基于开挖的增强型地热系统概述

地热能赋存于地球内部岩土体、流体和岩浆体中,是一种永久的、可再生的、储量丰富的清洁能源。地热能的开发,尤其是干热岩的开发利用,有可能成为解决人类未来能源危机的重要途径。目前采用的干热岩开采方法被称为增强型地热系统(EGS)。热储地质环境的复杂性和水力化措施对天然裂隙的依赖性,造成多数的EGS项目存在热储体积和换热面积不足、工质流量小、终端温度低,以及诱发地震风险等局限性,致使干热岩开发始终未能大规模商业化。基于开挖的增强型地热系统(EGS-E)的提出为突破传统EGS的技术弊端和规模局限提供了新思路。文章在其概念模型的基础上,从系统原理、工程构想、技术优势等方面对EGS-E进行了更详尽的阐述。EGS-E采用开挖、爆破、崩落等采矿技术,形成了独特的热储致裂系统和热能交换系统,能够大幅度降低地质环境对热储质量的限制,具备构建定制的热储空间、形成充足的换热面积,维持稳定的工质流量与温度及减少诱发地震风险等优势,为干热岩开发的商业化提供了新的解决方案。     

郑州市区浅层地热能调查与评价研究

为了探求郑州市区浅层地热能的资源量与开发利用潜力,采用体积法对郑州市区200 m以内深度范围浅层地热容量进行了计算,计算结果为4.94×1014 kJ/℃,并推求出郑州市区夏、冬两季总换热功率为591.03×104 kW,每年折合标准煤共计21.46万吨.结合层次分析法对郑州市区浅层地热能开发利用情况进行分区,结果表明...     

中深层相变取热系统中携液问题的数值研究

针对中深层相变取热系统存在的携液问题，通过数值方法，研究了液态CO₂在蒸发段的相变过程，分析了产生携液问题的原因，同时分析了进口流速、管内压力、热储层温度对蒸发率和携带率的影响.结果表明：管内液体呈液滴状分布在管中，一部分液滴随气体携带出系统，另一部分液滴回落井底形成液池.管内气体温度从井底到出口先升高后下降.气体压力相差较小，但在6～8 m的管段存在较高压力.积液质量随时间增长逐渐稳定，但被携带出去的液体质量将不断升高.蒸发段的取热效率和出口温度在系统运行初期存在峰值.通过研究，采用较低的入口流速，能够明显改善携液情况.当热储层温度为105℃时，进口流速为0.05 m/s和0.45 m/s,管内压力应当分别控制在6.7 MPa和4.7 MPa,对改善蒸发和携液情况更有利.当管内压力为3.7 MPa时，进口流速为0.05 m/s和0.45 m/s,携液问题最小时的井底温度分别为145℃和125℃.     

安徽省六安市城区浅层地热能开发利用适宜性评价

随着我国城市化进程的推进，城市建设对能源的需求与日俱增，发展城市地区浅层地热能，减少化石能源的使用，拓宽城市地区浅层地热能市场已是大势所趋。以六安市城区为例，结合区内地质/水文地质条件、地层属性、施工条件及热物性，采用层次分析的方法综合确定各评价因子的权重值，采用综合指数法进行量化分析，针对地源型（地埋管）开发利用方式，利用MapGIS软件实现六安市城区浅层地热能适宜性评价的可视化。