深层地热供暖项目(修改完)

中深层地热供热项目技术要求1.地热资源评估进行地热资源评估是建设中深层地热供热项目的第一步。

评估应包括地热资源的存在、温度分布和可利用程度等方面的研究。

评估应基于地质勘探和地热测井数据，并结合地下水和岩石温度资料进行综合分析订正。

2.钻井技术钻井是开发中深层地热供热项目的关键环节之一、需要选用先进的钻井设备和技术，确保快速、高效地完成钻井任务。

钻井过程中需要保持井筒稳定，有效防止井壁塌方和井水进入井筒。

同时，钻井过程中应当对地层进行详细记录和取样，以便后续地热能资源开采的评估和管理。

3.热力系统设计热力系统设计是中深层地热供热项目的核心要素之一、设计应考虑到热负荷、地热水温度、供热需求以及管道布局等因素。

应选择合适的热交换器和管道材料，保证热能的高效传输和分配。

设计时需要科学合理地确定回水温度和供水温度的范围，以达到理想的供热效果。

4.设备选型设备选型是中深层地热供热项目的重要环节。

应选择高效、可靠的设备，并考虑到特殊的地热环境要求。

例如，地热井下泵应选择能够适应高温、高压条件的井下泵。

系统中的热交换器、泵站、调节阀等设备也应具备高效、耐腐蚀、耐高温的特点。

5.运行管理中深层地热供热项目的运行管理是项目长期运行的关键。

应根据项目需求制定科学合理的运行管理规程，确保地热供热系统的稳定运行和安全可靠。

运行过程中应定期进行系统检查、维护和保养，确保设备和管道的正常运行。

同时，还应进行数据监测和分析，根据运行情况进行调整和优化，保证供热效果的最大化和系统的经济运行。

综上所述，中深层地热供热项目的技术要求包括地热资源评估、钻井技术、热力系统设计、设备选型和运行管理等方面。

只有在各项技术要求得以满足的情况下，中深层地热供热项目才能够实现高效、可持续的供热。

LOW CARBON WORLD2021/6综合论述关中盆地中深层地热供暖项目效益分析李雪华(中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司，陕西咸阳712100)【摘要】随着碳达峰碳中和时代的到来，社会对清洁能源的需求越来越大，地热供暖已经成为关中地区替代传统能源取暖的主要清洁取暖方式之一，市场份额持续扩大。

近年来，关中地区涌现出多家单位、多种技术路线进入地热供暖市场，但运行情况不尽相同遥本文以咸阳地区某小区为例进行多方案的效益分析比较，得出在项目运行过程中需要考虑的因素，以促进项目良性发展。

【关键词】中深层地热；经济效益；指标【中图分类号】P314【文献标识码】A【文章编号］2095-2066(2021)06-0291-021工艺技术流程关中地区中深层地热供暖技术路线主要有两种：①中深层水热型地热供暖技术;②中深层地埋管地热供暖技术。

本文重点分析应用较广泛的深层水热型地热供暖技术的项目。

中深层水热型地热供暖技术工艺流程主要有纯地热热源供暖、地热热源+热泵机组调峰、地热热源+天然气调峰三种模式。

1.1纯地热热源供暖模式中深层地热供暖项目均以地热井作为基础热源，钻凿一采一灌两口地热井。

若热源能够满足小区的热负荷，则不再增加其他辅助热源。

关中地区地热埋深2000~4000m,—般供暖用地热井钻凿深度2500〜3500m,水温60~100益，水量80~ 120m3/h。

在不增加热泵的情况下，回灌温度一般取37益。

1.2地热热源+热泵机组调峰模式当小区面积较大，热负荷需求超过地热井能够提供的热负荷时，则需要增加调峰装置，安装热泵调峰装置一般是首选。

热泵机组可将地热尾水温度进一步降低，最低可将尾水降至7益,最大限度从地热水中提取热量。

1.3地热热源+天然气调峰模式当实施条件不能满足安装热泵机组作为调峰装置时，一般采取安装天然气锅炉用来调峰。

安装天然气锅炉投资成本较低，但后期运行成本较高。

2效益分析的基础2.1主要收入来源地热供暖项目收入主要包括一次性收入、常规稳定收入和非常规收入。

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《地热资源勘查规范》（GB/T 11615-2010）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《地热资源勘查规范》（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。

