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中國地熱資源開發(fā)利用技術(shù)趨勢

時間:2020-08-13 12:25:45 能源審計師 我要投稿

中國地熱資源開發(fā)利用技術(shù)趨勢

  地熱資源開發(fā)利用技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合技術(shù),涉及資源勘查與評價、鉆井成井工藝、尾水回灌、梯級利用、高效運營、保溫與換熱、防腐防垢、熱泵和發(fā)電等技術(shù)。那么,下面是小編為大家整理的中國地熱資源開發(fā)利用技術(shù)趨勢,歡迎大家閱讀瀏覽。

  1地熱資源勘查與資源評價技術(shù)

  地熱資源勘查技術(shù)。以電法、大地電磁法為主,在西藏、天津、北京、陜西、河北、河南、山東、四川、新疆等地地熱資源勘查中得到了廣泛應(yīng)用。

  地熱資源評價技術(shù)。以熱儲體積法最為成熟,國土資源部2009年組織開展《全國地熱資源潛力評估》,該成果已于2014年11月發(fā)布,確定了地熱開發(fā)有利目標靶區(qū)。

  2地熱鉆井成井工藝技術(shù)

  針對不同深度、地層和巖性,形成了適合不同熱儲類型的井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、低密度流體鉆井、熱儲層物性錄井、測井及有效儲層評價等地熱井鉆井成井工藝技術(shù)體系。中石油聯(lián)合中石化在肯尼亞OLKARIA地區(qū)施工了一批高溫地熱井,最高地層溫度達到了350℃,初步形成了高溫定向鉆井、井筒降溫、鉆頭選型、空氣泡沫鉆井液等高溫地熱井鉆井技術(shù)。

  3地熱尾水回灌技術(shù)

  地熱尾水回灌技術(shù),對于地熱資源保護、減少資源浪費、延長生產(chǎn)井壽命以及減少環(huán)境污染等方面具有重要作用。中國石化集團開展了回灌技術(shù)攻關(guān),實現(xiàn)灰?guī)r熱儲層100%回灌,砂巖地層回灌取得階段性成果(山東商河、樂陵試驗井回灌率超過80%,陜西咸陽正在進行回灌試驗:文林2號井回灌系統(tǒng)已經(jīng)取得國家專利局頒發(fā)的“砂巖地熱尾水經(jīng)濟回灌系統(tǒng)”技術(shù)專利,自然回灌量連續(xù)兩個采暖季保持在100m /h以上,最大瞬間回灌量達148m/h,回灌率達到100%。),天津等地也在積極推進尾水回灌。回灌技術(shù)對改變地熱資源直接利用領(lǐng)域濫采濫排、污染環(huán)境、低水平開發(fā)、不可持續(xù)具有重大意義。

  4地熱資源梯級利用技術(shù)

  根據(jù)“品位對口,梯級利用”的用能思想,實現(xiàn)地熱發(fā)電、建筑高效供熱制冷、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和溫泉沐浴的梯級利用,大幅度提高地熱能的轉(zhuǎn)化與利用。

  5地熱、余熱發(fā)電技術(shù)

  地熱、余熱發(fā)電技術(shù)有四種類型:干蒸汽發(fā)電法、擴容(閃蒸)發(fā)電法、雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電法和全流循環(huán)式發(fā)電法。

  干蒸汽發(fā)電法,是世界上最早的.地熱能發(fā)電技術(shù),單機裝機規(guī)模大,發(fā)電成本低,對地熱資源類型要求高,適用于地熱溫度在150℃以上的高溫干蒸汽資源。

  擴容閃蒸發(fā)電法,適用于地熱溫度90℃-150℃,設(shè)備工藝簡單,技術(shù)成熟,全球應(yīng)用最廣泛,但整體熱效率和經(jīng)濟效益不高。由于我國地熱資源以中低溫為主,主要采用擴容閃蒸蒸汽發(fā)電技術(shù)。

  雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電法,較適用于地熱資源的低溫段,以低沸點有機物為工質(zhì),在流動系統(tǒng)中獲取熱能產(chǎn)生有機質(zhì)蒸汽,帶動發(fā)電機發(fā)電。目前主要有機朗肯循環(huán)和卡琳娜動力循環(huán)兩種雙工質(zhì)發(fā)電法。

  全流循環(huán)式發(fā)電法,汽水混合的地熱流體直接通過特殊設(shè)計的膨脹機一邊膨脹一邊做功,目前國內(nèi)羊易地熱田裝有兩套機組。根據(jù)不同的熱源條件,螺桿膨脹機也可用于閃蒸發(fā)電法和雙工質(zhì)循環(huán)發(fā)電法。

  6復(fù)合能源利用系統(tǒng)集成技術(shù)

  通過地熱能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源及工業(yè)余熱和常規(guī)能源的復(fù)合能源利用,結(jié)合能源動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)進行系統(tǒng)集成,提高能源開發(fā)利用效率。2013年新星公司已經(jīng)開展了辛集多能源集成建設(shè)。

  7智能管理、高效運營信息化系統(tǒng)技術(shù)

  通過建設(shè)監(jiān)測站網(wǎng),實時監(jiān)測、評價系統(tǒng)各環(huán)節(jié)能耗,采取氣候補償、熱平衡調(diào)節(jié)、自動控制等技術(shù)優(yōu)化系統(tǒng)運營,提高熱效率,降低運行成本,提高系 統(tǒng)運行穩(wěn)定性、安全性。目前,在咸陽、雄縣、辛集、樂陵、下二門等多個地熱站已經(jīng)開展了自動化運營監(jiān)測。

  8蓄能技術(shù)

  利用蓄能設(shè)備在用能系統(tǒng)不需要能量或用能量小的時間內(nèi)將能量儲存起來,在系統(tǒng)需求量大的時間將這部分能量釋放出來。結(jié)合電力系統(tǒng)的分時電價政策及用能需求,可以采用冰蓄冷、水蓄冷、水蓄熱技術(shù),降低運行成本。

  9高效換熱技術(shù)

  換熱器在中央空調(diào)及工業(yè)、民用供熱領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,通過對換熱器板型、流道、板間距等進行技術(shù)優(yōu)化,提高傳熱效率,降低運行成本。針對性的開展高礦化度、油田廢水、原油等不同類型的換熱技術(shù)研究,取得了一系列成果,在地熱、余熱利用項目中廣泛應(yīng)用。

  10地熱利用防腐防垢技術(shù)

  地熱水礦化度一般比較高,水質(zhì)具有較強的結(jié)垢性和腐蝕性,嚴重影響管道和設(shè)備的使用壽命和正常運行。

  國內(nèi)在水系統(tǒng)設(shè)備腐蝕和結(jié)垢技術(shù)方面做了大量工作,形成了高分子防腐涂層等系列核心技術(shù),取得了很好的應(yīng)用效果。

  11尾水處理及礦物提取技術(shù)

  地熱尾水凈化是在難以經(jīng)濟回灌地區(qū)實現(xiàn)地熱資源有效開發(fā)利用的技術(shù)途徑。通過《咸陽高含硼地熱尾水處理及綜合利用先導(dǎo)試驗》研究,解決了高含硼地熱尾水凈化的技術(shù)路線,處理后的水質(zhì)分別達到洗浴水、自來水及純凈水標準。從高含硼地熱水中提取純度大于99%工業(yè)級硼酸及硼砂技術(shù)已儲備。

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