地?zé)豳Y源開發(fā)利用
天津市華馨公寓地?zé)崽菁?jí)利用
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 11:01:10瀏覽次數(shù):1489
工程概況
華馨公寓位于天津市河?xùn)|區(qū),建于1999年,規(guī)劃建設(shè)面積20萬平方米,一期有13.7萬平方米的采暖及生活用水,二期供暖面積6.3萬平方米。2002年,由于小區(qū)建設(shè)的需要,又新增了供熱面積4.5萬平方米左右。小區(qū)所處位置,地?zé)豳Y源條件較好。熱儲(chǔ)層為薊縣系霧迷山組,出水溫度85℃左右,出水量為90 -130m3/h,如按一般工藝設(shè)計(jì)只能滿足10萬平方米左右的供暖,存在熱源嚴(yán)重的不足問題。結(jié)合開發(fā)建設(shè)的需求,地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù)為該工程熱源不足問題的解決發(fā)揮了重要作用。
該站地?zé)峋?/a>開采為一采一灌的對(duì)井回灌開采方式,系統(tǒng)特點(diǎn)為“小而精”,即占地面積小、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、使用效果佳,配以計(jì)算機(jī)24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。降溫后的地?zé)崴?/a>部分進(jìn)入下一級(jí)系統(tǒng),另一部分進(jìn)入裝有石英砂的除鐵罐內(nèi)進(jìn)行吸氣除鐵,實(shí)施24小時(shí)熱水供應(yīng)。
為了進(jìn)一步提高地?zé)崂?/a>率,開發(fā)剩余地?zé)豳Y源,為下一步的規(guī)劃建設(shè)預(yù)留供熱負(fù)荷,華馨公寓首次在地?zé)?/a>供熱系統(tǒng)中,引入了地板輻射采暖方式,同時(shí),大面積的住宅型地板采暖在天津地區(qū)也尚屬首例。其優(yōu)點(diǎn)在于舒適、美觀、衛(wèi)生,另外地板采暖高效節(jié)能,使地?zé)崴?/a>的利用溫差加大了10℃。另外.輻射采暖可比其他散熱器節(jié)約20%左右的供熱量,與鑄鐵散熱器相比可節(jié)約30%的運(yùn)行費(fèi)用。華馨公寓地板采暖系統(tǒng)是利用散熱器采暖的回水(50℃)作為供水,利用低溫大流量的原理,循環(huán)至地板采暖回水為40℃,進(jìn)入換熱器與地?zé)?/a>水進(jìn)行熱交換,這樣利用地?zé)嵛菜?/a>的熱量,增加了供熱面積5.5萬平方米,提高了資源利用率??梢姷匕遢椛鋼Q熱是合理開發(fā)利用低溫地?zé)豳Y源、擴(kuò)大供熱面積和提高采暖效益的良好方式之一。
由于小區(qū)建設(shè)的需要,2002年內(nèi)新增熱面積4.5萬平方米,考慮到地?zé)峋?/a>韻產(chǎn)熱量及新增熟負(fù)荷,調(diào)勢(shì)在必行。目前用于調(diào)峰的設(shè)備多為燃油、燃?xì)忮仩t,但在地?zé)峁┡?/a>工程中,應(yīng)甩水源熟泵技術(shù)進(jìn)行冬季調(diào)峰,能提高熱能利用率,實(shí)現(xiàn)地?zé)?/a>資源的梯級(jí)利用,為40℃以下的地?zé)?/a>棄水提供了新的利用途徑。
目前水源熱泵技術(shù)已經(jīng)成熟,主機(jī)運(yùn)行安全可靠,較其他方式具有高效、環(huán)保、節(jié)能等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。為此,該區(qū)新增4.5萬平方米的供熱,由熱泵提取棄水中的熱能來滿足,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了梯次、高效、節(jié)能的目的。
地?zé)岬刭|(zhì)條件
華馨公寓構(gòu)造位置位于滄縣隆起大小東莊凸起的西南邊緣,基巖埋深1100米左右。區(qū)域上對(duì)本區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件起控制作用的斷裂,主要有海河斷裂、天津斷裂和李七莊斷裂。
海河斷裂
位于本區(qū)南側(cè),是大小東莊凸起的南部邊界。沿海河分布,走向北西,傾向南西,區(qū)域上延伸較長(zhǎng),西起天津市區(qū),東入渤海。該斷裂屬殼斷裂,活動(dòng)時(shí)期長(zhǎng),有一定的繼承性和新生性。該斷裂距離設(shè)計(jì)區(qū)較近,對(duì)本區(qū)的地?zé)岬刭|(zhì)條件的影響較大。