深层地热供暖及温泉热水联供综合利用技术报告本文对深层地热供暖及温泉热水联供综合利用进行了详实、有针对性的分析，包括项目意义与必要性、项目技术与国内外同类技术、产品的比较、地热能梯级利用系统优势、项目实施方案、项目目标产品市场分析、项目投资、经济效益、社会效益分析等。

标签：地热供暖温泉热水地热能梯级利用地热水处理引言：为进一步提升小区的综合竞争力、力求节能环保及提高小区居住档次，项目决定进行深层地热开发与利用，现已完成了相应的地热勘查、地热井钻探施工、抽水试验、水资源论证、供暖方案设计等工作。

深层地热供暖及温泉热水联供综合利用项目的主要研究内容是，综合利用地热资源+热泵技术进行建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴热水供给。

本项目的建设目标是，实现项目建筑面积约15万平米的建筑所需的冬季采暖、全年家庭温泉洗浴用水供给需求。

1、项目意义与必要性地热是一种新的洁净能源，在当今人们的环保意识日渐增强和能源日趋紧缺的情况下，对地热资源的合理开发利用已愈来愈受到人们的青睐。

日渐成为继太阳能、风能等之后的又一个新的开发亮点。

因此我公司在前期取得地热成井成果的基础上，进一步在地热水梯级利用方面进行了创新。

地热水资源主要应用于小区部分楼座的供暖以及向住户内提供家庭温泉洗浴用水。

在國内像北京、天津、西安一些城市的地热利用已经非常成熟。

对其进行科学地研究与应用，不仅能够使自身受益，更重要的是能够从中寻找出一条适用于大型住宅小区节能降耗的具有普遍示范意义的途径或经验。

2、项目技术、产品与国内外同类技术、产品的比较地热水梯级利用供暖技术主要是采用了热泵技术及地热水利用两项技术。

传统的地热水采暖方式为：被开采出来的地热水由于温度较高，可以直接进入用户某段或者是中间换热器释放热量，完成建筑的采暖需要，地热水在供热后温度通常在30-40摄氏度左右，但是由于采暖末端对与水温的限制，具有这个温度的地热水不能再次进行采暖，只能回灌或者是排放掉对地热能资源造成了巨大浪费。

科技成果——中深层地热井取热不取水换热技术技术类别减碳技术适用范围供热行业，适用于因政策关停的中深层拟取热水供暖的地热井。

行业现状根据河北省自然资源厅相关统计，全省需改造的地热井有1000余眼，中深层地热井取热不取水换热技术利用原有地热井进行改造，可有效解决采用中深层地热井为建筑供暖的问题。

成果简介（1）技术原理该技术通过在地热井内安装密闭同轴换热器（换热工质不直接与地下水接触），利用换热器内工质循环将地下深处热能导出，通过热泵系统二次提升，为地面建筑供暖。

1、根据地热井成井报告设计并制作高效率、高强度、2、选取高导热换热器外壁材料，换热器内管选用低导热系数、耐高温、高强度材质；强化换热技术，与原井壁间填充特殊强化换热材料。

3、下管工艺：内管限位措施、强化连接技术、避免卡管措施、抗伸缩设计。

（3）工艺流程主要技术指标平均延米换热量164W/m，总换热量280kW。

技术水平获得国家知识产权局“实用新型专利”。

典型案例案例名称：魏县福泰乐苑小区项目建设规模：改造2眼废弃1700米深层地热井，安装2套地源热泵系统，增加空气源热泵辅助热源系统。

主要设备：2套1700米深井同轴换热器，4台5.5kW深井换热泵（一用一备），2台制热量350kW 地源热泵机组，2台一次侧板式换热器，4台7.5kW一次侧循环水泵（一用一备），14台160型空气源热泵，4台35kW二次侧循环水泵（一用一备），2套管网系统，2套配电系统。

该项目总投资300万元，建设周期60天。

年减排量约964.48tCO2。

市场前景目前中深层地热井取热不取水换热技术在河北省推广比例不到1%，预计未来5年，预期推广比例将达到80%，总投资约为12亿元，可形成年碳减排能力38.6万tCO2。

规范利用中、深层地热资源进行城市集中供暖的技术要点及建议作者：邵进良赵万军刘志颖邵蕾蕾来源：《建筑科技与经济》2015年第07期摘要：在针对利用中、深层地热资源进行城市集中供暖项目可行性调研中发现，要利用好中、深层地热资源进行城市集中供暖必须掌握一些技术要点和注意事项，并加以规范管理，否则盲目上马会对中、深层地热资源造成破坏，并且威胁着该地区深层地质安全和水质稳定。

