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增强地热系统研究现状:挑战与机遇 被引量：15
1
作者 亢方超 唐春安 +2 位作者 李迎春 李天娇 门金龙 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期1767-1777,共11页
开发地热资源,尤其是深部干热岩地热资源,是加快能源结构转型,顺利实现“双碳”目标的重要途径.增强地热系统经历了50余年的发展,在深部地热资源开采方面取得了丰富的研究成果和施工经验.回顾增强地热系统的发展历程,总结热储特征、储... 开发地热资源,尤其是深部干热岩地热资源,是加快能源结构转型,顺利实现“双碳”目标的重要途径.增强地热系统经历了50余年的发展,在深部地热资源开采方面取得了丰富的研究成果和施工经验.回顾增强地热系统的发展历程,总结热储特征、储层改造以及示范项目的终止原因,分析商业化面临的挑战,探讨未来的探索方向和发展机遇,能够有效服务我国深部地热资源开发和示范项目的建设.在经历研究和开发阶段后,增强地热系统进入示范和商业化的飞速发展阶段,截至2021年末,世界累计的增强地热系统数量已达41个,累计发电装机量为37.41 MW;储层地质条件的复杂性和差异性以及现有改造技术对储层原位地质环境的依赖性,难以形成“可复制”的热储改造模式,由此导致的热储质量差等问题是制约增强地热系统发展的主要原因;建立典型的干热岩增强地热系统示范项目或探索基于采矿技术的增强地热系统,突破热储改造对原位地质条件的依赖性,形成“可复制”的深部地热资源开采体系,是增强地热系统未来的发展方向,也是实现深部地热资源大规模商业化的关键出路. 展开更多
关键词 深部地热能 增强地热系统 干热岩 热储改造 热矿共采
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太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热测试研究
2
作者 杨海鸿 杨帆 +2 位作者 胡永权 杨建雄 方新辉 《节能》 2024年第8期55-58,共4页
为充分发挥太阳能与中深层无干扰地岩热技术的优势,建成太阳能与地热能耦合供热的测试平台。该测试平台由中深层无干扰地岩热系统、平板集热器系统、槽式集热器系统、真空管集热器系统构成。利用测试平台对太阳能与中深层无干扰地岩热... 为充分发挥太阳能与中深层无干扰地岩热技术的优势,建成太阳能与地热能耦合供热的测试平台。该测试平台由中深层无干扰地岩热系统、平板集热器系统、槽式集热器系统、真空管集热器系统构成。利用测试平台对太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热的应用案例进行测试。结果显示,采用太阳能与中深层无干扰地岩热耦合供热可以减少地岩热主机运行时长。太阳能系统平均供热量占比约为29.2%,太阳能系统平均集热效率达48%,耦合供热系统综合能效比为5.4,相比于中深层无干扰地岩热系统,耦合系统的综合能效提升17.4%,运行成本可降低约10.8%。 展开更多
关键词 太阳能供暖 地热能供暖 中深层无干扰地岩热 耦合供热系统
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联合深海地热开采天然气水合物技术展望 被引量：3
3
作者 王维希 张春生 +2 位作者 吴颜雄 张审琴 夏晓敏 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期17-21,共5页
概述了天然气水合物(NGH)和地热能的概况及可燃冰的主要开发方式,着重介绍了联合深海地热开采可燃冰技术,并从技术、地理、资源及经济等多方面分析了该联合技术的优势,同时指出了其在技术、投资及地质风险层面存在的不足和挑战,最后指... 概述了天然气水合物(NGH)和地热能的概况及可燃冰的主要开发方式,着重介绍了联合深海地热开采可燃冰技术,并从技术、地理、资源及经济等多方面分析了该联合技术的优势,同时指出了其在技术、投资及地质风险层面存在的不足和挑战,最后指明了该联合工艺技术的发展前景。 展开更多