天津斷裂
位于天津市區(qū)西部,是大一小東莊凸起的西部邊界,走向北北東,傾向北西西,傾角約45°,屬正斷層,斷層落差200-300m。該斷裂屬蓋層斷裂。
李七莊斷裂
位于本區(qū)東側(cè)是凸起內(nèi)部斷裂,走向北北東,傾向北西西,傾角60°,屬正斷層,區(qū)域上延伸約10km,該斷裂對(duì)設(shè)計(jì)區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件影響較大。
地層概況
華馨公寓所在地區(qū)的地層包括新生界的平原組與明化鎮(zhèn)組,古生界的奧陶系與寒武系,元古界的景兒峪組、龍山組與霧迷山組。
熱儲(chǔ)特征
小區(qū)將取薊縣系霧迷山組熱儲(chǔ)層的地?zé)崴?/a>,該熱儲(chǔ)層位于上元古界青白口系地層之下,主要巖性以深灰、淺灰色含灰質(zhì)白云巖為主。設(shè)計(jì)區(qū)附近該層的頂板埋深2550- 2600m,熱儲(chǔ)層溫度85℃左右,單井出水量90-130 m3/h,水質(zhì)類型為CISO4.HC03-Na型,含氟量約lOmg/L,總礦化度1900 mg/L,總硬度為245 mg/L,總堿度約330 mg/L,pH值為7.5左右,為低礦化度中性軟水。拉申指數(shù)3左右,屬中等腐蝕性熱水。該熱儲(chǔ)層熱水中鍶、鋰、偏硅酸和偏硼酸等含量也均達(dá)到飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。
地?zé)峋?/a>設(shè)計(jì)方案
根據(jù)有關(guān)資料,結(jié)合設(shè)計(jì)區(qū)地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件,以及現(xiàn)有地?zé)峋?/a>的分布,布設(shè)一采一灌兩眼地?zé)峋?#井垂深3000m,斜深3040m,傾角11.45°,方位角44°;2#井垂深2950m,斜深301Om,傾角14.55°,方位角270°。兩井均于400m開始造斜。
華馨公寓位于天津市河?xùn)|區(qū),建于1999年,規(guī)劃建設(shè)面積20萬平方米,一期有13.7萬平方米的采暖及生活用水,二期供暖面積6.3萬平方米。2002年,由于小區(qū)建設(shè)的需要,又新增了供熱面積4.5萬平方米左右。小區(qū)所處位置,地?zé)豳Y源條件較好。熱儲(chǔ)層為薊縣系霧迷山組,出水溫度85℃左右,出水量為90 -130m3/h,如按一般工藝設(shè)計(jì)只能滿足10萬平方米左右的供暖,存在熱源嚴(yán)重的不足問題。結(jié)合開發(fā)建設(shè)的需求,地?zé)崽菁?jí)利用技術(shù)為該工程熱源不足問題的解決發(fā)揮了重要作用。
該站地?zé)峋?/a>開采為一采一灌的對(duì)井回灌開采方式,系統(tǒng)特點(diǎn)為“小而精”,即占地面積小、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、使用效果佳,配以計(jì)算機(jī)24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。降溫后的地?zé)崴?/a>部分進(jìn)入下一級(jí)系統(tǒng),另一部分進(jìn)入裝有石英砂的除鐵罐內(nèi)進(jìn)行吸氣除鐵,實(shí)施24小時(shí)熱水供應(yīng)。
為了進(jìn)一步提高地?zé)崂?/a>率,開發(fā)剩余地?zé)豳Y源,為下一步的規(guī)劃建設(shè)預(yù)留供熱負(fù)荷,華馨公寓首次在地?zé)?/a>供熱系統(tǒng)中,引入了地板輻射采暖方式,同時(shí),大面積的住宅型地板采暖在天津地區(qū)也尚屬首例。其優(yōu)點(diǎn)在于舒適、美觀、衛(wèi)生,另外地板采暖高效節(jié)能,使地?zé)崴?/a>的利用溫差加大了10℃。另外.輻射采暖可比其他散熱器節(jié)約20%左右的供熱量,與鑄鐵散熱器相比可節(jié)約30%的運(yùn)行費(fèi)用。華馨公寓地板采暖系統(tǒng)是利用散熱器采暖的回水(50℃)作為供水,利用低溫大流量的原理,循環(huán)至地板采暖回水為40℃,進(jìn)入換熱器與地?zé)?/a>水進(jìn)行熱交換,這樣利用地?zé)嵛菜?/a>的熱量,增加了供熱面積5.5萬平方米,提高了資源利用率??梢姷匕遢椛鋼Q熱是合理開發(fā)利用低溫地?zé)豳Y源、擴(kuò)大供熱面積和提高采暖效益的良好方式之一。
