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中煤水文局中深層地熱U型井換熱技術(shù)取得重大突破

中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局中深層地熱能“取熱不取水”技術(shù)成果新聞發(fā)布會日前在邯鄲召開。中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局在河北工程大學新校區(qū)完成了U型對接井換熱試驗研究，中深層地熱“取熱不取水”（又稱無干擾換熱或干式換熱）技術(shù)成果取得重大突破，項目成果達到國內(nèi)及水平，并在河北工程大學新校區(qū)成功運用，為地熱能供暖抽取地下水難題提供了解決方案。會后，參會人員來到河北工程大學新校區(qū)，實地參觀了3號能源站、U型地熱井（1-1出水井）和效果體驗點，近距離感受中深層地熱“取熱不取水”供暖技術(shù)的魅力和意義。中深層地熱“取熱不取水”技術(shù)，是通過鉆機向地下2000米至3000米深處的干熱巖層鉆孔，在鉆孔中安裝密閉的金屬換熱器，通過換熱器傳導，將地下溫度70℃至120℃的中深層地熱能進行“取熱不取水”無干擾轉(zhuǎn)換，并通過專用設備系統(tǒng)向地面建筑物供熱的新技術(shù)。U型對接井中深層地熱“取熱不取水”技術(shù)在河北工程大學新校區(qū)換熱試驗中取得的重大成果包括：一是成功鉆探了我國眼大口徑長距離地熱U型對接井，在我國中深層地熱“取熱不取水”開發(fā)利用技術(shù)上取得重大突破；二是在不擾動地下熱水系統(tǒng)實現(xiàn)保護性開采、提高地熱供暖換熱量方面取得系列科研成果，達到國內(nèi)及水平；三是本項成果了我國地熱供暖技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，可作為中深層地熱“取熱不取水”技術(shù)重要的示范基地，在全國范圍內(nèi)廣泛推廣應用。據(jù)介紹，中國煤炭地質(zhì)總局水文地質(zhì)局利用復雜的定向鉆探與精準對接工藝，成功鉆探了垂直深度2500m、水平距離684m的大型U型對接井，實現(xiàn)總換熱長度5684m。該地熱井采用金屬套管全封閉，利用外部水流介質(zhì)循環(huán)獲取巖層地熱能，成功解決了砂巖回灌難題，實現(xiàn)了“取熱不取水”，成為地熱資源可持續(xù)發(fā)展探索的新方向。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制

地熱尾水回灌過濾系統(tǒng)

地熱回灌是實現(xiàn)地熱資源可持續(xù)開發(fā)的有力措施，在世界各國已獲得廣泛應用，它對于地熱資源的保護、減少資源浪費、延長生產(chǎn)井壽命以及減少環(huán)境污染等方面均具有重要意義。

所采用的地熱回灌措施有三類:

①同井分層回灌，即在同一眼地熱井中存在兩個含熱水層的情況下進行的回灌，確定其中的一個含熱水層為生產(chǎn)層，而另一個含熱水層為回灌層。

②對井回灌，即打兩眼地熱井，確定其中的一眼為生產(chǎn)井，另一眼為生產(chǎn)層與同灌層可同層，也可不同層。同層回灌的開采井與回灌井必須保持合理距離。

③群井生產(chǎn)性回灌，選擇有利場地進行地熱尾水的多井集中回灌。回灌量與全熱田的開采量應保持一定的比例。

地熱尾水回灌系統(tǒng)

用于去除水中泥沙以及懸浮物等雜質(zhì)顆粒，回灌至回灌井，以保護地熱儲層，達到可持續(xù)利用能源的目的。

過濾器介紹：

過濾器分三級過濾組成，級是除沙、除氣過濾器，用于去除水中氣體和大部分的泥沙；保證回順利回灌至回灌井，和保護二三級過濾器。第二級過濾器采用氣液混合反吹的反沖洗精密過濾器，精度30~50微米，去除水中泥沙。第三級采用1~3微米精密過濾器，確保水中雜質(zhì)顆粒在回灌時不堵塞地下水層分析。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制

地鐵站可以采用地源熱泵進行供暖制冷嗎？

可以，但不一定合適

先說地源熱泵系統(tǒng)的特點，夏季供冷冬季供熱，基本的是建筑與地下土壤的熱交換，這里面有個關鍵點，就是土壤熱平衡問題，冬季從地源場取熱要與夏季給地源場放熱平衡，如果長期不平衡運行，不過五年這套系統(tǒng)就廢了。因此冷熱不平衡的要用輔助設備（冷卻塔和鍋爐）解決，可靠的地源熱泵設計都是復合式能源（地源熱泵 冷卻塔 鍋爐）。地源熱泵的節(jié)能性主要體現(xiàn)在冬季的供熱方面。

再說地鐵站，我沒做過地鐵站設計，但我理解地鐵站也是在地下區(qū)域，其實冬季供熱空調(diào)負荷沒有夏季的制冷負荷那么大，這需要計算下，但單純通過地源熱泵估計不太好平衡，冷卻塔肯定要配置的。所以，對于采用地源熱泵系統(tǒng)，并不會減少其他設備的，仍需要有風冷散熱的設備安裝位置及散熱空間。

打井可行性也是需要考慮，地源熱泵垂直管打井間距一般要控制在4.5m左右，同時要考慮避讓結(jié)構(gòu)樁基，地鐵本身結(jié)構(gòu)復雜，地下紅線范圍有限，可打井數(shù)量可能會收到限制。打井和土方開挖的工序也要安排得當，避免土方施工對地源井管道的破壞

地鐵站一般都建在城市建筑密集區(qū)，地下情況較為復雜（高樓基礎、地下管線、地鐵隧道），幾乎不具備地源換熱井的布置和施工條件。從地域上看，大部分地區(qū)的地鐵站冬季不考慮供暖的，只需考慮供冷，水冷系統(tǒng)即可滿足。北方寒冷地區(qū)可能考慮市政供暖也比地源熱泵系統(tǒng)性價比更高。 次數(shù)用完API KEY 超過次數(shù)限制