关键词：中、深层地热资源；集中供暖；技术要点；建议不久前笔者参加了某市利用中、深层地热资源进行城市集中供暖项目可行性调研工作，通过深入的调研逐渐发现，规范利用中、深层地热资源进行城市集中供暖对于保护性开采利用中、深层地热资源和区域性地质安全非常必要。

结合相关专业知识和技能现撰文总结出一些技术要点并提出一些建议，希望能引起有中、深层地热资源地区的决策者、相关部门、开发单位和用户的高度重视，避免违章开采所带来可能是无法弥补的严重后果，更不能走先放任自流再规范管理的老路。

1.什么是中、深层地热资源地球由于地核的连续核反应通过地幔向外释放出大量的热量，同时不断接收来自太阳的热辐射，在地壳中蕴含着巨大的地热能，这部分地热能就是地热资源。

在现有科学技术条件下，可利用的地热资源的范围一般指在地壳表层以下5000米以内地层、水体和岩石所含的热量。

按照埋藏深度，200米以内的属于浅层地热能，称为浅层地热资源，温度大约在18～25℃左右，随着深度增加，正常状态为埋深每增加100米，温度升高3℃。

埋深200～3000米的属于中层地热，称为中层地热资源，温度在65～150℃之间。

埋深3000米以下属于深层地热，称为深层地热资源，温度在150～650℃之间。

地热资源一般分地层、水体和岩石等三种形态在地壳内贮存。

利用中、深层地热进行城市集中供暖主要是利用水体型地热资源。

根据某市地热资源勘探资料显示，该市的地热储热层主要由白垩系储热层和寒武系储热层组成。

白垩系储热层埋深600米以下，水温32～43℃，属HCO3-Ca型水，矿化度0.683～0.803g/L。

中深层地热供热项目技术要求资料一、项目概述中深层地热供热是一种使用地质热能进行供热的方式。

其利用地下深层地热资源为供热设备提供热能，具有节能环保、效益显著、使用寿命长等优势，在建筑供热领域得到了广泛的应用。

该项目通过在深层地热水水源内利用地球热能供暖，能够真正实现可持续发展。

二、技术要求1.工程勘察在项目的初期，应进行全面的勘察和测试，以评估地热资源储量和获取能力。

勘察范围应涵盖地质构造状况、水源地点、孔隙度、渗透性、裂隙分布、水质类型等内容。

此外，还需要对工程建设所涉及的地表、地下工程设施等进行详细的勘察，以确定最合适的地下水源、井位、井深和控制地下水位的能力等。

2.井设计针对勘察结果，应制定合理的井设计方案，包括偏心设计、井直径、井壁及滤网类型和长度、壁面温度控制等内容。

同时在水泵设计中应注意使用低额定功率、高效率且符合耐磨性的电动机，以降低设备投资和运行成本。

3.井施工井施工过程应确保合理且安全。

施工前应制定详尽的施工方案和安全风险评估，并制定完善的管理流程和其他保障措施。

施工后应进行钻孔成果鉴定，测试口径、精度等，以确保对地下水源的利用属于合法和可行性范畴内。

4.管道设计管道设计主要涉及两个方面，即管道的材质选型及规格设计。

对于管道材质的选用，应以抗压、耐腐蚀、耐热性良好的材料为优先，如PEX、PP-R等。

对于规格设计，则需要以供热面积及其附近区域的热负载等内容进行合理计算，综合考虑工程设计的成本和设备投资，最终确定合理的管道规格。

5.泵站设计泵站设计是中深层地热供热的重要环节。

基本要求是根据井设计和管道规格设计，选用相应的设备组成泵站，确保各项设备的匹配性及稳定性，并根据压力、流量等参数合理计算泵站配套容量。

同时应注意选用流量、压力稳定、可靠性较高且耐腐蚀的建设材料和设备。

6.供热系统设计供热系统设计应合理选用供、回水两端的各类设备，如锅炉、热泵、换热器、集中补水机等，制定详尽的供水温度、供水压力、供水流量等技术规范指标，力求系统能够运行稳定，达到供热要求。

