1、中华人民共和国行业标准城镇地热供热工程技术规程Technical code for city geothermal space heating engineeringCJJ200(征求意见稿)城镇地热供热工程技术规程制订组200 北京前 言根据住房和建设部建标2007125 号文件的要求,由天津大学机械工程学院热能与制冷工程系会同有关单位共同编制了本规程。在规程编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,认真总结了我国几十年来发展地热供热工程的实践经验,吸收了各地相关的地方标准和国外的先进技术,并在广泛征求意见的基础上,通过反复讨论、修改与完善,制定了本规程。本规程共分 15 章和 4 个附录。主
2、要内容有:总则、术语、地热供热设计基础、地热供热系统、地热井泵房、地热供热站、地热供热末端装置、地热热水供应、地热系统防腐与防垢、地热供热系统的监测与控制、环境保护、地热回灌、地热资源的动态监测、施工、检验与验收、运行、维护与管理。本规程由住房和建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。本规程主编单位:天津大学机械工程学院热能与制冷工程系(地址:天津市南开区卫津路 92 号,邮政编码:)本规程参编单位:天津市热力公司设计室、天津滨海世纪能源科技发展有限公司、城市建设研究院、北京市煤气热力工程设计院、北京市华清地热开发有限责任公司、陕西汇通热力规划设计有限公司、宁波海
3、申环保能源技术开发有限公司、中国科学院广州能源研究所、福州市地热管理处、天津地热勘查开发设计院、天津地热研究培训中心(天津大学) 、陕西绿源地热开发有限公司、陕西四海环保工程有限公司。本规程主要起草人:蔡义汉 郑维民 蔡建新 杨 健王建国 柯柏林 高 峰 朱家玲李若中 马伟斌 林建旺 王 军汪健生 崔金荣 戴传山 王行运孟玉良目 录1 总 则 12 术 语 23 地热供热设计基础 43.1 一般规定 .43.2 热负荷 .43.3 地热利用率 .54 地热供热系统 64.1 地热直接供热系统 .64.2 地热间接供热系统 .64.3 地热间接供热调峰系统 .75 地热井泵房 85.1 土建 .
4、85.2 地热井泵 .95.3 地热井口装置 .95.4 地热流体除砂 .96 地热供热站 116.1 土建 .116.2 供热站设备 .116.3 供热站供配电 .127 地热供热管网及末端装置 137.1 地热供热管网 .137.2 地热供热末端装置 .138 地热水供应 158.1 一般规定 .158.2 地热水除铁 .159 地热系统防腐与防垢 169.1 一般规定 .169.2 地热工程防腐措施 .169.3 地热工程防垢除垢措施 .1710 地热供热系统的监测与控制 1811 环境保护 1911.1 一般规定 .1911.2 地热尾水排放 .1912 地热回灌 2012.1 一般规
5、定 .2012.2 回灌系统设计 .2012.3 回灌系统运行前准备 .2012.4 回灌系统运行 .2112.5 回灌系统停灌 .2112.6 回灌系统水质净化和反冲洗 .2113 地热资源的动态监测 2213.1 一般规定 .2213.2 动态监测技术档案管理 .2214 施工、检验与验收 2415 运行、维护与管理 26附录 A 地热水质分析报告 27附录 B 雷兹诺指数(RI) 28附录 C 拉申指数(LI ) 30附录 D 常用非金属管材性能及连结方法 31附录 E 回灌堵塞的判别及处理措施 33附录 F 回灌系统动态监测数据表 .34本规程用词说明 3511 总 则1.0.1 为指
6、导地热供热工程设计、施工、验收及运行管理,做到技术先进、经济合理、安全适用、保证工程质量,降低地热供热工程对环境的影响,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于通过地热井提取地热流体作为热源,为城镇供热和供应生活热水的规划、设计、施工、验收及运行管理。1.0.3 地热供热工程除应符合本规程外,尚应遵守国家现行有关强制性标准的规定。1.0.4 开发地热时必须同时考虑回灌措施,采取采灌结合和总量控制的开采方式。2 术 语2.0.1 地热能 geothermal energy地球内部蕴藏的热能。2.0.2 地热资源 geothermal resource在可以预见的时间内,能够为人类经济开发利用的地球
7、内部的地热能,包括作为主要地热载体的地热流体及热储骨架中的热能。2.0.3 地热增温率 geothermal gradient地球恒温带以下每垂直深入地下 100m 或 1km 的地温增加值,也称地温梯度。2.0.4 地热异常区 geothermal anomaly area地热增温率超过正常值或是地表热流密度显著地高于区域热流背景值的地区。2.0.5 热储 geothermal reservoir地热流体相对富集,具有一定渗透性并含载热流体的岩层或岩体破碎带。2.0.6 地热田 geothermal field在当前或近期技术经济条件下有开发利用价值的地热资源富集区。2.0.7 地热流体 g