关键词 天然气水合物 深海地热能 抽热 联合 开采
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中深层地热能梯级利用的研究
4
作者 付效东 《中小企业管理与科技》 2020年第14期190-191,共2页
近年来,随着生活水平的提高,当地百姓对供暖的需求越来越大,尤其是大批新建建筑急需解决供暖问题,但是原有的燃煤锅炉供暖造成了严重的空气污染,地热能作为一种清洁可再生能源,已得到人们的认可,但是如何提高地热能源的利用效率显得尤... 近年来,随着生活水平的提高,当地百姓对供暖的需求越来越大,尤其是大批新建建筑急需解决供暖问题,但是原有的燃煤锅炉供暖造成了严重的空气污染,地热能作为一种清洁可再生能源,已得到人们的认可,但是如何提高地热能源的利用效率显得尤为重要,论文以某实际需求供暖的小区为例,设计了项目的梯级利用方案,采用板式换热器+热泵机组的供暖方式,从而提高了地热水利用率。 展开更多
关键词 中深层地热能 采暖 梯级利用 板式换热器 热泵技术
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中国深层地热能开采的地质条件评价 被引量：65
5
作者 庞忠和 罗霁 +6 位作者 程远志 段忠丰 天娇 孔彦龙 李义曼 胡圣标 汪集旸 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-151,共18页
深层地热能是指深度大于3 000m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,... 深层地热能是指深度大于3 000m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的"刚性造储"可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导"柔性造储"和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。 展开更多
关键词 干热岩 深层地热能 开采条件 评价方法 模糊数学 中国大陆
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地热资源开发利用过程中的主要环境问题 被引量：29
6
作者 尤伟静 刘延锋 郭明晶 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2013年第2期24-28,34,共6页
地热资源作为清洁可再生能源,在当今石化能源和水资源日趋紧张的形势下,已受到各国广泛的重视。但地热资源开发利用过程中地下深处成分复杂的物质被带到地表会对地表环境及地下环境造成严重的危害,进而导致一系列的环境问题。本文基于... 地热资源作为清洁可再生能源,在当今石化能源和水资源日趋紧张的形势下,已受到各国广泛的重视。但地热资源开发利用过程中地下深处成分复杂的物质被带到地表会对地表环境及地下环境造成严重的危害,进而导致一系列的环境问题。本文基于地热资源开发利用技术和工艺流程,对地热资源开发利用和管理的全过程中可能出现的环境问题进行了系统分析,从根源上分析了产生环境问题的原因,并提出了切实可行的防治措施,以促进地热资源开发和生态环境的协调发展。 展开更多
关键词 地热资源 浅层地温能 深层地热能 环境问题 防治措施
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干热岩热能的热管开采方案及其技术可行性研究 被引量：13
7
作者 蒋方明 黄文博 曹文炅 《新能源进展》 2017年第6期426-434,共9页
