深水井地暖的原理?
未知
2022-01-22 15:24:17
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由于距離地表一定深度時,其溫度幾乎為恒溫17度左右。利用深水井較高的水溫,通過加熱向地暖供熱,可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
地?zé)峋?,指的是井?500米左右的地?zé)崮芑蛩疁卮笥?0℃的溫泉水來進(jìn)行發(fā)電的方法和裝置,地?zé)岱指邷?、中溫和低溫三類。高?50℃,以蒸汽形式存在的,屬高溫地?zé)幔?0℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,屬中溫地?zé)幔桓哂?25℃、低于90℃,以溫水、溫?zé)崴?、熱水等形式存在的,屬低溫地?zé)帷?010年3月12日在北京市大興區(qū)鳳河營村成功打出一口地?zé)峋?,?jīng)過測量溫度達(dá)到103℃,打破了北京地?zé)岢鏊疁囟鹊募o(jì)錄,成為北京首個中溫地?zé)峋?br> 定義:地?zé)峋?500米左右的地?zé)崮芑蛩?br> 溫大于30℃的溫泉水來進(jìn)行發(fā)電的方法和裝置(也可以用于工業(yè)余熱發(fā)電)。
開采地表以下熱資源(主要為天然蒸氣、熱水和熱鹵水等)的鉆探井稱為地?zé)峋?。所謂地?zé)?,就是能夠?jīng)濟(jì)地為人類所利用的地球內(nèi)部的熱資源。礦井向深部掘進(jìn)時,總是越來越熱。鉆孔越深,底部的溫度也越高。陸地上的平均地?zé)崽荻燃s25℃/千米。大地?zé)崃鳜F(xiàn)象主要受地殼和上地幔中50~100千米范圍內(nèi)熱活動的控制。根據(jù)地震資料可知,整個地幔是個固體,因此,在地幔范圍內(nèi)的溫度上限低于物質(zhì)的熔點(diǎn),但在地下700千米深處接近熔點(diǎn),外核物質(zhì)處于流體狀態(tài),它的溫度高于物質(zhì)的熔點(diǎn)。內(nèi)核的溫度,一般超過地幔溫度400~500℃。地心的溫度不低于2000℃,但也不超過10000℃。關(guān)于地球內(nèi)部溫度推算的結(jié)果是:100千米上地幔頂部局部熔融處1100~1200℃;400千米處1500℃;700千米上、下地幔界面處1900℃;2900千米地幔與地核分界面3700℃;5100千米內(nèi)、外地核分界面4300℃;6371千米地心4500℃。
市場預(yù)測:按國家政策法律、綠色電力,全額由國家電網(wǎng)收購,收購價格按我國現(xiàn)行電價及綠色電力優(yōu)惠政策預(yù)計0.7元/度電(太陽能電價大于1元/度電)。
主要用途
1、一般人首先會想到溫泉洗浴,地?zé)徇h(yuǎn)不止這些簡單的用途。地?zé)岱指邷?、中溫和低溫三類。高?50℃,以蒸汽形式存在的,屬高溫地?zé)幔?0℃~150℃,以水和蒸汽的混合物等形式存在的,屬中溫地?zé)?;高?25℃、低于90℃,以溫水、溫?zé)崴?、熱水等形式存在的,屬低溫地?zé)帷?br> 2、高溫地?zé)徇m合發(fā)電,中溫地?zé)峥砂l(fā)電,也可用于房屋供暖,低溫地?zé)釀t可用于洗浴、醫(yī)療,也可以用于供暖以及溫室種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。
3、首先考慮用于發(fā)電。在國外以中溫地?zé)崴疄槟茉吹牡責(zé)犭娬静⒉簧僖?,美國阿拉斯加已建成?2℃地?zé)崴l(fā)電的機(jī)組。在中國的云南騰沖,也有一座中溫發(fā)電站。
4、地?zé)峋€可用于供暖。除環(huán)保、節(jié)能外,地?zé)峁┡夹g(shù)上簡單易行,對溫度的要求也比較寬泛,從 15℃~180℃的溫度范圍均可利用。而103℃的地下熱水,正好可免去加熱,直接引至供暖系統(tǒng)作供暖服務(wù)。
5、地?zé)釕?yīng)進(jìn)行“梯級”利用,這樣可對地?zé)豳Y源“物盡其用”,第一步用于供暖;第二步送入溫泉垂釣中心,提供地板供暖;第三步就是水產(chǎn)養(yǎng)殖,之后引到溫泉種植采摘基地,作特菜和花卉以及各種時鮮果品種植灌溉之用;最后排入溫泉公園的湖里,使其冬天不結(jié)冰,綠水常清。
地?zé)峋木谘b置
地?zé)峋木谘b置主要有三種:多功能井口裝置、井口隔氧裝置和井口除砂裝置。?
