地热井取暖是什么意思,地热井取暖是什么原理( 二 ) _生活百科

经过对现有设备运行情况的调研，2016年至 2018年期间，地热系统供热的电费、水费、管理维修等费用做了汇总和统计，如表2所示。
表2 地热系统近三年采暖运行费用统计表
由上述运行情况分析可见，地热能具有稳定性强、不受气候影响、供热运行成本低的优势。其面临的问题是：系统水量不足、难以回灌，不可持续。
1.3 供热管网及散热末端情况
我们用于举例分析的沧州某高校采暖项目，校园分两期建设，一期主要包括校区的教室、办公、实验室、宿舍等建筑，大部分采用暖气片散热器采暖，仅部分宿舍采用地板辐射采暖；二期主要包括学校宿舍、教职工公寓等建筑，均采用地板辐射采暖。校区内供热管网沿环形道路两侧敷设，如图2所示。
图2 供热管网分布示意图
2、地热井关停的主要原因分析
2.1 技术因素
地热井回灌是否得当是影响关停的主要因素，通过技术措施要确保不浪费水资源、不污染水质、不破坏土壤热平衡、不产生地质灾害。而回灌效率低一直是行业内的技术难题，目前主要采用增压回灌方式，大多满足不了100%的回灌，回灌压力逐年增加、回灌效率下降，长时间的运营导致地层结构破坏，可能会导致回灌系统瘫痪。另外如果回灌井的位置不当可能引起热储的冷却，会降低开采井的出水温度或产汽量，如果采用的回灌工艺存在问题，回灌井的回灌能力可能逐渐降低，甚至最后丧失回灌能力。在设计回灌系统时，还要尽可能避免产生化学沉淀而影响井的回灌能力，要保证系统的密闭性，尽量避免回灌水和空气接触，在可能产生沉淀的化学组分含量较高时要及时通过调节回灌水的pH值避免化学沉淀的产生等等。
2.2 水文地质条件因素
项目地的水文地质条件是决定地热井是否关停的先天条件，一些项目由于前期地质勘查及地热资源勘查评价不充分，未能够依据区域水资源调查评价、水资源论证技术规范和标准、矿产资源规划、浅层地热能勘察情况，进行浅层地热能开发利用的设计、施工、运行，导致对水层水文地质条件、回灌热储空间、水质、水温等方面的条件把控不足，比如在地热回灌过程中，在岩石碎屑及温度变化产生杂质影响，运移通道慢慢阻塞，影响含水层渗透率。水温变化时，井筒底部压力变化、含水层孔隙度、地热流体运动粘滞系数变化影响着回灌水量。随着压力的变化，回灌水中一部分气泡随回灌水进入地层后，受到各种条件的影响，产生气相堵塞。还可能出现回灌水中营养物质丰富，渗滤层表面藻类、细菌大量生长繁殖，从而堵塞空隙，影响入渗效果等等。
2.3 政策因素
地热能开发利用应以严格保护水资源和生态环境为前提，政策上予以一定的引导和约束，一方面加强地热开发利用管理，对于不符合地热规划违法开采的地热井，依法查处并关闭取缔，要求地下水超采区域和饮用水水源保护区域内不应开发地热开采项目。另一方面规范审批程序，无取水许可证不得延续采矿权，无环境影响报告书及生态环境部门的批复，不得批准采矿权，并要求实施回灌，有采矿证要限期补打回灌井，新上供暖类地热开发利用项目，不具备回灌条件和具备回灌条件不实施同层回灌的，不予批准。符合地热规划但无回灌措施的地热井，符合回灌条件且有采矿许可证的，限期补打回灌井，或通过资源整合等措施实施回灌；不具备回灌条件但有采矿许可证的，要逐步有序退出，无采矿许可证的彻底关闭。随着这些对地热资源、水资源保护的政策出台，也大大限制了一些不规范项目的供热使用。
3、清洁供热改造方案对比
3.1 气象参数
我们用于举例分析的沧州某高校采暖项目，项目所在地冬季最冷月，平均最高气温2℃，平均最低气温-9℃，最高气温为7℃，最低气温为-16℃，历史极端低温-20℃ 。
3.2 负荷设计（见表3）
表3 采暖热负荷计算表
注：（1）按原2台高温井换热器（换热量2768KW）+2台高温螺杆热泵（制热量1648KW），共计8832KW，考虑换热效率折合热负荷指标为51w/ m2。（2）按2台常温井换热器（换热量2966KW）、1台常温螺杆热泵（换热量1042KW），共计6974KW，折合热负荷指标为31w/m2。
3.3 方案对比
根据该项目的设施、气象、场地、配电等条件，由于不能接入热力管网，可采用的清洁供热方案主要有地源热泵系统、空气源热泵系统、电锅炉系统、蓄联热泵系统等，现有技术都有着不同的技术特点和使用条件的限制。各类型热源方案对比如表4所示。