常规增强型地热系统(EGS)通过流体工质在裂隙热储中的循环流动来开采岩石中的热能,需要消耗大量的泵功,存在工质流失、管道腐蚀结垢等问题,而且常常由于裂隙网络的井下连通性不够造成EGS建设的失败。为避免这些问题,本文首次提出采用热... 常规增强型地热系统(EGS)通过流体工质在裂隙热储中的循环流动来开采岩石中的热能,需要消耗大量的泵功,存在工质流失、管道腐蚀结垢等问题,而且常常由于裂隙网络的井下连通性不够造成EGS建设的失败。为避免这些问题,本文首次提出采用热管来提取干热岩热能的技术方案。为强化热管蒸发段与周围岩石的传热,特别提出在目标热储内充填CO_2流体工质、借助其自然对流强化干热岩热能开采,进一步通过数值仿真及理论分析探讨该方案的技术可行性。数值模型考虑了超临界CO_2的变物性,研究了其在目标热储内的自然对流对热管采热的影响,模拟并比较了在不同条件下热管的采热速率。结果表明,调低热管的采热温度可以显著提高热管采热速率,并且当热储渗透率大于1×10^(-9)m^2时CO_2的自然对流作用会明显提升热管采热速率。本文还比较了热管加热段水平布置与竖直热管的性能差异,发现前者可以提高1.5~2.3倍的采热速率。另外,对该系统中水工质重力热管的携带极限以及管内蒸汽流阻进行了分析探讨。 展开更多
关键词 热管 干热岩 增强型地热系统 超临界CO2 深层地热
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创新型竖向U型深埋管供暖换热性能实验 被引量：12
8
作者 周聪 张育平 +3 位作者 朱昱谌 官燕玲 王兴 荀迎久 《技术与创新管理》 2019年第2期163-167,共5页
在西安某厂区深层地热对接井安装了埋深大于2 000 m且深度不同的2个竖向U型深埋管换热系统,应用原位实验的方法进行了换热特性的研究。实验条件为埋管进水温度和水流率基本恒定,实时检测埋管的出水温度。通过埋管进、出水温差及流率得... 在西安某厂区深层地热对接井安装了埋深大于2 000 m且深度不同的2个竖向U型深埋管换热系统,应用原位实验的方法进行了换热特性的研究。实验条件为埋管进水温度和水流率基本恒定,实时检测埋管的出水温度。通过埋管进、出水温差及流率得到埋管在实验条件下的综合换热强度及不同深度地热井的实验,表明埋管深度的增加对换热强度的影响很大。 展开更多
关键词 U型深埋管 换热性能 原位实验 埋管深度 中深层地热能 建筑供暖
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利用弃井开采中深层地热能名义取热量的模拟 被引量：11
9
作者 满意 姜国心 +2 位作者 杜甜甜 方亮 方肇洪 《山东建筑大学学报》 2019年第4期20-24,共5页
利用弃井开采地热能,可以充分发挥我国现有大量被弃油井的价值,有助于解决能源短缺问题,为我国绿色能源的发展提供参考依据。文章建立了弃井内换热的物理模型,将其应用于利用弃井开采中深层地热能名义取热量的模拟,研究了循环水流量、... 利用弃井开采地热能,可以充分发挥我国现有大量被弃油井的价值,有助于解决能源短缺问题,为我国绿色能源的发展提供参考依据。文章建立了弃井内换热的物理模型,将其应用于利用弃井开采中深层地热能名义取热量的模拟,研究了循环水流量、弃井深度、外管管径、外管导热系数、中心管管径及中心管导热系数对换热器名义取热量的影响。结果表明:改造后的弃井换热器对中深层地热能的名义取热量会随着循环水流量和钻孔深度的增大而增加;名义取热量随着外管管径以及外管导热系数的增大而增加,最后趋于定值;并随着中心管管径和导热系数的增加而减小。 展开更多
关键词 弃井 中深层地热能 名义取热量
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基于声发射监测的岩石热损伤实时演化研究 被引量：10
10
作者 张玉良 吴必胜 赵高峰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2945-2958,共14页