由于小區(qū)建設(shè)的需要,2002年內(nèi)新增熱面積4.5萬平方米,考慮到地?zé)峋?/a>韻產(chǎn)熱量及新增熟負(fù)荷,調(diào)勢(shì)在必行。目前用于調(diào)峰的設(shè)備多為燃油、燃?xì)忮仩t,但在地?zé)峁┡?/a>工程中,應(yīng)甩水源熟泵技術(shù)進(jìn)行冬季調(diào)峰,能提高熱能利用率,實(shí)現(xiàn)地?zé)?/a>資源的梯級(jí)利用,為40℃以下的地?zé)?/a>棄水提供了新的利用途徑。
目前水源熱泵技術(shù)已經(jīng)成熟,主機(jī)運(yùn)行安全可靠,較其他方式具有高效、環(huán)保、節(jié)能等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。為此,該區(qū)新增4.5萬平方米的供熱,由熱泵提取棄水中的熱能來滿足,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了梯次、高效、節(jié)能的目的。
地?zé)岬刭|(zhì)條件
華馨公寓構(gòu)造位置位于滄縣隆起大小東莊凸起的西南邊緣,基巖埋深1100米左右。區(qū)域上對(duì)本區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件起控制作用的斷裂,主要有海河斷裂、天津斷裂和李七莊斷裂。
海河斷裂
位于本區(qū)南側(cè),是大小東莊凸起的南部邊界。沿海河分布,走向北西,傾向南西,區(qū)域上延伸較長(zhǎng),西起天津市區(qū),東入渤海。該斷裂屬殼斷裂,活動(dòng)時(shí)期長(zhǎng),有一定的繼承性和新生性。該斷裂距離設(shè)計(jì)區(qū)較近,對(duì)本區(qū)的地?zé)岬刭|(zhì)條件的影響較大。
天津斷裂
位于天津市區(qū)西部,是大一小東莊凸起的西部邊界,走向北北東,傾向北西西,傾角約45°,屬正斷層,斷層落差200-300m。該斷裂屬蓋層斷裂。
李七莊斷裂
位于本區(qū)東側(cè)是凸起內(nèi)部斷裂,走向北北東,傾向北西西,傾角60°,屬正斷層,區(qū)域上延伸約10km,該斷裂對(duì)設(shè)計(jì)區(qū)地?zé)岬刭|(zhì)條件影響較大。
地層概況
華馨公寓所在地區(qū)的地層包括新生界的平原組與明化鎮(zhèn)組,古生界的奧陶系與寒武系,元古界的景兒峪組、龍山組與霧迷山組。
熱儲(chǔ)特征
小區(qū)將取薊縣系霧迷山組熱儲(chǔ)層的地?zé)崴?/a>,該熱儲(chǔ)層位于上元古界青白口系地層之下,主要巖性以深灰、淺灰色含灰質(zhì)白云巖為主。設(shè)計(jì)區(qū)附近該層的頂板埋深2550- 2600m,熱儲(chǔ)層溫度85℃左右,單井出水量90-130 m3/h,水質(zhì)類型為CISO4.HC03-Na型,含氟量約lOmg/L,總礦化度1900 mg/L,總硬度為245 mg/L,總堿度約330 mg/L,pH值為7.5左右,為低礦化度中性軟水。拉申指數(shù)3左右,屬中等腐蝕性熱水。該熱儲(chǔ)層熱水中鍶、鋰、偏硅酸和偏硼酸等含量也均達(dá)到飲用礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。
地?zé)峋?/a>設(shè)計(jì)方案
根據(jù)有關(guān)資料,結(jié)合設(shè)計(jì)區(qū)地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件,以及現(xiàn)有地?zé)峋?/a>的分布,布設(shè)一采一灌兩眼地?zé)峋?#井垂深3000m,斜深3040m,傾角11.45°,方位角44°;2#井垂深2950m,斜深301Om,傾角14.55°,方位角270°。兩井均于400m開始造斜。
1.系統(tǒng)采用兩級(jí)換熱一級(jí)提熱:利用鈦板換熱器將85℃的地?zé)崴?/a>經(jīng)一級(jí)換熱后排出溫度60℃;然后進(jìn)入二級(jí)鈦板換熱器,換熱后排出,排出溫度35℃;再進(jìn)入熱泵機(jī)組進(jìn)行提熱后排出,排出溫度12℃,排出的地?zé)嵛菜?/a>回灌到回灌井中。
2.供熱負(fù)荷分為三部分:第一部分采用管網(wǎng)方式供熱,供熱溫度為63℃,管網(wǎng)回水溫度為40℃;第二、第三部分采用地板輻射換熱,系統(tǒng)進(jìn)水溫度為50℃,出水溫度為30℃。