8、eothermal fluid温度高于 25的地下热水、蒸汽和热气体的总称。2.0.8 稳定流温 temperature of steady flow地热流体长期开采的稳定温度。2.0.9 地热井 geothermal well能够开采出地热流体的管井。开采地热流体的井称“生产井”(或地热“开采井”) ;将利用后的地热流体回灌到热储层的井称“回灌井”。2.0.10 地热直接利用 geothermal direct use地热流体中的热能除用于发电以外的利用方式。2.0.11 地热直接供热系统 geothermal direct heating system地热流体直接进入终端散热设备的供热系统
9、。简称地热直供系统。2.0.12 地热间接供热系统 geothermal indirect heating system采用换热器进行地热流体与供暖循环水换热的供热系统。简称地热间供系统。2.0.13 地热供热调峰系统 geothermal heating system for deploy peak load承担供暖尖峰热负荷的其他热源系统。2.0.14 地热井口设备 geothermal well-head equipment为地热井配套的井口装置、井泵、除砂器、监测仪器仪表等设备的总称。2.0.15 地热防腐 geothermal anti-corrosion防止地热流体对设备腐蚀而采取
10、的措施。2.0.16 地热防垢 geothermal scale prevention防止地热流体结垢而采取的措施。32.0.17 地热水除铁 geothermal water iron removal将地热水中的铁离子降低至允许含量以下的措施。2.0.18 地热水除砂 geothermal water sand removal将地热水中的岩粉颗粒降至允许含量以下的措施。2.0.19 地热回灌 geothermal reinjection将利用后的地热流体通过回灌井重新注入热储的措施。2.0.20 同层回灌 geothermal reinjection for same reservoir b
11、ed回灌至同一热储层的称同层回灌。2.0.21 异层回灌 geothermal reinjection for different reservoir bed回灌至不同热储层的称异层回灌。3 地热供热设计基础3.1 一般规定3.1.1 地热供热工程设计,必须对热负荷、工程场地及周边状况等资料进行详细的搜集和调查。3.1.2 地热供热工程设计应依据地热资源勘查部门所提供的地热井参数和热负荷进行设计。主要参数包括稳定地热体流流温、流量、水质、水压(动水位和静水位) 。3.1.3 地热供热系统设计与能源配置宜考虑下列几种措施:1 采用地热梯级综合利用形式,优化供热工艺流程;2 设置调峰设施;3 采用
12、蓄热储能设备;4 采用自动控制装置;5 采用低温高效散热器。3.1.4 对中、低温地热田,地热供热工程设计时,地热资源的保证开采年限应按地热资源地质勘查规范GB11615 的规定执行。3.2 热负荷3.2.1 地热用户采暖和空调设计热负荷的确定按国家现行标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019、 城市热力网设计规范CJJ34、 民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分) 和公共建筑节能设计标准执行。既有建筑按调查实际热负荷确定。生活热水负荷按国家现行标准建筑给水排水设计规范GB50015 执行。确定热负荷时,应考虑管网热损失。3.2.2 地热供热系统设计,应以地热承担基础热负荷,辅助能源承担
13、调峰热负荷。1 地热负荷按公式 3.2.21 计算:(3.2.21)ddPdioQGC(T)3.6式中 Q d地热负荷,kW;Gd地热井水开采水量,m 3/h;CP地热流体的定压比热,kJ/kg;Tdi地热流体供水温度, ;Tdo无调峰装置时地热流体回水温度。2 调峰负荷按公式 3.2.22 计算:(3.2.22)TdQ式中 Q T调峰负荷,kW;Q设计热负荷,kW。53.3 地热利用率3.3.1 地热利用率按公式 3.3.1 计算:地 热 实 际 产 热 量地 热 利 用 率 地 热 最 大 可 供 热 量(3.3.1)地 热 流 体 稳 定 流 温 地 热 流 体 排 放 温 度地 热 流
14、 体 稳 定 流 温 当 地 年 平 均 气 温3.3.2 地热供热工程的地热流体排放温度不得高于 35,地热利用率不应低于 60%。4 地热供热系统4.1 地热直接供热系统4.1.1 城镇地热供热工程应慎用地热直接供热系统。当地热水质符合供热水质标准,或采用非金属材料的供热系统及末端装置,并确保不会产生结垢堵塞时,可采用地热直供系统。地热直供系统工艺流程示意图见图 4.1.1。生 产 井 回 灌 井 热 用 户循 环 泵控 制 阀图 4.1.1 地热直接供热系统工艺流程示意图4.2 地热间接供热系统4.2.1 城镇地热供热工程且采用地热间接供热系统,其工艺流程示意图见图 4.2.1。4.2.
