李力

（天津津能濱海新能源有限公司 天津 300204）

天津地?zé)豳Y源豐富，深淺都有，得天獨(dú)厚。截至2012年，天津已有200多家單位利用地?zé)豳Y源進(jìn)行冬季供暖，全市深層地?zé)峁┡娣e已達(dá)到1300萬(wàn)平方米，利用淺層供暖的面積也有400多萬(wàn)平方米。按上述數(shù)據(jù)測(cè)算，因使用地?zé)幔旖蛎磕陮?shí)現(xiàn)減少二氧化碳排放82.9萬(wàn)立方，減少二氧化硫排放7000噸，減少氮氧化物排放2000多噸。

地?zé)豳Y源不利用是浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)合理利用，保護(hù)性開(kāi)發(fā)、可持續(xù)利用，開(kāi)采地?zé)峤鉀Q好回灌問(wèn)題是關(guān)鍵，近幾年來(lái)，在地?zé)嵯到y(tǒng)影響回灌的技術(shù)從地面處理工藝、成井工藝、回灌操作方法上都不斷取得了突破，為地?zé)豳Y源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了技術(shù)保障。

目前應(yīng)用的地?zé)嵯到y(tǒng)方式，主要有深井系統(tǒng)和淺層水源熱泵系統(tǒng)兩種形式，筆者根據(jù)天津?qū)σ陨蟽煞N形式結(jié)合使用的某項(xiàng)目為例，對(duì)地?zé)峁嵯到y(tǒng)的初投資及運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。

1 項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目位于天津市區(qū)南部，現(xiàn)有兩組4眼地?zé)峋?，其?組為深井，1組為淺層地?zé)峋?，每組井中均有一眼開(kāi)采井，一眼回灌井。其中深井深度為3500米，出水溫度為90℃，設(shè)計(jì)出水量為120m3/h；淺層地?zé)峋顬?00米，出水溫度30℃，設(shè)計(jì)出水量為40m3/h。供熱范圍中包括27.5萬(wàn)平方米的民用建筑和1.05萬(wàn)平方米的小區(qū)文體中心。

2 熱負(fù)荷情況

項(xiàng)目采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表1

表1 熱負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表

3 系統(tǒng)介紹

3.1 地?zé)峋畲蠊崃?/h3>

3.1.1 地?zé)嵘罹砂迨綋Q熱器換熱量計(jì)算

根據(jù)公式（1）Q=Gc△t，

其中 Q為地?zé)嵩O(shè)計(jì)產(chǎn)熱量，單位為KW；

G為地?zé)峋O(shè)計(jì)出水量，單位為m3/h；

△t為地?zé)峤?jīng)板換換熱后的溫差，單位為℃（最大溫差為50℃）；

c為折算系數(shù)1.163。

根據(jù)上式計(jì)算地?zé)峋?jīng)由板換換出熱量為6978KW；

3.1.2 地?zé)峋礋釤岜米畲髶Q熱量計(jì)算

由于地?zé)峋苯訐Q熱量不能滿(mǎn)足深冷季供熱需要，因此對(duì)其尾熱采用熱泵機(jī)組進(jìn)行深度換熱，使其達(dá)到10℃回灌，實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)崴奶菁?jí)利用。

根據(jù)公式（2）Q=Gc△t/η；

其中η為熱泵機(jī)組效率系數(shù)，一般為0.8；回灌溫度可以降至10℃，設(shè)計(jì)最大利用溫差為30℃。

根據(jù)上式計(jì)算深層地?zé)嵛礋嶙畲髶Q熱量為5233 KW；

3.1.3 淺層地?zé)峋畲髶Q熱量計(jì)算

淺水地?zé)峋隹谒疁丶s為30℃，可利用溫差為20℃，設(shè)計(jì)出水量為40t/h，根據(jù)公式（2）淺層地?zé)峋畲髶Q熱量為1163 KW。

3.1.4 最大供熱量統(tǒng)計(jì)

表2 系統(tǒng)中最大供熱量統(tǒng)計(jì)

3.2 系統(tǒng)流程介紹

項(xiàng)目中的文體中心由于末端系統(tǒng)為暖氣片形式，所以采暖季全部由深層地?zé)峋?；地?zé)嵘罹?jīng)過(guò)板式換熱器作為民用住宅的基本負(fù)荷，經(jīng)過(guò)板換換熱后的深井熱水未熱和淺層井使用熱泵制熱作為系統(tǒng)中民用尖鋒熱負(fù)荷使用，最大換熱量的地?zé)崴O(shè)計(jì)回灌溫度為10℃。

系統(tǒng)流程圖如下：

4 項(xiàng)目初投資情況

該項(xiàng)目系統(tǒng)包括室外兩組深井系統(tǒng)及室外管網(wǎng)系統(tǒng)和換熱站內(nèi)的板換及熱泵系統(tǒng)以及換熱站內(nèi)的電氣系統(tǒng)。表3為各系統(tǒng)初投資統(tǒng)計(jì)。

表3 項(xiàng)目初投資統(tǒng)計(jì)

按照天津市現(xiàn)行的供熱工程建設(shè)費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)，住宅為每平方米92元，公建為每平方米130元，該項(xiàng)目收取的建設(shè)費(fèi)用基本滿(mǎn)足項(xiàng)目的初投資需要。

5 系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生的能源費(fèi)用

系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)應(yīng)該包括系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生的資源費(fèi)，水電費(fèi)用，設(shè)備折舊和人員工資，系統(tǒng)的維護(hù)、管理費(fèi)用。表4就系統(tǒng)運(yùn)行所發(fā)生的能源類(lèi)費(fèi)用如資源費(fèi)和水電消耗費(fèi)用做統(tǒng)計(jì)。

表4 系統(tǒng)運(yùn)行能源消耗費(fèi)用統(tǒng)計(jì)

表4數(shù)據(jù)測(cè)算是按照采暖季130天，24小時(shí)不間斷運(yùn)行，其中電費(fèi)按照日均電價(jià)0.85元/KWh，水費(fèi)按照6元/T進(jìn)行的測(cè)算，地?zé)嵯到y(tǒng)的能源消耗費(fèi)用僅為每平米7.8元（數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程詳見(jiàn)附表5），與天津市現(xiàn)行的采暖供熱費(fèi)民用為25元/平方米，公建36元/平方米相比有相當(dāng)?shù)慕?jīng)營(yíng)空間，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性較好。

附表5項(xiàng)目運(yùn)行各類(lèi)能源消耗量及費(fèi)用明細(xì)表

6 結(jié)論

地?zé)嶙鳛橐环N清潔環(huán)保型能源，可以替代對(duì)化石能源的使用，由于天津地?zé)豳Y源潛力巨大，是天津市一種重要的補(bǔ)充能源，合理開(kāi)發(fā)有助于優(yōu)化本市的能源結(jié)構(gòu)，有助于節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)。優(yōu)化地?zé)嵯到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地?zé)豳Y源梯級(jí)利用，提高地?zé)岬馁Y源利用率同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)性，可以預(yù)見(jiàn)今后將會(huì)有更多地有識(shí)之士，有實(shí)力的公司投入到天津地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)中去，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)利用地?zé)釣樘旖蚬?jié)能減排做出貢獻(xiàn)。

[1]穆春一，靳寶珍.天津地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用及其供暖實(shí)例淺析[J].天津地?zé)峥辈殚_(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)院，2009。

[2]巨耕.地?zé)峁岵膳械責(zé)嵛菜脑倮谩獰岜眉夹g(shù)[C]//全國(guó)油區(qū)城鎮(zhèn)地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文集.冶金工業(yè)出版社，2003。