¿Cuál es el principio de la calefacción por suelo radiante de pozo profundo?
Un pozo geotérmico se refiere a un método y dispositivo que utiliza energía geotérmica de un pozo de unos 3.500 metros de profundidad o agua de manantial termal con una temperatura del agua superior a 30°C para generar electricidad. La energía geotérmica se puede dividir en tres tipos: alta temperatura, media temperatura y baja temperatura. Si está por encima de 150 ℃, existe en forma de vapor, que es un calor geotérmico de alta temperatura, entre 90 ℃ y 150 ℃, existe en forma de una mezcla de agua y vapor, que es una energía geotérmica moderada; Por encima de 25 ℃ y por debajo de 90 ℃, se encuentra en forma de agua tibia, agua tibia y agua caliente. Existe en forma de agua y pertenece al calor geotérmico de baja temperatura. El 10 de marzo, se perforó con éxito un pozo geotérmico en la aldea Fengheying, distrito de Daxing, Beijing. La temperatura medida alcanzó los 103°C, rompiendo el récord de temperatura del agua geotérmica en Beijing y convirtiéndose en el primer pozo geotérmico en Beijing.
Definición: Pozo geotérmico con una profundidad aproximada de 3.500 metros que contiene energía geotérmica o agua.
Método y dispositivo para generar electricidad utilizando agua termal con una temperatura superior a 30 °C (también se puede utilizar para la generación de energía térmica residual industrial).
Perforación de pozos para la explotación de recursos térmicos subterráneos (principalmente vapor natural, agua caliente, salmuera caliente, etc.). ) se llaman pozos geotérmicos. La llamada energía geotérmica se refiere a los recursos de energía térmica de la tierra que los humanos pueden utilizar de forma económica. Cuanto más profunda es la mina, más calor siempre hace. Cuanto más profundo se perfora el agujero, mayor será la temperatura en el fondo. El gradiente geotérmico promedio en tierra es de aproximadamente 25°C/km. El fenómeno del flujo de calor terrestre está controlado principalmente por las actividades térmicas de la corteza y el manto superior en un rango de 50 a 100 km. Según los datos sísmicos, todo el manto es sólido, por lo que el límite superior de temperatura en el manto es inferior al punto de fusión del material. Sin embargo, a una profundidad de 700 kilómetros bajo tierra, está cerca del punto de fusión exterior. El material del núcleo está en estado fluido y su temperatura es más alta que el punto de fusión del material. La temperatura central es generalmente de 400 a 500 °C más alta que la temperatura del manto. La temperatura central de la Tierra no es inferior a 2000 ℃, pero no superior a 10000 ℃. Los resultados calculados de la temperatura interna de la Tierra son: 100 km, el punto de fusión local en la parte superior del manto superior es 1100 ~ 1200°C; 400 km a 1500°C; la interfaz entre el manto superior e inferior es 700 km; 1900°C; la interfaz entre el manto y el núcleo a 2900 km es de 3700°C; la interfaz del núcleo interno y externo es de 4300°C a 4500°C;
Previsión del mercado: De acuerdo con las políticas y leyes nacionales, la energía verde será comprada en su totalidad por State Grid de acuerdo con el precio actual de la electricidad de mi país y las políticas preferenciales de energía verde (el precio de la electricidad solar es superior a 1 yuan/). kWh), se espera que el precio de compra sea de 0,7 yuanes/kWh.
Aplicaciones principales
1. La mayoría de la gente primero pensará en los baños termales. El calor geotérmico es mucho más que estos simples usos. La energía geotérmica se puede dividir en tres categorías: alta temperatura, media temperatura y baja temperatura. Si está por encima de 150 ℃, existe en forma de vapor, que es un calor geotérmico de alta temperatura, entre 90 ℃ y 150 ℃, existe en forma de una mezcla de agua y vapor, que es una energía geotérmica moderada; Por encima de 25 ℃ y por debajo de 90 ℃, se encuentra en forma de agua tibia, agua tibia y agua caliente. Existe en forma de agua y pertenece al calor geotérmico de baja temperatura.
2. La energía geotérmica de alta temperatura es adecuada para la generación de energía, la energía geotérmica de temperatura media se puede utilizar para la generación de energía y calefacción doméstica, y la energía geotérmica de baja temperatura se puede utilizar para bañarse, tratamientos médicos, calefacción, cultivo en invernaderos y acuicultura.