(1)多功能井口裝置。地?zé)峋谘b置是地?zé)峋_發(fā)中最基本的井口設(shè)備,是維持地?zé)峋a(chǎn)正常運(yùn)行,進(jìn)行熱水動態(tài)監(jiān)測,防止由于井管伸縮及地面下降而引起的事故,減少熱水的腐蝕作用等所必需的。隨著地?zé)崂玫闹鸩桨l(fā)展.地?zé)峋木谘b置逐步規(guī)范化。目前在我國天津地?zé)衢_發(fā)中較普遍采用的多功能井口裝置就是其中之一。
?。?)井口隔氧裝置。為防止地?zé)崴诰谂c空氣接觸,減少地?zé)崴醒鯕馀c氯離子聯(lián)合作用對輸水設(shè)備的腐蝕危害,在一些有腐蝕作用的地?zé)峋难b置中,安裝隔氧設(shè)備,其中較為常用的一種方法是氮?dú)獗Wo(hù)法。
?。?)井口除沙裝置。有的地?zé)峋?,由于地質(zhì)及施工方面的因素,水中的含沙量超過國家規(guī)定的工業(yè)用水含沙量標(biāo)準(zhǔn)(含沙量應(yīng)低于1/200萬),影響熱水的正常使用。若含沙量高的地?zé)崴糜诠┡畷斐晒苈废到y(tǒng)堵塞,因此對于含沙量超過標(biāo)準(zhǔn)的地?zé)峋畱?yīng)采取除沙措施。目前國內(nèi)設(shè)計的旋流式除沙器,是一種較為理想的地?zé)崂孟到y(tǒng)中的除沙設(shè)備。該設(shè)備一般安裝在熱水井口的出水管上。
地?zé)?br> 要說地?zé)峋叵攘私馐裁词堑責(zé)帷?br> 地?zé)豳Y源有著廣泛的用途,它和礦物燃料的區(qū)別在于不用燃燒, 因其可輸送性比較低,輸送高溫地?zé)崴臉O限距離約100km, 天然蒸汽的輸送距離大約只有10km, 故一般是使地?zé)崮芫偷剞D(zhuǎn)換為電能或直接利用。目前我國利用地?zé)嶂饕糜诎l(fā)電、工業(yè)烘干及制冷空調(diào)、供暖、醫(yī)療洗浴、溫室、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉等,其應(yīng)用范圍取決于地?zé)崴臏囟雀叩汀囟雀?,可用于地?zé)岚l(fā)電;溫度低,則只能用于地?zé)釡厥摇B(yǎng)殖及農(nóng)業(yè)灌溉。?
?。ㄒ唬┌l(fā)電
限于高溫地?zé)崽?,目前我國用于發(fā)電的地?zé)崽镉形鞑匮虬司?、河北后郝窯、廣東鄧屋、湖南寧鄉(xiāng)灰湯等地?zé)崽铮?上述地?zé)崽锼娬境鞑匮虬司度牍I(yè)利用外,其余均為試驗性電站。
?。ǘ┕I(yè)利用
限于60~150℃的中、低溫地?zé)崴?,主要用于烘干、紡織印染及制革洗滌等方面,地?zé)崴糜诠I(yè)的適用溫度。
?。ㄈ┕┡?br> 用于供暖的地?zé)崴疁囟纫话阍?0℃以上,也有采用50~60 ℃的,50℃ 以下的則很少采用。分直接供暖和間接供暖兩種方式:直接供暖是將地?zé)崴苯铀腿牍嵯到y(tǒng), 其對地?zé)崴乃|(zhì)要求高,不得對供暖管道系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢,一般為礦化度比較低的地?zé)崴婚g接供暖是使地?zé)崴ㄟ^熱交換器將熱轉(zhuǎn)換給供熱系統(tǒng)進(jìn)行供暖。開采具有腐蝕性和易產(chǎn)生結(jié)垢的地?zé)崴┡?,一般采用間接供暖方式。地?zé)崴┡睦寐嗜Q于地?zé)崴臏囟燃捌涔┡笈欧潘疁囟龋責(zé)崴疁囟扔? 供暖后的排水溫度愈低, 則其供暖的利用率越高。
?。ㄋ模┽t(yī)療洗浴
最適于洗浴的地?zé)崴疁囟仁?0~60℃, 溫度偏高需加入涼水或適當(dāng)降低溫度后, 方可用于洗浴, 這樣做對地?zé)豳Y源是一種浪費(fèi);溫度偏低, 會使身體感到不適。用于醫(yī)療的地?zé)崴? 除有溫度要求外, 對水質(zhì)有相應(yīng)的要求。我國采用下列標(biāo)準(zhǔn)作為醫(yī)療地?zé)崴?,又稱醫(yī)療礦泉水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
(五)飲用礦泉水
不少低溫地?zé)崴?,因其來源于深部,未受人為污染,并含有一些有益于人體健康的微量元素,可作為飲用天然礦泉水開發(fā)利用, 我國開發(fā)的一些飲用天然礦泉水中,就有相當(dāng)一部分是低溫地?zé)崴?。?dāng)?shù)責(zé)崴奈廴疚镏笜?biāo)、微生物指標(biāo)及鋰、鍶、鋅、銅、鉻、鋇等組分的限量指標(biāo)符合要求的條件下,水中有一項( 或一項以上)指標(biāo)符合表2.5.6的規(guī)定,可作為飲用天然礦泉水開發(fā)。
?。┧a(chǎn)養(yǎng)殖
溫度在30~45℃,符合TJ35漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低礦化的地?zé)崴捎糜谒a(chǎn)養(yǎng)殖。在中國較多的用于養(yǎng)殖鰻魚、羅非魚、對蝦、河蟹、甲魚等。
?。ㄆ撸┺r(nóng)業(yè)利用
一是利用地?zé)峤厥?,種植名貴花卉、蔬菜等作物;二是用于農(nóng)田灌溉或給土壤加溫。前者利用地?zé)崴疁囟仍?0~75℃之間, 后者利用地?zé)崴疁囟纫话阍?0℃以下。用于農(nóng)田灌溉的地?zé)崴|(zhì)應(yīng)滿足農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
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