为了建立岩石热损伤演化模型,基于NI高性能测试系统与LabVIEW开发环境,通过对不同岩性试样(3种花岗岩和3种砂岩)进行热损伤试验,捕捉岩石在升温(从室温到500℃)和降温过程中的声发射信息。采用薄片分析方法揭示岩石经历高温作用前后的... 为了建立岩石热损伤演化模型,基于NI高性能测试系统与LabVIEW开发环境,通过对不同岩性试样(3种花岗岩和3种砂岩)进行热损伤试验,捕捉岩石在升温(从室温到500℃)和降温过程中的声发射信息。采用薄片分析方法揭示岩石经历高温作用前后的微观结构。根据声发射能量与弹性模量,建立岩石热损伤演化模型。研究结果表明:岩石在经历高温作用后微观裂隙增多,薄片糙面粗糙度增大;声发射信号频率存在2个明显的区间,即0.1~20 kHz和20~80 kHz,声发射幅值主要集中在50~70 dB;不同岩石的声发射能量存在显著差异,花岗岩的热损伤主要集中在升温段,砂岩的热损伤主要集中在降温段,揭示了岩石热损伤演化具有高度的岩性依赖性。岩石热损伤演化模型较好地表征了岩石损伤变量随温度升高和降低的演化;花岗岩和砂岩热损伤过程中的损伤机理存在明显的差异,花岗岩中结晶颗粒的面-面接触使其具有非均匀变形和含缺陷矿物颗粒导致的双重损伤机理,砂岩碎屑颗粒的点-点接触关系导致其损伤中以含缺陷矿物导致的降温损伤机理为主。 展开更多
关键词 声发射 岩石 热损伤 深地热 损伤机理
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深层垂直井同轴换热能力数值模拟分析 被引量：9
11
作者 赵春虎 尚宏波 +4 位作者 靳德武 王皓 徐拴海 王晓东 张卫东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期174-181,共8页
针对中深部(1500~4000 m)地热资源深井同轴“保水取热”科学评价问题,以COMSOL Multiphysics多物理场耦合数值计算软件为模拟平台,构建垂直单井岩–水耦合传热模型,以西安地区地层与地温特征为模拟背景,计算分析2种地温梯度(0.027、0.03... 针对中深部(1500~4000 m)地热资源深井同轴“保水取热”科学评价问题,以COMSOL Multiphysics多物理场耦合数值计算软件为模拟平台,构建垂直单井岩–水耦合传热模型,以西安地区地层与地温特征为模拟背景,计算分析2种地温梯度(0.027、0.030℃/m)与4种注水口流速(0.25、0.50、0.75、1.00 m/s)工况下深层(3500 m)地热单井套管换热能力。同时,建立5种井间距下的群井数值模型,分析不同井间距下群井中心井的出口温度变化规律。模拟结果显示:地温梯度越大,进出口温差越大,单位时间换热量与单位延米换热量越大;入口注水流速越大,进出口温差越小,但单位时间换热量与单位延米换热量越大,即地温梯度、流速越大,深层垂直钻孔套管换热的效率越高;西安地区3500 m井深工况下,相邻地热井的间距为30 m时能够保证其地层温度不会相互干扰。研究结论可为深层地热开发利用提供科学参考。 展开更多
关键词 深层地热能 单井 群井 延米取热量 COMSOL Multiphysics
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中深层地热能供暖地埋管换热器传热分析 被引量：9
12
作者 关春敏 赵树旺 +4 位作者 张文科 孙炳岩 王建华 孙知晓 方肇洪 《暖通空调》 2021年第6期107-112,共6页
介绍了中深层地热能套管式换热器的结构和工作原理,建立了换热管内循环流体及钻孔周围岩土介质的能量控制方程。以某地源热泵工程项目为例,分析了钻井深度、循环液流量及大地热流对地埋管换热器名义取热量的影响,以及循环液进出口温度... 介绍了中深层地热能套管式换热器的结构和工作原理,建立了换热管内循环流体及钻孔周围岩土介质的能量控制方程。以某地源热泵工程项目为例,分析了钻井深度、循环液流量及大地热流对地埋管换热器名义取热量的影响,以及循环液进出口温度的变化、地埋管换热器的热影响半径、钻孔壁的温度分布,揭示了项目运行时取热量、循环液及地下岩土相关参数的变化。 展开更多
关键词 中深层地热能 地埋管换热器 传热 取热量 热影响半径 循环液 地下岩土
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地热资源开发利用中的主要环境问题分析 被引量：7
13
作者 余静 欧阳翔 《中国资源综合利用》 2020年第4期108-110,共3页