3. En primer lugar, tiene como finalidad generar electricidad. Las centrales geotérmicas que utilizan agua geotérmica de temperatura media como energía no son raras en el extranjero. En Alaska, EE.UU., se ha construido una unidad con agua geotérmica a 72°C. También hay una central eléctrica de temperatura media en Tengchong, China.
4. Los pozos geotérmicos también se pueden utilizar para calefacción. Además de ser respetuosa con el medio ambiente y ahorrar energía, la tecnología de calefacción geotérmica es simple y factible y tiene una amplia gama de requisitos de temperatura. Puede usarse en un rango de temperatura de 15 °C a 180 °C. El agua caliente subterránea a 103°C se puede dirigir directamente al sistema de calefacción para el servicio de calefacción sin calefacción.
5. La energía geotérmica debe utilizarse en forma de "cascada" para maximizar la utilización de los recursos geotérmicos. El primer paso es utilizarlo para abrigarse. El segundo paso es enviarlo al centro de pesca de aguas termales para proporcionar calefacción por suelo radiante; el tercer paso es la acuicultura, y luego introducir la base de siembra y recolección de aguas termales para plantar y regar hortalizas especiales, flores y diversas frutas de temporada y finalmente; descargarlo en el lago del parque de aguas termales, para que el invierno no se congele y el agua verde esté siempre clara.
Dispositivo de cabezal de pozo geotérmico
Existen tres tipos de dispositivos de cabezal de pozo para pozos geotérmicos: dispositivo de cabezal de pozo multifuncional, dispositivo de aislamiento de oxígeno en cabezal de pozo y dispositivo de eliminación de arena de cabezal de pozo. [1]?
(1) Dispositivo multifuncional para boca de pozo.
El dispositivo de boca de pozo geotérmico es el equipo de boca de pozo más básico en el desarrollo de pozos geotérmicos. Es necesario para mantener el funcionamiento normal de la producción de pozos geotérmicos, monitorear la dinámica del agua caliente y prevenir accidentes causados por la expansión y contracción de las tuberías del pozo y el suelo. hundimiento y reducir la corrosión del agua caliente. Con el desarrollo gradual de la utilización geotérmica, los dispositivos de boca de pozo de los pozos geotérmicos se estandarizan gradualmente. El dispositivo de boca de pozo multifuncional que actualmente se utiliza ampliamente en el desarrollo geotérmico de Tianjin es uno de ellos.
(2) Dispositivo de aislamiento de oxígeno en boca de pozo. Para evitar que el agua geotérmica entre en contacto con el aire en la boca del pozo y reducir los riesgos de corrosión de los equipos de suministro de agua causados por la acción combinada de oxígeno y iones de cloruro en el agua geotérmica, se instalan equipos de aislamiento de oxígeno en algunos dispositivos de pozo geotérmico corrosivos. Un método comúnmente utilizado es la protección con nitrógeno.
(3) Dispositivo de extracción de arena en boca de pozo. Debido a factores geológicos, de construcción y de otro tipo, el contenido de arena en el agua de algunos pozos geotérmicos excede el estándar nacional de contenido de arena para agua industrial (el contenido de arena debe ser inferior a 1/20.000), lo que afecta el uso normal de agua caliente. Si se utiliza agua geotérmica con un alto contenido de arena para calefacción, el sistema de tuberías se obstruirá, por lo que se deben tomar medidas de limpieza de arena para los pozos geotérmicos con un contenido excesivo de arena. En la actualidad, el desarenador ciclónico de diseño nacional es un desarenador ideal en sistemas de utilización geotérmica. Este equipo generalmente se instala en la tubería de salida de la boca del pozo de agua caliente.
Geotermia
Para hablar de pozos geotérmicos, primero debemos entender qué es la geotermia.
Los recursos geotérmicos tienen una amplia gama de usos. La diferencia entre los recursos geotérmicos y los combustibles fósiles es que no requieren combustión. Debido a su baja transportabilidad, la distancia límite para el transporte de agua geotérmica de alta temperatura es de unos 100 km, mientras que la distancia de transporte del vapor natural es de sólo unos 10 km. Por lo tanto, la energía geotérmica generalmente se convierte en energía eléctrica in situ o se utiliza directamente. En la actualidad, el uso de energía geotérmica en mi país se utiliza principalmente para generación de energía, secado industrial, refrigeración y aire acondicionado, calefacción, baños medicinales, invernaderos, cría y riego agrícola, etc. Su rango de aplicaciones depende de la temperatura del agua geotérmica. Si la temperatura es alta, se puede utilizar para generación de energía geotérmica; si la temperatura es baja, sólo se puede utilizar para invernaderos geotérmicos, acuicultura y riego agrícola. [2]?