15、2 地热间供系统由热源、输配系统、末端装置三部分组成,热源部分包括地热开采井、回灌井、换热设备和调峰设备等。 热 用 户循 环 泵换 热 器生 产 井 回 灌 井7图 4.2.1 地热间接供热系统工艺流程示意图4.2.3 温度较高的地热流体应采用高温段(自然对流散热器)和低温段(地板辐射或风机盘管)采暖的梯级利用方式。当采用热泵降低地热流体排放温度,提高地热利用率时,其系统设计应符合国家现行标准地源热泵系统工程技术规范GB50366 的规定,水源热泵机组的性能应符合水源热泵机组GB/T19409 的规定。4.3 地热间接供热调峰系统4.3.1 地热供热工程应设置调峰系统。地热调峰系统工艺流程示
16、意图见图 4.3.1。4.3.2 调峰热源宜采用水源热泵,燃煤、燃气、燃油锅炉,城市集中供热热源,高温凝结水等形式。4.3.3 一般调峰负荷宜占总负荷的 20%40% 。设计调峰热负荷与地域气象条件、地热利用率、地热水资源费、调峰热源燃料费、城镇供热价格等诸多因素有关,应由节能和经济评价确定。 热 用 户循 环 泵调 峰 热 源生 产 井 回 灌 井 换 热 器图 4.3.1 地热间接供热调峰系统工艺流程示意图4.3.4 启动调峰设备的外界空气温度按公式 4.3.1 计算:(4.3.1))t(Qtwndnwk式中 t wk启动调峰设备的外界空气温度,;tn采暖室内计算温度, ;采暖室外设计温度
17、,;wQd基本热负荷,kW;Qn设计热负荷,kW。4.3.5 以热泵作为调峰热源的设计原则为:1 用作热泵热源的地热尾水温度为 3060时,应采用高温热泵。此时,末端散热装置可采用传统散热片。2 用作热泵热源的地热尾水温度为 1030时,应采用普通热泵。此时,末端散热装置可采用地板辐射或风机盘管。5 地热井泵房5.1 土建5.1.1 地热井泵房位置的选择和总平面布置应符合下列要求。1 应有维修场地和较好的通风采光条件。2 周围应有地热尾水排放去处。5.1.2 地热井泵房的建筑应符合下列要求。1 应满足城镇规划和小区总体规划的要求。2 井泵房应采用地上建筑。3 井泵房应单独建筑。与周边建筑的最小
18、间距为 10m,并应满足现行建筑设计防火规范和总体规划的要求。4 自流井严禁采用地下或半地下井泵房。5.1.3 地上式泵房建筑与结构应符合下列要求。1 平面布置应满足工艺要求和管理方便。2 井泵房室内地面应做排水明沟。3 井泵房地平标高应高于室外地面 200mm。4 积水坑自流排水管径应满足地热井出水能力。5 应设置起重设备。(1)采用移动式起重设备:室内净高(梁下弦高)不应小于 4.0m。应在与井口垂直的屋顶位置设不小于 1.0m1.0m 的吊装孔;(2)采用固定式起重设备(如电动葫芦):建筑净高(梁下弦高)不应小于 6m;(3)吊装孔可设计为活动盖板;建筑结构设计必须考虑起重设备、泵管和井
19、泵的荷载。7 泵房内应设置机械通风装置。8 地热井中心线至墙的距离不应小于 1.5m。9 泵房与其他建筑的距离应满足国家现行标准城市区域环境噪声标准GB3096 的要求。5.1.4 地下或半地下式井泵房的建筑应符合本规程 3.1.3 条和下列要求。1 井泵房屋顶设井泵提升孔、进出人孔、进气孔及排气孔,并做防水。进气孔、排气孔管道室外部分均应设防雨、防尘帽,附近设置警示标志。2 进气孔管道应高出室外地面 300mm,排气孔管道应高出地面 500mm。3 当地热井水温超过 45时,井泵房必须设置直通室外的安全通道。4 室内排水沟末端应设集水坑,并设置自动潜水排污泵。5 进出泵房的各种管道、电缆应预
