区。地热利用系统设备不是一概而论，每个地热项目都要根据地热资源状况以及地面利用工程中建筑需求方式做有针对性的设计，有时还要通过与其它能源做比较后经济效益具有优势后才能真正付诸实施。

山西运城市一直是地热利用的空白区域，最近一两年才刚刚有尝

试，开凿了近20眼地热井，但当前真正已经利用和利用较好的项目很少，本文以山西运城大运公园城外滩首府地热综合利用项目为例，详细介绍地热梯级利用及后期地热废水的利用方式，供大家共同分析探讨。

2 项目概况

建设单位为山西通达集团运城市大运房地产有限公司，设计及施工单位为天津甘泉集团天大地热供水工程有限公司。项目所在地为山西运城市大运公园外滩首府地热站。地热井钻井单位为廊坊华北石油思源钻井股份合作公司，钻井深度为3205米，地热井出水温度为 63℃，出水量为130m3/h，自流量为60m3/h。水质检验报告显示：矿化度 17607.8mg/l，na+:5363.3mg/l，cl-:7932.0 mg/l，so42-:3208.5 mg/l， fe3+、fe2+:3.455mg/l，ca2＋: 596.2mg/l，mg2＋: 133.7mg/l，hco3－: 155.6mg/l。

山西运城大运公园城外滩首府地热综合利用项目，冬季利用一眼地热井配合水源热泵梯级利用技术完成 23 万平方米住宅建筑（含2.8 万平米公寓及会所）的供暖，夏季利用调峰水源热泵配合冷却塔完成 2.8 万平米公寓及会所供冷，全年完成 1380 户住宅用户供非饮用生活热水水处理。冬季利用地热尾水作为水系景观用水保证水系不冻结，待地热井不自流，水位下降到满足回灌要求后打回灌井，对地热井进行尾水回灌满足可持续性发展。地热井既供暖又供应生活热水，水源热泵冬季利用地热尾水对采暖系统进行调峰，

夏季配合冷却塔进行供冷，一机多用，减少投资，经济效果显著。

3 技术方案

3.1负荷估算

3.1.1采暖热负荷

项目小区建筑面积 23 万平方米，建筑型式是住宅，室内采暖形式为地板辐射采暖；公寓及会所室内采暖形式为风机盘管，建筑保温符合国家三步节能标准。高层建筑高低区供暖面积各5.5 万

m2 ；多层住宅供暖面积12 万m2 ，共分为三个系统。计算采暖总设计热负荷约为8714kw，其中高低区采暖设计热负荷均为2035kw，多层建筑采暖设计热负荷为4644 kw。

3.1.2空调冷负荷

2.8 万m2 的公寓及会所夏季需要供冷，室内末端形式为风机盘管，计算供冷总设计负荷为2520 kw。

3.1.3生活热水用量

1380 户日需供水量为289.8m3，按照24 小时供水进行计算，平均小时供水量为12.1m3/h，最高小时供水量为30m3/h。其中低区最高小时供水量为9.5m3/h，高区最高小时供水量为9.5m3/h，多层最高小时供水量为11 m3/h。设计采用15 m3/h 除铁除锰水处理设备和30 m3 保温热水罐可以满足生活热水供应需求。

3.2工艺流程

3.2.1采暖系统：