文章编号:1006 2610(2023)03 0037 05工业园区中深层地热能梯级利用供暖系统应用及效益分析李艳斌,张　勇,刘　轩,薛庆庆,闫光辰(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安　710065)摘　要:工业园区采用可再生能源供暖,减少对化石能源的依赖,是实现节能减排的有效途径之一㊂中深层地热能供暖作为节能减排的有效方式,对实现工业园区经济㊁环保㊁低碳发展具有重要意义㊂以西咸新区泾河新城某项目为对象,通过介绍中深层地热资源直接开采利用㊁基于地热能梯级利用技术应用情况,对比分析市政热力供热投资及运行费用,提出了中深层地热能在工业园区供暖系统中的高效利用方式㊂结果表明:中深层地热能供暖系统虽然初投资增加1530万元,但是运行成本降低了21.24元/m2,项目投资回收期为9.51a,投资内部收益率税后指标为11.18%,具有较好的经济效益;同时,每年可节约标准煤2288.9t,SO2减排量5.917t㊁NO X减排量2.383t㊁PM2.5减排量1.991t㊁CO2减排量4699.775t,具有显著的低碳环保效益㊂关键词:中深层地热;梯级利用;水源热泵;产业园;泾河新城中图分类号:TK52 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1006-2610.2023.03.008Application and Benefit Analysis of Medium and Deep Geothermal Energy CascadeUtilization Heating System in Industrial ParksLI Yanbin,ZHANG Yong,LIU Xuan,XUE Qingqing,YAN Guangchen(PowerChina Northwest Engineering Corporation Limited,Xi'an　710065,China)Abstract:The use of renewable energy for heating in industrial parks to reduce dependence on fossil energy is one of the effective ways to a⁃chieve energy conservation and emission reduction.As an effective way of energy conservation and emission reduction,medium and deep geo⁃thermal energy heating is of great significance to realize the economical,environment-friendly and low-carbon development of industrial parks.Taking a project in Jinghe New City,Xixian New Area as the object,by introducing the direct exploration and utilization of medium and deep geothermal resources and the application of geothermal energy cascade utilization technology,and comparing and analyzing the in⁃vestment and operating costs of municipal thermal heating system,the efficient utilization mode of medium and deep geothermal energy in the heating system of industrial parks is proposed.The results show that although the initial investment of the medium and deep geothermal ener⁃gy heating system increases by15.3million Yuan,the operating cost is reduced by21.24Yuan/square meter,The project investment recover period is9.51years,and the after-tax index of the internal rate of return of investment is11.18%,which has good economic benefits.At the same time,it can save2288.9t of standard coal,5.917t of SO2emission reduction,2.383t of NO X emission reduction,1.991t of PM2.5 emission reduction,and4699.775t of CO2emission reduction per year,which has significant low-carbon environmental benefits.Key words:medium and deep geothermal energy;cascade utilization;water source heat pump;industrial parks;Jinghe New City 收稿日期:2023-02-23 作者简介:李艳斌(1989-),男,陕西省西安市人,工程师,主要从事地热能设计研究工作. 