20、埋穿墙防水套管。6 地下式井泵房不应建在其它建筑物之下。97 地下式、半地下式井泵房净高不应小于 4.0m。5.2 地热井泵5.2.1 地热井泵的选型应符合下列要求。1 应满足地热流体的温度和腐蚀性要求,宜采用耐热潜水电泵或长轴深井热水泵。2 泵的选型应根据地热井的温度、流量、水质、动水位、静水位、井口出水压力等要求确定。(1)泵的流量应根据单井的流量降深曲线(Q S 曲线)并考虑发展余量确定;(2)泵的扬程应按公式 5.2.1 计算:(5.2.1)21HV/gh式中 H 1动水位液面到泵座出口测压点的垂直距离,m;H2系统所需的扬程,m;V2/2g泵座出口测压点处的动能水头,m ;h井内泵管
21、的沿程损失,m 。5.2.2 地热井泵宜配置变频控制装置。5.2.3 泵管的设计应符合下列要求。1 下泵深度不应小于动水位和泵潜入水下深度之和。动水位宜高出泵吸入口810m。2 地热流体腐蚀性轻度的地热井,泵管的连接可采用法兰连接;地热流体腐蚀性严重的地热井,应选用特种石油套管并采用管螺纹连接。3 泵管应安装测液位管。4 泵管表面应涂敷聚胺脂漆或环氧树脂漆等防腐涂料。5.2.4 地热井泵应在每年供暖期结束后进行检修。5.3 地热井口装置5.3.1 地热井应根据地热流体压力和温度的不同,分别采用不同类型的井口装置。温度超过 70或压力超过 0.1MPa 的自流地热井,应采用具有防喷型井口装置。5
22、.3.2 地热流体含有天然气或其它有害气体时,井口装置应安装气水分离器。5.3.3 地热井口装置应满足下列要求:1 能承受所需的温度、压力;2 密封性良好,隔绝空气进入井室;3 考虑热膨胀,满足井管伸缩;4 具备方便测量水位和采集水样的条件;5 配置测量流体温度、压力和流量的仪表;6 能适应更换泵型规格的要求;7 井口顶盖应具备可开启的水位测量孔。5.3.4 井口宜设氮气保护系统(井口充氮装置) ,注入氮气并保持微正压。井口充氮装置应设有自动压力控制设备。5.4 地热流体除砂5.4.1 地热流体含砂量超过二十万分之一时,井口必须设置除砂设备。5.4.2 除砂器的选型应符合消耗动力少、排砂方便、
23、流体温度降低少、地热流体不与空气接触等要求。116 地热供热站6.1 土建6.1.1 地热供热站宜建在用热负荷中心,其位置的选择、总平面布置和建筑应符合本规程5.1.1、5.1.2 条的规定。6.1.2 地上式供热站的建筑与结构应符合下列要求。1 平面布置应满足工艺的要求。2 功能分区明确、管理方便。3 供热站设备间地面应设排水明沟。4 供热站与其他建筑的距离应满足国家现行标准城市区域环境噪音标准GB3096的要求。5 站内应有强制通风装置。6 外墙上应预留大型设备安装和维修时用的哑门口,哑门口尺寸应满足设备进出要求。7 供热站建筑应符合防火规范的要求。8 对含有有毒气体的地热流体,地热供热站
24、的设计应符合国家现行标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019 的规定。6.1.3 地下或半地下式供热站的建筑与结构应符合本规程 6.1.2 条和下列要求。1 设备间排水明沟末端应设集水坑,集水坑内设置自动潜水排污泵。2 进出供热站的各种管道、电缆应预埋穿墙防水套管。3 出入通道的尺寸应考虑设备最大组件的运输或在屋顶开设备吊装孔。4 地下式或半地下式供热站必须与有自喷井的井口泵房隔离,两者之间不得设连接通道和开放型连接管道,也不得共用排污沟。6.2 供热站设备6.2.1 换热器的选用应符合下列要求。1 传热性能好、流通阻力小、耐腐蚀、在要求的使用压力和温度下安全可靠。2 地热供热系统宜选用板
25、式换热器。对于高温、高压的地热供热系统,则应采用管壳式换热器。3 换热器选型及选材应根据地热水温和水质。4 换热器进口处应设置过滤器。6.2.2 热泵的选用应符合下列要求。1 热泵机组应根据工艺要求选型。2 工艺流程设计应考虑地热流体的腐蚀性,可采用换热器将热泵机组与地热流体隔开,或选用耐腐蚀材料制造的热泵机组。3 热泵机组低温热源进水温度应设置自动控制装置,使进水温度不超过设备参数要求范围。6.2.3 储水装置应符合下列要求。1 根据工艺要求和场地情况,可采用水箱、水罐或蓄水池。2 选材应考虑地热流体的温度和腐蚀性。采用钢制储水装置,罐体内部应进行防腐处理。3 储水装置应做保温。4 储水装置