(1) Generación de energía
Limitado a campos geotérmicos de alta temperatura Actualmente, existen campos geotérmicos utilizados para la generación de energía en China, como Yangbajing en el Tíbet. Houhaoyao en Hebei y Dengwu en Guangdong, sopa gris Hunan Ningxiang, etc. Las centrales eléctricas construidas en estos campos geotérmicos, excepto Yangpajing en el Tíbet, son todas experimentales.
(2) Utilización industrial
El agua geotérmica de temperatura media-baja limitada a 60 ~ 150 ℃ se utiliza principalmente para secar, estampar y teñir textiles, curtir y lavar. El agua geotérmica se utiliza a temperaturas de aplicación industrial.
(3) Calefacción
Generalmente, la temperatura del agua geotérmica utilizada para calefacción es superior a 60 ℃, y también se utiliza una temperatura de 50 ~ 60 ℃ por debajo de 50 ℃. rara vez se utiliza. Hay dos métodos de calentamiento directo y calentamiento indirecto: el calentamiento directo consiste en enviar agua geotérmica directamente al sistema de calefacción. La calidad del agua geotérmica es alta y no puede corroer ni incrustar el sistema de tuberías de calefacción. Generalmente tiene un bajo grado de mineralización. el calentamiento indirecto consiste en convertir el agua geotérmica al sistema de calefacción a través de un intercambiador de calor para calefacción. En general, el calentamiento indirecto se utiliza para extraer agua geotérmica, que es corrosiva y propensa a incrustarse. La tasa de utilización del calentamiento de agua geotérmica depende de la temperatura del agua geotérmica y de la temperatura del agua descargada después del calentamiento. Cuanto mayor sea la temperatura del agua geotérmica, menor será la temperatura del agua descargada después del calentamiento y mayor será la tasa de utilización de la calefacción.
(4) Baño medicinal
La temperatura del agua geotérmica más adecuada para bañarse es de 40 ~ 60 ℃. Si la temperatura es demasiado alta, agregue agua fría o baje la temperatura adecuadamente antes de bañarse. Esto es un desperdicio de recursos geotérmicos. Las temperaturas frías pueden hacer que tu cuerpo se sienta incómodo. Además de los requisitos de temperatura, el agua geotérmica utilizada para tratamientos médicos también tiene requisitos correspondientes de calidad del agua. Nuestro país adopta los siguientes estándares como agua geotérmica medicinal, también conocidos como estándares de calidad del agua mineral medicinal.
(5) Beber agua mineral
Una gran cantidad de agua geotérmica de baja temperatura proviene de lugares profundos y no está sujeta a la contaminación humana. Contiene algunos oligoelementos beneficiosos para la salud. salud humana y puede utilizarse como agua potable natural para el desarrollo y utilización de agua mineral. Una parte considerable de algunas de las aguas minerales naturales potables que se desarrollan en nuestro país son aguas geotermales de baja temperatura. Si los indicadores de contaminantes, los indicadores microbiológicos y los indicadores límite de litio, estroncio, zinc, cobre, cromo y bario en el agua caliente local cumplen con los requisitos, y uno (o más) indicadores en el agua cumplen con los requisitos de la Tabla 2.5.6, Se puede desarrollar como agua mineral natural para beber.
(6) Acuicultura
El agua geotérmica de baja salinidad a 30-45 ℃ se puede utilizar para la acuicultura. En China, se utiliza ampliamente para criar anguilas, tilapias, camarones, cangrejos de río y tortugas de caparazón blando.
(7) Utilización agrícola
La primera es utilizar la energía geotérmica para construir invernaderos para cultivar flores, hortalizas y otros cultivos valiosos, la segunda es utilizarla para el riego de tierras agrícolas o para el suelo; calefacción. El primero utiliza agua geotérmica a una temperatura de 30 a 75 ℃, mientras que el segundo utiliza agua geotérmica con una temperatura generalmente inferior a 40 ℃. La calidad del agua geotérmica utilizada para el riego de tierras agrícolas debe cumplir con los estándares de calidad del agua de riego de tierras agrícolas.