现阶段,化石能源日益紧张,而地热资源是一种清洁可再生能源,各国对其越来越重视。但是,在地热资源的开发利用过程中,地下深处成分复杂的物质会被带到地表,严重污染地表环境,进而引发大量环境问题。本文主要阐述了地热资源的开发利用过程... 现阶段,化石能源日益紧张,而地热资源是一种清洁可再生能源,各国对其越来越重视。但是,在地热资源的开发利用过程中,地下深处成分复杂的物质会被带到地表,严重污染地表环境,进而引发大量环境问题。本文主要阐述了地热资源的开发利用过程,分析了开发利用地热资源过程中产生的环境问题,并提出了有效的防治措施。 展开更多
关键词 地热资源 浅层地温能 深层地热能
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试论地球深部地热能传输机理 被引量：8
14
作者 罗文行 孙国强 +2 位作者 周洋 刘德民 陈棋 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期10-16,共7页
本文在对前人地热成因认识归纳检验的基础上,通过演绎推理的方法,从几条基本的物理定律和基本假设组成的第一性原理出发,推理"地球内部热能从深部向浅表传输"的动力学过程,探讨深层地热能热源机制。热源机制问题从物理学的角... 本文在对前人地热成因认识归纳检验的基础上,通过演绎推理的方法,从几条基本的物理定律和基本假设组成的第一性原理出发,推理"地球内部热能从深部向浅表传输"的动力学过程,探讨深层地热能热源机制。热源机制问题从物理学的角度看,本质上就是热能从地球内部向近地表传输的问题。可以根据第一性原理,通过演绎法推理其可能的传输过程。深层热能传输的第一性原理由"温度的定义、热胀冷缩原理、阿基米德原理、热力学第二定律以及辐射、传导和对流三种热量传输方式的效率对比"5条基本的概念和定理组成。结合地球已知的圈层结构,通过演绎推理可知,在固态内核偏移驱动下,液态外核开始流动,在局部聚集导致地幔中形成上升的地幔柱;地幔柱在另一个地球圈层界面发生顶托作用,使得界面上凸,并产生烘烤加热作用,被烘烤的上层物质流变性增强发生侧向流动,于是物质垂直运动转换为水平运动。水平流动的热物质聚集到一定程度又会上浮产生垂直运动。如此垂直运动和水平运动不断转换,最终将地球深部地核中的热能传输到了地壳浅层。地球深部热能向浅表传输的过程会导致海底增生扩张、板块运动、盆山耦合等,同时也形成不同级别的控热构造系统。地球尺度的控热构造系统为:地球内核为生热构造,液态外核为储热构造,各级地幔柱和流动的高温物质为导热构造,地表的火山、温泉、地震为释热构造子系统。大陆地壳准固态流变物质的侧向流动是干热岩形成的主控因子,对于干热岩地热能勘查具有重要意义。 展开更多
关键词 深层地热 热传输机制 演绎推理 第一性原理 干热岩
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深层地热能开发及其对地热水流场的影响——以兰考县深层地热能开发为例 被引量：8
15
作者 宋前进 王刚 +1 位作者 许一川 程磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期184-193,共10页
为了研究深层地热能开发对热储层流场造成的影响,选取兰考县深层地热能开发为研究对象,分析研究区新生代以来的地质结构和区域构造特征,调查地区地热开采情况及存在的问题。根据地热能类型分析了第四系Q、新近系明化镇组N_(2)、新近系... 为了研究深层地热能开发对热储层流场造成的影响,选取兰考县深层地热能开发为研究对象,分析研究区新生代以来的地质结构和区域构造特征,调查地区地热开采情况及存在的问题。根据地热能类型分析了第四系Q、新近系明化镇组N_(2)、新近系馆陶组N_(1)等3个热储层特征,利用可控源音频大地电磁测深查明区内的断裂分布、热储层发育、隔水边界等条件,通过现场试验与测试手段查明不同部位热储层的参数指标,分区计算各层的地热资源量。根据开采方式、边界条件、水文地质参数建立数学模型,通过数值模拟预测出2023年Q热储层流场将恢复到原始流场模式,N_(2)热储层流场漏斗效应持续减弱,N_(1)热储层流场漏斗效应明显且分布不规则,为控制地热资源开发对环境造成的影响,提出封闭循环利用地热、同层加压回灌的开采方式及合理布局开采井、综合利用多层地热等措施,为本地及周边地区地热资源开发及环境保护提供参考。 展开更多