26、应设置温度及液位传感器,并设溢流、泄水、放气口。5 地下式或半地下式供热站中设储水池时,储水池必须设直通室外的排气通道,不得将气体排到供热站内。6 储水装置除应考虑结构设计中的安全外,还应设有自动补水、水位高低限报警装置。6.3 供热站供配电6.3.1 地热供热系统配电设备及配电线路的选择与安装应按国家现行标准低压配电设计规范GB50054 和通用用电设备配电设计规范GB50055 执行。6.3.2 地热供热站、地热井泵房的防雷设计应按国家现行标准建筑物防雷设计规范GB50057 执行。137 地热供热管网与末端装置7.1 地热供热管网7.1.1 地热输水管网的设计应符合国家现行标准室外给水设
27、计规范GB50013 中的规定。7.1.2 地热输水干管敷设,应按现行国家标准城市热力网设计规范CJJ34 执行。7.1.3 地热输水干管宜采用直埋敷设。直埋敷设应符合现行国家标准城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T81 的规定,当埋地敷设有困难时,可采用架空敷设,但应避免对交通和景观的影响。7.1.4 地热输水管道应考虑热膨胀的影响。7.1.5 输水管道材质应根据地热流体类型选用耐腐蚀、安全、连接方便、可靠的管材,并符合强度要求。输水温度超过 50、直径在 200mm 以上的输水管道宜采用增强玻璃纤维管。常用非金属管材的性能及连接方法见附录 E。7.1.6 地热输水干管高点应设置放气设施。
28、7.1.7 地热输水干管埋地敷设时,应在地面设置管道标识物。7.1.8 地热输水管道应采取保温措施。保温材料选择与管道敷设方法、允许的温降有关,应按照优质、价廉、满足工艺和节能要求、敷设方便等原则经综合比较后择优选用。保温材料应满足下列要求:1 导热系数宜低于 0.14W/(mK ) 。2 材料耐热温度高于输送流体最高温度。3 密度小,一般不宜超过 400kg/m3。4 有一定的机械强度。硬质成型制品的抗压强度不应低于 0.3MPa。5 吸水性小,对金属不腐蚀。6 便于施工或加工成型,造价低。聚氨酯硬质泡沫塑料是用得比较普遍、较好的保温材料。7.2 地热供热末端装置7.2.1 地热供热末端装置
29、的设计应符合国家现行标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019 和地面辐射供暖技术规程JGJ142 的规定。生活热水或其他热水供应系统的设计应符合国家现行标准建筑给水排水设计规范GB50015 的规定。7.2.2 地热供热末端装置的设计应与地热供热站设计统筹考虑,设计参数和系统型式应经过技术经济比较后确定。地热供热末端装置型式与供热温度可参照表 7.2.2 选取。表 7.2.2 地热供热末端装置型式与供水温度末端装置型式 供水温度范围 宜采用的供水温度散热器 6090 60风机盘管 4065 50地板辐射 3550 457.2.3 地热供热末端装置应设置室内温度的手动或自动调节装置。158
30、地热水供应8.1 一般规定8.1.1 地热水直接饮用时,水质必须达到国家现行标准生活饮用水卫生标准GB5749的规定。8.1.2 城镇区域性地热水供应系统的设计应根据当地地热资源的情况,结合城镇的发展制订统一的规划。规划内容应包括地热水的利用方式、供应范围、规模以及地热系统设施的布置等。8.1.3 地热水宜就近利用,在经济效益和社会效益显著的情况下,可长距离输送。输送地热水的温度损失应控制在 0.6/km 以内。8.1.4 地热水应用于居民热水供应宜采用直供系统。水质不能满足国家现行标准建筑给水排水设计规范GB50015 的要求时,应采取过滤、除铁、除气、防垢、防腐等措施,或采用间供系统。8.