基金项目:中国电力建设股份有限公司科技项目(DJ-HXGG-2022-07).0　前　言为贯彻落实习近平总书记在中央财经领导小组第14次会议上关于 推进北方地区冬季清洁取暖”重要讲话精神,各省市发展改革委㊁住建厅㊁自然资源厅陆续出台了因地制宜做好可再生能源供暖的指导文件,旨在切实加快推进地热能开发利用㊂地热73西北水电㊃2023年㊃第3期===============================================资源作为继风电㊁太阳能后又一大清洁能源,地热资源开发利用极具发展潜力㊂我国地热资源具有蕴藏丰富㊁能量稳定性好㊁直接利用系数高等特点,地热资源研究㊁开发已取得了显著的成果,但在推广上还受到一定的限制[1-3]㊂中深层地热能主要是利用地下水或岩体中,通过天然通道或人工钻井进行开采利用的地热能,温度一般在25℃以上,埋深在200~4000m[4]㊂其利用路线主要有中深层无干扰地热技术和地热水直接利用两种路线[5]㊂中深层无干扰地热技术俗称 干热岩供暖”,它不抽取地下热水,也不是用地下水,清洁环保㊂地热水直接利用则是在允许开采地下水资源的区域采用 直接开采㊁间接换热㊁采灌均衡”的工艺技术路线[6]㊂工业产业园是我国经济发展的重要组成部分,具有经济基础好㊁能源消耗大㊁产业聚集等特点,如何实现经济㊁环保㊁高效的发展一直备受关注㊂园区采用可再生能源供暖,减少对化石能源的依赖,是实现节能减排的有效途径之一㊂目前,我国地热资源利用主要用于住宅办公类建筑供暖㊁洗浴㊁泳池,在工业园区设置独立的分布式地热能供热中心较少㊂工业园区大都分布在城区外围,导致地热资源未能得到大力开发利用,主要受限于地区地热资源勘查不足㊁钻井失败率高㊁需科学合理开发等条件限制[7-9]㊂本文针对西咸新区泾河新城某产业园采用地热水直接利用方式,基于热能梯级利用的技术路线,通过对比市政热力供热投资及运行费用,提出中深层地热在产业园中高效利用的方式,为地区地热能开发利用提供可借鉴㊂1　地热能梯级利用技术地热能直接开采利用应用较多,但受限于设备有限温降,深井地热水经一次换热后直接排放,导致热能利用率低㊁运行费用高,地热水未得到科学利用㊂地热水梯级利用方式有效的解决了此问题,地热水采用二级~三级梯级利用,为系统提供供暖所需热量供空调末端使用(一般供回水温度为50/40℃)㊂地热水经梯级利用后最终以15~20℃回灌,地热尾水回灌率100%[10-12]㊂中深层地热水能源梯级利用不仅能提高单井供热能力和资源利用率,而且可以降低地热水的排放温度,有效节约和保护地热资源,避免热污染和环境污染,充分发挥资源效能,减少浪费,提高地热能利用效率[13-15]㊂2　项目概况及供暖技术方案2.1　项目概况本项目产业基地位于西咸新区泾河新城某产业园,地热能能源中心主要为20栋厂房,2栋配套办公,1栋宿舍楼供热㊂总供热建筑面积22.4万m2,园区内最高建筑单体48.30m㊂通过负荷计算㊁年耗热量计算,产业园总供暖热负荷14.5MW,年总耗热量为77781GJ㊂图1　产业园平面2.2　技术方案供暖系统热源采用产业园园区内开凿的2对(2采2灌)地热井,井深2600m㊂2口生产井平均产水量110m3/h,水温70℃,2口回灌井回灌温度18℃㊂在供暖季,2口地热生产井的潜水泵均提取水量110m3/h㊁水温70℃的地热水,通过除砂器㊁井水加压泵加压后全部进入板式换热器,再通过水源热泵机组升温后,为用户侧提供50/40℃的空调热水,地热尾水经清洗过滤后以18℃水温回灌至地下㊂地热水梯级利用系统原理如图2所示㊂中深层地热水供热量按照式(1)计算,通过供㊁回温差来对换热量进行核算㊂Q=cmΔT(1)式中:Q为中深层地热井供热量,W;c为水的比热容,取4.2×103J/(kg㊃℃);m为热水质量流量, kg/s;ΔT为热水供回水温差,℃㊂83李艳斌,张勇,刘轩,薛庆庆,闫光辰.工业园区中深层地热能梯级利用供暖系统应用及效益分析===============================================地热水首先通过一级板式换热器换热,直接提供水温50/40℃的采暖热水,供空调末端7164kW 的热量,一次侧水温由75℃降温至42℃;二级利用通过板式换热器,提供水温33/26℃的热水,由水源热泵机组升温至50/40℃,提供3650kW热量的采暖热水,一次侧水温由42℃降温至30℃(因厂区夏季有供冷需求,因此二㊁三级利用采用热泵冷凝器串联方式,在夏季匹配冷却塔制冷,本次仅对供热进行对比分析);三级利用通过板式换热器,提供水温22/15℃的热水,由水源热泵机组升温至50/40℃,提供热量3650kW,一次侧水温由30℃降温至18℃㊂三级利用空调热水汇集到分㊁集水汽供到厂区空调末端㊂供暖热源的主要设备及性能参数见表1㊂图2　能量梯级利用原理表1　供暖热源主要设备性能参数规格型号性能参数数量地热生产井 井深2600m(直井)水温70℃;水量110m3/h2地热回灌井 