单井地热采暖系统岩石温度特性模拟研究

建立了单井地热采暖取热及热恢复过程的数学模型,利用该模型重点分析了岩石温度的恢复特征。结果表明:在同一深度条件下,距离井壁越近,岩石温度恢复率越大,温度恢复程度越高;岩石温度恢复并不是一个均匀平稳的过程,在开始恢复后60 d左右,距井中心0.1 m处温度恢复率就已经达到85%,100 d左右达到90%;随着换热进行,岩石温度逐年降低,出口温度和取热功率也随之逐年降低。第一个采暖季平均采出水温度为295.87 K,取热功率为724.80 kW,第二个采暖季平均采出均温度为295.18 K,取热功率为696.49 kW。

单井地热联合太阳能供暖系统性能模拟

为获得单井地热联合太阳能供暖系统的性能,本文建立了单井地热存取热以及太阳能集热器和热泵系统的数学模型,采用三对角矩阵算法对模型进行了求解。研究结果表明:单井地热的输出功率调节主要是由注入水温度和流量决定的;单井地热具有宽负荷调节能力,最小输出功率是最大值的72.61%,两者相差223.50 kW。利用地热的宽负荷调节能力可解决太阳能的不稳定性;太阳能集热器的功率和面积由地热的负荷调节能力决定。3 km深地热井,热泵平均输出功率720.81 kW,匹配的太阳能集热器功率约95.00 kW,集热器面积270 m^2;非供暖季的储热虽不能明显提高供暖时的取热功率,但可以缓解取热功率随时间的衰减。研究结果可为单井地热联合太阳能供暖系统的设计和运行提供指导。

保温对地热单井换热性能的影响分析

建立了单井地热传热数学模型,模拟了单井地热流动换热过程,比较分析了不同保温材料及保温深度对采出水温度和取热功率的影响。结果表明:保温材料热导率和保温深度对系统取热功率有很大影响。当保温材料热导率为0.03 W/(m·K)和0.5 W/(m·K)时,平均取热功率分别为732.08 kW和640.98 kW;采用热导率为0.03 W/(m·K)的保温材料,保温深度1000 m时流体进出口温差为10.33 K,保温深度为2000 m时流体进出口温差为15.98 K,保温深度为3000 m时流体进出口温差为17.93 K。实际工程中,可以采用各种材料组合安装的形式对采出井进行保温,保温重点为井深较小处,这样既能保证采出水温,又能节约成本。

天津市地热供热单井回灌整合方法探析——以河西区某井为例

天津是我国地热资源开发较早的地区之一,但是随着需求的不断增加,地热资源开采量不断加大,影响了地热资源的可持续开发利用。地热供暖单井的资源整合是地热资源保护的重要工作之一,通过对河西区某井的地热资源整合,实现了地热资源的回灌开采模式,年新增地热回灌量37×104,,m3,为今后地热资源的整合工作起到了示范作用。

保定白洋淀温泉城地热井特征浅析

河北省白洋淀温泉城是华北地区地热地质条件最好的中低温地热田,其开发利用前景广阔。笔者多次对保定白洋淀温泉城地热资源和成井工艺进行观测和分析,下面根据地热井的地质和成井情况浅析保定白洋淀温泉城地热井特征。