31、1.5 地热水中含有 H2S、CO、CH 4 等有毒、可燃、易爆气体时,必须进行气水分离处理。8.1.6 对于区域性地热水供水工程,应设置有保温的调节池。8.1.7 地热水调节池、泵站及其附属设施应符合国家现行标准室外给水设计规范GB50013 和本规程有关条文的规定。8.2 地热水除铁8.2.1 用作生活热水的地热流体,若总铁离子浓度超过 0.3mg/L 时,应除铁。8.2.2 除铁宜采用天然锰砂除铁法。锰砂滤罐应设有反冲洗装置。8.2.3 曝气除铁应根据处理水量、铁离子浓度,选用强制热风式曝气或射流曝气方法。8.2.4 除铁装置应采取保温措施。9 地热系统防腐与防垢9.1 一般规定9.1.
32、1 设备和管道的外防腐应按现行国家标准化工设备、管道外防腐设计规定HGJ39执行。9.1.2 地热供热工程设计时必须依据国家认定部门检测的水质全分析报告。全分析报告的内容和格式见附录 A。9.1.3 对新建或已建的地热供热系统,应依据水质分析报告或进行试验确定地热流体是腐蚀型流体还是结垢型流体。1 当地热流体中氯离子(Cl )毫克当量百分数小于 25%时,宜按雷兹诺指数(RI)判断水型。雷兹诺指数的计算方法见附录 B。2 当地热流体中氯离子(Cl )毫克当量百分数大于 25%时,宜按拉申指数(LI)判断水型。拉申指数的计算方法见附录 C。9.2 地热工程防腐措施9.2.1 具有腐蚀性流体的地热
33、供热工程必须采取防腐措施,其主要方法为:1 采用换热器间接供热;2 采用防腐材料;3 系统隔绝空气(井口必须采取的措施) ;4 金属表面涂敷防腐涂料。9.2.2 与有腐蚀性地热流体直接接触的管道与容器,宜采用非金属防腐材料:1 室外输送地热流体的管道,宜采用适合该流体温度和压力的玻璃钢材料制造。2 地热流体储存容器,宜采用内衬防腐材料的钢罐或采用玻璃钢材料制造。3 室内地热流体输送管道,可根据现行国家标准地面辐射供暖技术规程JGJ142的要求选用。9.2.3 采用间接供热系统时,换热器前与地热流体直接接触的管道或设备,应采用隔绝空气的方法或采取井口充氮措施来保护所有金属设备。9.2.4 金属表
34、面涂敷防腐涂料,只适用于不受流体高速冲击磨蚀的部件和非转动的部件,如井泵的泵管、金属贮罐的内壁等。9.2.5 严禁采用在地热流体中加防腐剂的防腐处理方法。9.2.6 地热供热系统采用金属材料时,防腐设计应符合下列要求:1 金属板间的连接不宜采用叠接。2 除必须采用法兰连接的设备、阀门外,其它设备应采用焊接。3 设备停运时,应能将地热流体完全排净。4 应选择合理的介质流速。175 易损坏件应考虑易于更换。9.3 地热工程防垢除垢措施9.3.1 对结垢性的地热流体,要对与地热流体直接接触的设备采取防垢措施。本规程的防垢措施主要针对中低温地热流体易产生的碳酸钙垢。9.3.2 阻垢措施常见的阻垢措施有
35、:1 增压法;2 物理阻垢法(磁法) ;3 化学法。宜采用增压法阻垢。磁法可作为一种辅助的阻垢方法。对于回灌系统,严禁使用化学法阻垢。9.3.3 除垢措施可采用下列方法:1 化学清洗法;2 水力破碎法;3 机械除垢法。10 地热供热系统的监测与控制10.0.1 地热供热系统中的地热井泵应采用变频控制装置。供暖循环泵宜按需要选用变频控制装置。10.0.2 地热供热系统,宜采用集中监控系统。不具备采用集中监控系统的地热供热系统,应采用就地监控仪表。10.0.3 地热供热系统中的重要参数,应在便于观察到的位置设置就地监测仪表:1 温度:包括地热供回水、循环供回水;2 流量:包括地热流体侧、循环水侧;
