Desarrollo de energía geotérmica media y profunda
1. Introducción
El proyecto está ubicado en el campus de alta tecnología del Instituto de Investigación Xi'an del Grupo de Tecnología e Ingeniería de Carbón de China, que involucra 4 perforos de intercambio de calor de 3500 m en total. Borehole Heat Exchange (BHE) es una nueva tecnología que puede realizar el desarrollo y la utilización de capas medias y profundas de energía geotérmica, con una amplia aplicabilidad y ventajas sobresalientes. Sin embargo, debido a la influencia de las propiedades de roca circundantes del depósito geotérmico, el tipo de pozo y la estructura y las propiedades de transferencia de calor del intercambiador de calor de fondo de pozo, la eficiencia de transferencia de calor es baja y la extracción de calor del pozo único es pequeña.
2. Solución de tratamiento
El tipo de pozo y la estructura de los pozos geotérmicos se optimizaron y se adoptaron pozos direccionales de esclavos para resolver el problema de la escasez de campo en el sitio. El método de prueba de las condiciones geológicas geotérmicas en los depósitos geotérmicos fue el estudio para obtener parámetros termo físicos precisos. Se estableció un modelo de transferencia de calor geotérmica acoplado multifield para analizar las propiedades de intercambio de calor en el pozo. Se desarrollaron una nueva tubería interna de aislamiento térmico y materiales de cementación de alta conductividad térmica para mejorar la eficiencia del intercambio de calor y la extracción de calor de un solo pozo. Se estableció un sistema de monitoreo dinámico de campo geotérmico en pozos geotérmicos después de optimizar la estructura y el proceso de instalación del cable óptico del sensor. Esto proporciona una base para formular razonablemente el plan operativo del sistema y optimizar el diseño.
Prueba del modelo numérico de materiales de cementación
3. Situación de construcción
La construcción se divide en tres etapas de la organización: (1) perforar 1 pozo de eje (pozo de prueba) con una profundidad de 3500 m, pruebas completas, pruebas y análisis, y complete una serie de investigaciones clave de tecnología. (2) Taladre 1 pozo direccional con una profundidad de 3500m y combine con el primer pozo de prueba para satisfacer la demanda de calefacción del edificio principal, el edificio de pruebas y el edificio de apartamentos en el campus de alta tecnología en invierno. (3) Después de la prueba de ingeniería y la operación en las dos primeras etapas, perforar 1 ~ 2 pozos direccionales con una profundidad de 3500 m, y complete todos los trabajos de estudio. Finalmente, el proyecto de demostración de la energía de calefacción geotérmica media y profunda en el campus de alta tecnología del Instituto de Investigación CCTEG XI'an se logró con éxito, lo que también formó teoría clave y un sistema técnico para la innovación y el desarrollo de la energía geotérmica.
Tubería de aislamiento térmico de plataforma de perforación
Sala de máquinas de la plataforma de prueba y monitoreo
4. Logros logrados
Se ha completado la primera prueba geotérmica con una profundidad de 3518m, y el calor de un solo pozo es de 689kW. Se ha realizado calefacción geotérmica en el área de la oficina del campus de alta tecnología, y el efecto de calefacción es bueno después de una operación de prueba en una temporada de calefacción. Al mismo tiempo, como un proyecto de innovación científica y tecnológica, los principales trabajos de estudio se han completado básicamente, y se han realizado grandes avances en muchas tecnologías clave.
5. Preguntas frecuentes
P1: ¿disminuirá la cantidad de energía térmica subterránea?
R: El tiempo de calefacción está en la temporada de calefacción, y otras estaciones se toman como el período de recuperación, por lo que el calor se repondrá alrededor de los pozos y no disminuirá año tras año.
P2: ¿Este método de extracción de calor tiene efecto en el agua subterránea?
R: La sección de pozos completos se cementa con cemento para aislar el agua subterránea y realizar completamente la emisión cero y la contaminación cero a los recursos del agua subterránea.
P3: En comparación con otras compañías, ¿cuál es su mayor ventaja en el desarrollo y la utilización de capas medias y profundas de energía geotérmica?
R: Desarrollamos de forma independiente nuevas tecnologías y equipos, como materiales de cementación compuesta basados en cemento de alta conductividad térmica, materiales de cementación compuestos, nuevos tuberías internos de aislamiento térmico compuesto y distribuidos monitoreo de la temperatura del suelo de fibra óptica en todo el pozo, que logró nuevas avances en tecnologías clave con ventas obvias, y formamos un conjunto completo de tecnologías de tecnologías y equipos para el desarrollo y la utilización de las capas medias y profundas.
P4: ¿Cuál es el costo de desarrollar y utilizar la energía geotérmica en capas intermedias y profundas? ¿Se puede popularizar y aplicar a gran escala?
R: El costo del proyecto depende de muchos factores, como condiciones geológicas geotérmicas, carga, cantidad de ingeniería, etc. Antes de la construcción del proyecto, habrá un estudio de prefactibilidad con referencia al costo estimado. En términos generales, el costo del proyecto de la energía geotérmica es más bajo que otras fuentes de energía como el gas, y no está limitado por la región y el agua, por lo que tiene el valor de la popularización y la aplicación.
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