井深2600m(定向井)水温18℃;水量110m3/h2生产泵 150KQL/W180-70-55流量:126m3/h;功率:55kW;杨程:78m;转速:1480r/min3回灌泵 150KQL/W180-70-55流量:120m3/h;功率:22kW;杨程:38m;转速:1480r/min3一级板式换热器 钛板板式换热器一次侧水温:70/42℃;二次侧水温:50/40℃;换热量:4660kW2二级板式换热器 钛板板式换热器一次侧水温:42/30℃;二次侧水温:33/26℃;换热量:2340kW2三级板式换热器 钛板板式换热器一次侧水温:30/18℃;二次侧水温:22/15℃;换热量:2340kW2二级水源热泵机组制热量:3783kW;制热功率:560kW;冬季:蒸发器进出水温:33/26℃;冷凝器进出水温:45/50℃1三级水源热泵机组制热量:3871kW;制热功率:603kW;冬季:蒸发器进出水温:22/15℃;冷凝器进出水温:40/45℃1 根据上述分析可知,2采2灌地热井+水源热泵机组供暖系统供热量为14584kW,可以满足该厂区的设计总热负荷需求㊂采用梯级利用板式换热器可将地热尾水温度降至18℃,再进行回灌,大大提高了地热资源的利用效率㊂供暖期可通过末端负荷需求对生产泵流量变频调节,实现水泵流量在30% ~100%调节,梯级利用水源热泵机组根据水温变化自动调节机组运行负荷,通过调节地热热水开采量满足不同负荷状态下系统的运行工况㊂与传统市政集中供热相比,产业园区抽水取热型中深层地热能供热作为典型分布式供热系统,无需市政长距离供热管网,能源中心就近建设于建筑周边㊂系统启动㊁调节㊁运行灵活,不会受到市政热力各种局限性条件限制,可根据用户需求提前开始或延长供暖期㊂非常适合在非供暖季,产业园区有空调供热需求的应用㊂3摇经济效益分析对项目而言,若采用市政热力需每年缴纳采暖费,由市政热力公司运行维护㊂采用中深层地热能93西北水电㊃2023年㊃第3期===============================================是由建设方自行投资运行围护,收取采暖费由建设方所有,项目运行好,也会有很好的经济效益㊂3.1　建设投资费用分析采用城市热网供暖,需要缴纳城市热网供暖配套费,热力公司进行换热站施工㊁安装㊂收取费用按照 建筑面积×80元/m2”计取(各区域收费标准不同,本次以西安各地区为依据),收费面积为22.4万m2,该项目供热工程建设费为1792万元㊂采用中深层地热供暖,地热井打井工程费用为1497万元,水源热泵㊁水泵㊁换热器㊁水箱等设备费用为596.86万元,安装工程473.07万元㊂电气工程总费用307.11万元,自控工程总费用197.79万元,共计3322万元,见表2㊂表2　总投资估算表序号工程或费用名称估算金额/万元建筑工程安装工程设备及工器具购置其他费用合计Ⅰ第一部分工程费用1497.35473.07596.860.002567.28 1中深层地热1484.00134.57430.460.002049.03 2电气工程　191.56115.55　307.11 3自控工程　146.9450.85　197.79 3配电室土建工程13.35 13.35Ⅱ第二部分工程建设其他费用　367.31367.31 Ⅲ第三部分预备费 293.46293.46Ⅳ静态总投资　Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ　3228.053228.05Ⅴ第四部分建设期利息 48.5848.58Ⅵ铺底流动资金 45.4245.42Ⅶ总投资　Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ　3322.053322.05工业园采用中深层地热热能梯级利用供暖系统前期投资3322万元,比城市热网供暖投资增加1530万元㊂正是因为地热项目前期投入较大,各地政府均出台了多重补贴政策,对采用地热能供暖项目进行补贴㊁奖励来鼓励使用可再生能源㊂3.2　项目运营费用分析本次运营分析,项目运营费计算期按20a(运营期前3a达产率均为70%,从第四年开始按设计产能100%运行)㊂建筑物折旧年限按12a计算,并考虑3%的残值;设备折旧年限按10a计算,并考虑3%的残值㊂项目全投资税后基准收益率取8%,项目资本金按建设投资的30%考虑,资本金为建设单位自筹㊂银行贷款比例按建设投资的70%㊂3.2.1　采暖收费建筑面积供热根据‘西安市物价局西安市市政公用局关于进一步明确城区集中供热价格有关问题的通知“(市物发[2012]265号),非居民用热每月每平方米不高于7.5元计算,乘层高系数㊂本项目总供能面积22.4万m2,年供热周期4个月(121 d)㊂经测算,项目达产年年供热采暖费为942.4万元㊂3.2.2　运行成本项目每年总耗热量为77781GJ,供暖季年耗电量297.09万kWh,供暖季电费按照综合电价0.573元/kWh计算,电费170.23万元;人员工资及福利费取西安市工资水平10万元/年㊃人,人员设定4人,其中班长1人,员工3人;供暖季耗水量每天10 