36、3 压力:包括地热供回水、循环供回水、补水。10.0.4 流量、温度、压力传感器的测量范围和精度应与二次仪表匹配。10.0.5 地热井的水位监测可采用自动水位监测仪,也可采用人工的导线电阻测深方法。10.0.6 自动水位监测仪测试探头应安装在水泵进水口以上 5m 的位置。信号线保护套须逐级与泵管捆绑固定,直至井口出线法兰处。要保证信号线出井口的密封。10.0.7 地热供热系统采用计算机进行动态监控时,其监控室的设计应按国家现行标准电子计算机机房设计规范GB50174 的规定执行。1911 环境保护11.1 一般规定11.1.1 地热资源开发利用应进行环境评价。环境评价内容包括:热污染、空气污染
37、、水污染、土壤污染、噪声污染、放射性污染和地面沉降等方面。11.1.2 在经国家或各级地方政府批准确认的有代表性的自然生态系统、珍贵野生动植物原产地、历史文物保护区、旅游资源开发区内开发利用地热时,必须作出环境保护评价,提出妥善保护措施,由相应的政府主管部门批准后方可开发利用。11.1.3 地热回灌是环境保护的首要措施。11.2 地热尾水排放11.2.1 地热供热尾水排入城市排水管道时,应按国家现行标准污水综合排放标准GB8978 执行。11.2.2 地热供热尾水用于灌溉时,应按国家现行标准农田灌溉水质标准GB5084 执行。11.2.3 地热供热尾水排入地表水体时,应按国家标准地面水环境质量
38、标准GB3838、三废排放现行试行标准 GBJ4 及放射性防护规定GBJ 8 执行。11.2.4 地热水供热尾水排放温度,必须低于 35。11.2.5 当上述各种排水途径的环保评价被否定时,允许采取必要的处理措施使地热排水达到排放标准。12 地热回灌12.1 一般规定12.1.1 地热回灌应采用原水同层回灌,并不得对热储造成污染。受污染的地热流体不得回灌。12.1.2 不具备同层回灌条件的可考虑异层回灌,但回灌的水质应好于回灌层的水质,且水质类型一致,矿化度相近。回灌前应进行混水试验,确定对热储不发生堵塞。回灌堵塞的判别及处理措施见附录 E。12.2 回灌系统设计12.2.1 地热回灌系统设计
39、应包括:井泵房、井口装置、地热回灌监测装置、水质净化过滤装置、排气装置、加压装置、进排水管路等。回灌井井口必须安装专用的水位、水温、流量、压力等动态监测仪器仪表。12.2.2 地热回灌系统必须是一个完整的密闭系统,回灌宜采用泵管回灌,泵管应下至液面以下。12.2.3 回灌管网的设计,应能保证空气的排出和管道的清洗。12.2.4 采用压力回灌,应在回灌井井口装置上增设放气阀。12.3 回灌系统运行前准备12.3.1 系统装置检查。1 确保回灌系统电源、各种设备和阀门状态良好,仪表仪器运转正常。开采井、回灌井的进口动态监测仪器仪表(水位、水温、流量、压力等)齐全。2 保证回灌管网密闭。管网中的残水
40、必须排净。3 必须将生活热水尾水或其它被污染的地热水与回灌水分离,不得将这些污水混入回灌水中。4 检查回灌水源净化处理系统的精度是否达到要求:基岩热储层回灌系统过滤精度应达到 50m,孔隙型热储应达到 35m 。5 排出回灌水中多余气体,严防气相阻堵。12.3.2 回灌运行前,要对整个系统管路彻底冲洗,包括开采井、回灌井管路、输水管网等。冲洗时间视尾水是否达到冲洗原水标准而定。12.3.3 基岩回灌井不允许在井下有泵时回灌,回灌水管应下至回灌井内液面以下 35m 的深度。进口应严格密封。12.3.4 回灌开始前,应记录开采井和回灌井的流量起始读数、水位埋深及对应液面温度,检查各处密封,将各种阀
41、门调到所需位置。2112.4 回灌系统运行12.4.1 回灌开始后,应及时检查整个回灌系统的密封效果,避免出现水位测孔、充气孔等密封不严漏气。人工测量的水位测管只有在动态监测时才能开启,并及时关闭;及时排除排气罐中的气体。12.4.2 回灌过程中应根据压力表数值及时调整回灌量,并定期监测开采井和回灌井的开采量、回灌量、井口压力及水质等数据,并判断回灌井是否产生堵塞,及时采取有效措施。回灌系统动态监测数据表见附录 F。12.4.3 采用加压回灌时,回灌压力与流量要经过回灌试验确定。12.4.4 全年不间断运行或停灌期在回灌系统有防腐措施的可不必回扬洗井。12.4.5 每年供热前,应对回灌井进行静
