劉聰達(dá)
青島啟迪森諾清潔能源科技有限公司 山東青島 266000
冬季我國北方地區(qū)較為寒冷,需要進(jìn)行室內(nèi)供暖。由于傳統(tǒng)的供暖方式存在能源消耗大與環(huán)境污染問題,所以需要對其進(jìn)行更新和優(yōu)化。地?zé)崮芄┡夹g(shù)的出現(xiàn),有效解決了傳統(tǒng)供暖中存在的一系列問題,得到了較為廣泛的應(yīng)用。我國地?zé)崮苜Y源十分豐富,所以研究和開發(fā)地?zé)峁┡夹g(shù)有利于緩解能源危機(jī),從而起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。
地?zé)崴蓾撍脧纳a(chǎn)井抽出,經(jīng)多井集輸,除砂排氣后輸送至國泰熱力公司鍋爐房站內(nèi),到站內(nèi)地?zé)崴疁囟炔坏陀?0℃,利用鍋爐房原有循環(huán)設(shè)備(需進(jìn)行耐溫改造),將地?zé)崴斔椭粮鲹Q熱站通過換熱器與用戶的二次網(wǎng)換熱,降溫后的地?zé)崴氐秸緝?nèi)地?zé)崴疁囟冉禐?5℃,再經(jīng)過新建的回灌水過濾設(shè)備處理后回灌。最冷月(1月份)時,從換熱站回到站內(nèi)新建的熱泵房的45℃地?zé)崴徊糠肿鳛闊岜脵C(jī)組的低溫?zé)嵩?,?jīng)過熱泵提取熱量后降溫至38℃進(jìn)入回灌系統(tǒng)回灌,另一部分作為循環(huán)水由熱泵機(jī)組加熱至80℃,加入到地?zé)崴畞硭黄馂樾鲁枪┡痆1]。供暖主熱源采用地?zé)崴嶝?fù)荷為65MW,采用熱泵作為調(diào)峰熱源供熱負(fù)荷為18.7MW,調(diào)峰負(fù)荷站總負(fù)荷22.3%,從而實現(xiàn)地?zé)崮艿奶菁壚谩?/p>
采用地?zé)崮芄岣脑旌笕济哄仩t完全停運,原鍋爐房內(nèi)循環(huán)設(shè)備、鍋爐房至換熱站一次網(wǎng)管線、換熱站、二次網(wǎng)管線利舊。改造后一次網(wǎng)地?zé)崴墓┗厮疁囟?0/45℃,輸送至換熱站溫度與原換熱站設(shè)計溫度(90/60℃),換熱器的對數(shù)溫差降低,為保證供熱效果換熱器需要增加面積,同時換熱器一次側(cè)采用地?zé)崴休p腐蝕性,原換熱器材質(zhì)為不銹鋼304需要更換成不低于254SMO。
地?zé)峋植枷鄬?,而平臺與地?zé)峁嵴揪嚯x在2200m-6300m,故采用在平臺匯集后再集中輸送的方式。采用全密閉地?zé)崴敼に嚕骶诓捎妹荛]井口裝置,地?zé)崴刹沙鼋?jīng)過計量后匯集至平臺集水器,經(jīng)除砂、排氣處理輸送至鍋爐房已有一次網(wǎng)循環(huán)水泵入口。再利用已有的一次熱網(wǎng)輸送至換熱站,換熱利用后的尾水經(jīng)過濾后集中輸送至回灌井回灌至地下原熱儲層。地?zé)峋捎脜彩骄ň桨福陂g距5m,39口地?zé)峋蟹植加?座平臺。每口地?zé)峋c平臺分水器和集水器連接,生產(chǎn)井和回灌井均安裝有可以采灌切換的井口裝置,使生產(chǎn)井和回灌井互為備用,便于回灌井定期回?fù)P洗井[2]。
為保障采出的地?zé)崴苋炕毓嗟叵拢苊獾貙佣氯?,對換熱后地?zé)崴M(jìn)行過濾處理,采用自清洗過濾器。通過設(shè)置粗過濾器、精過濾器,通過兩級過濾保證回灌水質(zhì)滿足要求。自清洗過濾器進(jìn)水控制指標(biāo)懸浮物≤50mg/L,出水控制指標(biāo)懸浮物≤10mg/L,顆徑中值≤4μm。①粗過濾器:截留水中大顆粒雜質(zhì),濾速要求≥20m/h。②精過濾器:截留粗過濾器出水中大于4μm的顆粒,以達(dá)到回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。自清洗過濾器采用連續(xù)過濾方式,無初濾水,反洗時不間斷過濾。反沖洗時,根據(jù)設(shè)定時間自動將被污染的濾料提升至上部搓洗桶,經(jīng)過旋流搓洗、漂洗后回落至過濾器內(nèi)進(jìn)行過濾,無須反沖洗泵及反洗水源。
我國水熱型地暖能源的含量相對豐富,尤其是中低溫水熱型地?zé)崮茉吹暮繕O多。依照有關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),在沉積盆地中含有大量的水熱型地?zé)豳Y源,而我國的沉積盆地面積高達(dá)4.2×104km2,約占總國土面積的40%,在各個省內(nèi)均有分布,所以水熱型地?zé)豳Y源的開發(fā)具有非常大的潛力。然而在進(jìn)行水熱型地?zé)豳Y源開發(fā)時,經(jīng)常出現(xiàn)砂巖回灌堵塞的技術(shù)難題,這也是制約我國水熱型地?zé)豳Y源進(jìn)一步開發(fā)的關(guān)鍵所在,是今后該技術(shù)研發(fā)的重點。
地源熱泵供暖技術(shù)可以將較低的能源轉(zhuǎn)換為高效的熱量,這非常符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念,有助于緩解我國目前能源匱乏的局面,所以對于該技術(shù)的研發(fā)應(yīng)給予高度重視。地源熱泵供暖技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:①對城市地區(qū)的供暖,當(dāng)前主要采取集中供暖的方式。由于集中供暖主要是通過中小型鍋爐實現(xiàn)的,所以實際的供暖中往往面臨大量的能源消耗和環(huán)境污染,不符合綠色發(fā)展理念。而地源熱泵供暖技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問題,所以未來需要用該技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍋爐集中供暖。②我國北方地區(qū),由于冬季氣溫較低,所以對于供熱方式的開發(fā)更加關(guān)鍵。在北方地區(qū),通常存在很多干枯的地?zé)峋瑢Υ思右岳煤烷_發(fā),將有效降低能源的消耗。③地源熱泵供暖技術(shù)的應(yīng)用將朝著節(jié)能、環(huán)保及高效的方向發(fā)展,同時,結(jié)合信息化技術(shù),提升信息化和自動化水平,以提高供暖的效率和質(zhì)量[3]。
我國干熱巖資源儲量豐富,能夠被開采的干熱巖資源約占期總儲量的2%,約為水熱型地?zé)豳Y源總量的170倍,干熱巖資源的開發(fā)具有非常大的空間。單從技術(shù)方面講,只要開采深度達(dá)到一定值,均可以開采到干熱巖,且不會受地域的制約。
綜上所述,面對資源匱乏及環(huán)境污染問題,對當(dāng)前供暖方式的優(yōu)化顯得十分關(guān)鍵。地?zé)崮茏鳛橐豁椙鍧嵞茉?,將其?yīng)用于供暖工程中,具有重要的現(xiàn)實意義和價值,所以相關(guān)部門和企業(yè)需要引起足夠的重視,有效提升我國的供暖效率和質(zhì)量。