t水,水价3.5元/t;设备维修费取固定资产原值的2%计算;其他费用按销售收入的8%计算㊂经计算,达产后年经营成本为312.0万元㊂经财务评价测算(见表3和表4)可以看出,项目财务投资内部收益率税后指标为11.18%,高于行业基准收益率8%,表明项目经济性较好㊂按折现率8%测算的项目税后财务净现值824万元,表明项目可以获得比基准收益率更高的收益,项目的盈利能力较好㊂市政供热不仅前期需要缴纳城市热网供暖配套费1792万元,投产年还需缴纳采暖费942.4万元,而采用中深层地热能不仅可以收回前期投入成本,还可以取得较好的利润㊂表3　财务评价主要指标汇总表基准收益率/%财务净现值/万元投资回收期/a项目总投资收益率/% 8%8249.5111.10%表4　成本指标汇总表单位收费面积经营成本/[元㊃(m2㊃月)-1]单位收费面积平均总成本/(元㊃m-2)单位面积建设投资/(元㊃m-2)3.49 5.27144.12中深层地热能初始投资高,运行成本低,投资回收期长的特点㊂设计初期必须对热储层特征㊁地温场特征㊁地热水流体性质㊁地热流体可开采量㊁可利用的热能量和回灌能力等进行测算,说明地热资源是否满足用能需求㊂且密切监测地热井水温㊁水量和水位,利用监测数据,进一步确定地热资源长期开发和利用计划㊂4　生态效益采用城市热网供暖,项目每年总耗热量为77781GJ,热源消耗电量297万kWh㊂根据GB04李艳斌,张勇,刘轩,薛庆庆,闫光辰.工业园区中深层地热能梯级利用供暖系统应用及效益分析===============================================55036-2022‘综合能源计算通则“,标准煤热值按照29307kJ/kg计,1kWh电量折合0.1229kg标准煤㊂每年供暖消耗共折合标准煤2654t,地源热泵耗电量共折合标准煤365.1t㊂因此,每年节约标准煤共计2288.9t㊂根据综合全程煤炭污染物排放量换算[16-17],项目年污染物减排量见表5㊂表5　本项目供暖设计方案污染物减排量　污染物/tSO2NO X PM2.5CO2减排量 5.917 2.383 1.9914699.775可以看出,项目年SO2减排量5.917t㊁NO X减排量2.383t㊁PM2.5减排量1.991t㊁CO2减排量4699.775t㊂与市政热力供热相比,该系统产生了很好的低碳环保㊁生态效益㊂5　结　论(1)西咸新区泾河新城地区地热资源非常好,生产井取水量可达到110m3/h㊁水温70℃,采用中深层地热能梯级利用的技术方案,单井供热量可达到7MW,非常适宜将中深层地热能梯级供热技术方案推广到工业园区应用㊂(2)工业园采用中深层地热热能梯级利用供暖系统前期投资3322万元,比城市热网供暖投资增加1530万元;采暖季运行成本仅为8.76元/m2,比采用市政热力(30元/m2)低21.24元/m2㊂依托其极低的运行费用,项目投资回收期为9.51a,投资内部收益率税后指标为11.18%,具有很好的收益㊂(3)园区采用中深层地热能梯级利用供热,每年节约折合标准煤2288.9t㊂项目年SO2减排量5.917t㊁NO X减排量2.383t㊁PM2.5减排量1.991 t㊁CO2减排量4699.775t㊂项目的成功应用对城市能源结构调整㊁绿色低碳发展㊁环境建设具有极大促进意义,可供有条件的类似工业产业园借鉴推广㊂参考文献:[1]　王贵玲,张薇,梁继运,等.中国地热资源潜力评价[J].地球学报,2017,38(04):448-459.[2]　陈焰华,於仲义.从建筑碳排放达峰看地热能的技术特性[J].暖通空调,2022,52(01):75-80.[3]　马冰,贾凌霄,于洋,等.世界地热能开发利用现状与展望[J].中国地质,2021,48(06):1734-1747.[4]　杨宇谦.地热能供暖工程创新的多案例分析[J].能源研究与管理,2022,14(03):141-146.[5]　乔勇,易跃春,赵太平,等.2021年中国地热能发展现状与展望[J].水力发电,2022,48(08):1-3,40.[6]　薛永明.深层地热水热泵空调系统的可行性及关键技术研究[D].济南:山东建筑大学,2009.[7]　姜曙,刘芳芳,刘媛媛,等. 地热能+”在工程实践中的综合梯级应用[J].综合智慧能源,2022,44(09):59-64. [8]　武明辉,隋少强,黄旭.西咸新区中深层地热资源供暖潜力分析[J].石化技术,2021,28(07):154-155.[9]　薛永明.深层地热水热泵空调系统的可行性及关键技术研究[D].济南:山东建筑大学,2009.[10]　窦成良.深层地热水资源在暖通空调领域中的应用探讨[D].济南:山东建筑大学,2011.[11]　贾艳雨,常青,王俞文,等.我国地热能开发利用现状及双碳背景下的发展趋势[J].石油石化绿色低碳,2021,6(06):5-9.[12]　尹富庚.低温地热能梯级利用供暖系统研究[D].北京:北京工业大学,2003.[13]　丁永昌.中深层地热能梯级利用系统优化研究[D].济南:山东建筑大学,2016.[14]　黄璜,刘然,李茜,等.地热能多级利用技术综述[J].热力发电,2021,50(09):1-10.[15]　孟阳.关中地区地热产业发展现状及前景研究[D].西安:长安大学,2017.[16]　王军,杨璐娜.我国 气代煤”采暖环境效益的经济分析[J].河南科学,2020,38(04):684-688.[17]　杜赛赛,张勇,刘轩,等.西北地区带辅助热源的中深层地源热泵供暖系统设计负荷配比分析[J].西北水电,2022(01):95-98,102.14西北水电㊃2023年㊃第3期===============================================。