42、水位及对应液面水温记录观测。12.5 回灌系统停灌12.5.1 停灌后,从回灌井提出回灌水管,除去管内外污渍、锈斑,做好防腐等保养措施,妥善保管。封闭开采井和回灌井井口,并对系统进行密封处理,将液面以上的井管空间充满氮气以防空气进入加剧腐蚀。12.5.2 回灌井停灌期间不宜下泵抽水。12.6 回灌系统水质净化和反冲洗12.6.1 回灌应具有回灌水质净化处理系统。该系统应包括粗过滤器、精过滤器、排气罐、加压泵及反冲洗等设备。12.6.2 粗过滤器用来过滤管道及系统中含有的较大颗粒,减少精过滤器的工作负担,减少反冲洗次数,提高滤料使用寿命。过滤器两侧应安装压力表,监测压力变化,确定过滤器工作状态及
43、清洗滤料时间。12.6.3 精过滤器用来拦截或吸附微生物及细菌。精过滤器也要安装压力表以观察其两端的压力变化,作为更换滤料或进行反冲洗的依据。12.6.4 回灌系统应设置排气罐。排气罐应安装在加压泵与回灌井之间,用以排出回灌前尾水中的不凝气体。12.6.5 反冲洗要确保反冲洗水源和需要的水量。不能保证反冲洗水量时,应设置储水装置。过滤装置两端的压力差值达到 5060kPa 时,须进行反冲洗。反冲洗强度应控制在1215l/sm2。应设置反冲洗污水的压力排水系统。13 地热资源的动态监测13.1 一般规定13.1.1 地热资源的动态监测应根据不同的监测目的分为“地热资源日常开采动态监测”和“地热资
44、源开发利用管理动态监测”两种类型,不同类型有不同要求。13.1.2 地热资源日常开采动态监测,应对地热井地热流体(包括回灌流体)的温度、流量、压力(自流井) 、水位和水质作一般性的工程监测。1 地热井水位监测(1)停采期测量静水位,开采期测量稳定的动水位。对于间歇开采的地热井,测量静水位至少需要停泵 6 小时以上才能观测,并记录停泵时间。(2)人工水位监测应每天 1 次,每次至少测量 23 次,测水位时应同时记录水温。(3)测水位的量具每年应校验 1 次。应进行拉长和热胀的校正。2 地热井稳定流温监测(1)地热流体稳定流温应每天监测 1 次。(2)停采期,应将数字测温仪的探头置于静水位以下 1
45、.0m 处测量水温。开采期,可测孔口水温,测量点距井口不应超过 10 米。(3)测量的仪器仪表需每年校验或标定 1 次。3 地热井流量监测(1)地热流体流量监测包括瞬时流量监测和开采量统计。瞬时流量监测应与地热流体动水位监测同时进行,每天监测 1 次。总采量至少每月统计 1 次。(2)瞬时流量可利用井口水表进行监测,每次测量 23 次,也可采用流量传感器自动监测。(3)计量流量的仪器,每年要校验和标定 1 次。4 地热井水质监测(1)地热井水质测定项目为水质全分析。(2)地热井水质监测频率:每年取样 1 次,取样时间应在供热期内。(3)取样点应靠近井口。采样的要求应按照国家现行标准地热资源地质
46、勘查规范GB11615 执行。(4)水质检测要委托有相应资质的单位进行。13.1.3 地热资源开发利用管理动态监测:专门的观测井每 10 天观测 1 次水位,每年进行2 次孔内系统测温,水量、水质等其它项目观测可从“地热资源日常开采动态监测”的监测资料中选用。13.2 动态监测技术档案管理13.2.1 地热井动态监测各项原始数据,必须及时整理,认真审查,编制地热井动态监测资23料统计表。13.2.2 资料包括纸质文字资料及磁盘、光盘等其它介质记录的资料。13.2.3 资料保存应符合以下要求:1 按档案管理规定对资料进行系统归档保存,注意保存安全。2 磁介质资料存放要有防潮、防磁措施,并按载体保存期限及时转录。13.2.4 原始资料应长期保存。