关键词 深层地热能 热储层 流场 数值模拟 漏斗效应
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地埋管技术研究现状与展望
16
作者 高玉雪 张文科 许斌 《节能》 2024年第6期117-120,共4页
地源热泵技术是利用地热能的重要方式之一,地热能可代替常规能源用于建筑物的制冷和供热,在建筑节能减排中起到积极作用。地埋管是地源热泵系统的重要部件,目前关于地埋管技术研究主要集中在浅层(40~200 m)和中深层(1 500~3 000 m)地埋... 地源热泵技术是利用地热能的重要方式之一,地热能可代替常规能源用于建筑物的制冷和供热,在建筑节能减排中起到积极作用。地埋管是地源热泵系统的重要部件,目前关于地埋管技术研究主要集中在浅层(40~200 m)和中深层(1 500~3 000 m)地埋管,浅层和中深层地埋管技术发展为中浅层(200~600 m)地埋管技术的研究提供参考。中浅层地埋管的单井换热量数倍于浅层地埋管,并且可以承担更大的冷热负荷不平衡率,拓宽了地源热泵的应用范围。文中总结了浅层、中浅层和中深层地埋管的基本原理、理论研究和技术应用,对未来技术发展提出展望。 展开更多
关键词 地源热泵 地埋管 浅层地热能 中浅层地热能 中深层地热能
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中深层地热地埋管管群换热性能模拟和布置优化 被引量：1
17
作者 陈宏飞 杨富鑫 +2 位作者 谭厚章 曹静宇 吴盛源 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1241-1251,共11页
在中深层地热地埋管(DBHE)供热技术应用中,主要使用多个地埋管构成管群为建筑供暖。为了研究中深层同轴地埋管管群换热性能,本文基于西安市西咸新区典型地质分布,构建了中深层同轴地埋管管群数值模型,研究了不同间距、不同分布下各地埋... 在中深层地热地埋管(DBHE)供热技术应用中,主要使用多个地埋管构成管群为建筑供暖。为了研究中深层同轴地埋管管群换热性能,本文基于西安市西咸新区典型地质分布,构建了中深层同轴地埋管管群数值模型,研究了不同间距、不同分布下各地埋管换热器间热交互作用以及长期取热期水温衰减规律。结果表明,多井集群供暖过程中周围岩土所形成的“冷堆积”现象是导致地埋管集群供暖能力逐年下降的主要原因;当地埋管间距从5m增至25m,平均出口水温和取热功率分别提升3.86%和11.5%;在西咸新区典型地质条件分布下,地埋管间间距应保持在15m以上;本文提出的四种管群分布中,地埋管呈直线分布时各地埋管出口水温和取热功率衰减最小,其中心地埋管出口水温仅衰减5.74%。在工程设计中,中深层地埋管管群应尽可能直线排布,避免重叠排布。 展开更多
关键词 中深层地热 同轴地埋管 管群 换热 冷堆积
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中深层同轴套管式地埋管换热器取热特性 被引量：7
18
作者 黄帅 董建锴 +2 位作者 姜建中 李骥 姜益强 《东北电力大学学报》 2021年第4期16-23,共8页
中深层地热资源丰富,具有清洁环保、稳定可靠等特点,利用中深层地热向地面建筑物供热越来越受到人们重视.文中在考虑岩土层分层的前提下,建立中深层套管式地埋管换热器传热模型,基于有限差分法将其离散求解,并将求解的结果与某实际项目... 中深层地热资源丰富,具有清洁环保、稳定可靠等特点,利用中深层地热向地面建筑物供热越来越受到人们重视.文中在考虑岩土层分层的前提下,建立中深层套管式地埋管换热器传热模型,基于有限差分法将其离散求解,并将求解的结果与某实际项目的实测数据进行比对,在此基础上对中深层套管式地埋管换热器的传热特性做了进一步模拟研究.研究结果表明:特定工况下,在系统连续运行整个采暖季后对钻井周围岩土层温度场的影响半径为7.7 m;系统取热量随着套管式换热器外径的增大而增加;当工质循环流量由35 m^(3)/h增加到42 m^(3)/h,管道底部温度仅变化2.2%;延米换热功率不宜大于150 W;当回填材料导热系数由2 W/(m·K)增加到2.5 W/(m·K)时,管底温度上升比例仅为1.9%,即回填材料导热系数达到一定值时再增大导热系数对进出水温度影响不大. 展开更多