河南兰考中深层地热集中供热系统应用实例分析发布时间：2023-04-19T06:29:42.993Z 来源：《科技潮》2023年4期作者：郑钢[导读] 兰考县位于黄河冲积扇形平原南侧，地形西高东低，稍有倾斜；地面坡降为1/5000，土层深厚，海拔高度在57-75m之间。

浙江陆特能源科技股份有限公司浙江杭州 310051摘要：本文对河南省兰考县中深层地热能集中供热系统进行分析，介绍了一级换热器直接供热加热泵机组供热相结合的地热能梯级利用供热系统。

依托已运行项目实例，详细介绍兰考中深层地热能梯级利用系统设计、地热井成井工艺、回灌工艺以及地下水水质情况，并对兰考中深层地热能集中供热系统的重难点进行分析。

关键词：中深层地热；集中供热；应用实例；重难点分析前言兰考县位于黄河冲积扇形平原南侧，地形西高东低，稍有倾斜；地面坡降为1/5000，土层深厚，海拔高度在57-75m之间。

2005年以来兰考县零星施工多处地热井，多为私自开发，井深多介于1000-1300m，主要取明化镇组砂岩地热水，水温50-60℃，水量40-60m3/h；开发利用多以洗浴为主，个别用于供暖，地热尾水均进行外排。

这些地热井对热储层未进行统一规划，各地热井各自取水，没有统筹考虑。

目前大部分私自开发的地热井已由政府部门统一关停。

为了能够更好地利用兰考县地热资源，兰考县规划管理局发布的《兰考县中心城区地热供热专项规划（2018-2030年）》中明确，根据兰考县的实际情况，兰考县城市供热应以地热供热为主，其他形式的热源为辅的城市供热体系，以确保供热的经济性。

1 项目概况本项目位于兰考县西南区域，集中供热范围为A和B两个住宅小区，A小区供热建筑面积12.92万㎡，其中低区约9.54万㎡，高区约3.38万㎡；B小区供热建筑面积7.65万㎡，其中低区约4.4万㎡，高区约3.25万㎡。

总供热建筑面积20.57万㎡本项目以兰考县地下1300-2000m新近系馆陶组热储地热水为热源，该含水层孔隙率相对稳定致密，抽水量稳定，回灌时因受孔隙水压力影响较为困难[1]。