关键词 地源热泵 中深层地热 套管式地埋管换热器 数值模拟 取热特性
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“双碳”背景下河南省地热开发现状和发展趋势研究
19
作者 王茜 《石油石化绿色低碳》 CAS 2024年第4期21-26,72,共7页
近年来,随着实现碳中和政策的持续推进,清洁供暖趋势日益明显。该文分析了河南浅层地热能资源分布情况。整体来看,省内可利用的浅层地热能储量为3.2×10^(15 )kJ/a,具有良好的开发利用条件;中深层地热能主要以砂岩热储和岩溶型热储... 近年来,随着实现碳中和政策的持续推进,清洁供暖趋势日益明显。该文分析了河南浅层地热能资源分布情况。整体来看,省内可利用的浅层地热能储量为3.2×10^(15 )kJ/a,具有良好的开发利用条件;中深层地热能主要以砂岩热储和岩溶型热储为主,按照4000 m以浅计算,中深层地热资源可采资源量110.8×10^(8) GJ。目前河南浅层地热能开发方式以商业、公共建筑为主,中深层地热能利用方式由早期的温泉开发转变为地热供暖。但由于地热勘察资料的综合利用及管理机制不明,制约了河南地热能高质量发展。建议开发利用过程中,在行政管理流程、运营监管政策方面做好优化,加快地热能开发,对改善大气环境、促进能源生产和革命具有重要意义。 展开更多
关键词 碳中和 河南 地热能 中深层 发展前景
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中深层地埋管换热器取热稳定性及热影响半径 被引量：5
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作者 黄帅 朱科 +3 位作者 董建锴 李骥 姜益强 方肇洪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期119-127,共9页
为研究中深层地埋管换热器的取热稳定性及其热影响半径,建立了非稳态数值传热模型,基于有限差分法将控制方程离散求解,通过示范工程现场实测数据验证数值求解结果的正确性。在此基础上,研究长期运行下中深层套管式地埋管换热器的出水温... 为研究中深层地埋管换热器的取热稳定性及其热影响半径,建立了非稳态数值传热模型,基于有限差分法将控制方程离散求解,通过示范工程现场实测数据验证数值求解结果的正确性。在此基础上,研究长期运行下中深层套管式地埋管换热器的出水温度以及岩土的温度变化,并对影响中深层套管式地埋管换热器热扰的参数进行了敏感性分析。结果表明:经过15 a运行,中深层套管式地埋管换热器的出水温度较为稳定,从第11 a开始出水温度基本处于准稳态阶段,其周围核心取热区域的岩土最大温降比例仅为6.5%;随岩土热扩散率的增加,中深层地埋管换热器的热影响半径在前期增加速率较快,而后期较慢,当热扩散率a由1.43×10^(-6) m^(2)/s增加到2.01×10^(-6) m^(2)/s时,热影响半径r由82.69 m增加到99.23 m,增加率为20%,两者之间的关系呈指数规律变化,并且满足关系式r=-151.99×exp[-a/(5.14×10^(-7))]+98.14,其中R^(2)=0.97。本研究对中深层地埋管换热器的设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 中深层地热 地埋管换热器 数值模拟 参数分析 工程实测
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