DB13(J)∕T 8429-2021 中深层地热井下换热供热工程技术标准.pdf
DB13(J)∕T 8429-2021 中深层地热井下换热供热工程技术标准
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DB13(J)∕T
8429-2021
中深层地热井下换热供热工程技术标准
DB13
8429
2021
深层
地热
井下
供热
工程
技术标准
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DB13(J)∕T 8429-2021 中深层地热井下换热供热工程技术标准,DB13(J)∕T,8429-2021,中深层地热井下换热供热工程技术标准,DB13,8429,2021,深层,地热,井下,供热,工程,技术标准
- 内容简介:
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h t t p :/w w w .b z f x b .co m前言为贯彻国家有关节约能源和保护环境的法律、法规和方针政策, 充分利用深层地热能等可再生能源, 降低建筑物的碳排放指标,根据省住房和城乡建设厅 2020 年度省工程建设标准和标准设计第三批制(修)订计划(冀建节科函2020173 号)的通知要求,由河北省科学院能源研究所会同有关单位编制本标准。本标准共分为 10 章和 3 个附录,主要技术内容包括:1.总则;2.术语;3.地热地质条件调查;4.井下换热系统;5.辅助热源及地热梯级利用;6.供热站;7.监测与控制系统;8.系统调试、质量验收;9.运行维护;10.系统评价。本标准由河北省科学院能源研究所负责具体技术内容的解释,由河北省绿色建筑推广与建设工程标准编制中心负责管理。本标准执行过程中如有意见和建议,请邮寄河北省科学院能源研究所(地址:石家庄市友谊南大街 46 号省科学院能源研究所,邮编:050081,联系电话:0311-83017919,邮箱:Lzq641103),以供修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单:主 编 单 位 :河北省科学院能源研究所河北桓杰能源科技有限公司河北省城市燃气热力服务中心参编单位: 九易庄宸科技(集团)股份有限公司河北建工集团工程设计研究总院河北省地矿局国土资源勘查中心标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co mh t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co mh t t p :/w w w .b z f x b .co m河北冀鉴检测服务有限公司河北省地源热泵技术检测中心河北省水利水电勘察设计研究院集团有限公司石家庄理工职业学院主要起草人: 刘自强焦敏徐京杰张聚斌张建甫张振强梁迎凯刘伟付鹏刘利红安智伟陈章乐赵嵩亭赵云霞王峰王伟玉宋晓红黄如新王建辉齐许恩彭国辉王鹏黄明薇阎顺利牛帅刘亮王蕾李予红李勇夏华宗张强邹韦唯吴月淋王帅虎张志辰王东芳路秋兰康录录莫玉华赵丽韩静洋审 查 人 员 : 刘强蔺文静莘亮任洪国崔明辉韩国才聂建中标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co mh t t p :/w w w .b z f x b .co m目次1总则.12术语.23地热地质条件调查.43.1一般规定.43.2地热开采利用条件调查.43.3地热资源调查.54井下换热系统.74.1一般规定.74.2井下换热器型式.74.3换热系统设计.84.4系统材质要求.94.5换热系统的施工与验收.105辅助热源及地热梯级利用.125.1一般规定.125.2辅助热源及附属设备的选型.125.3地热梯级利用的方式.146供热站.156.1一般规定.156.2供热站设计要求.156.3设备、管网安装施工.176.4供电系统.186.5绝热与防腐.197监测与控制系统.20标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co mh t t p :/w w w .b z f x b .co m8系统调试、质量验收. 218.1一般规定.218.2系统调试.228.3质量验收.239运行维护.2810系统评价.30附录 A井下换热器的取热量估算.34附录 B工程质量检查验收记录表.36附录 C评价报告格式.44本标准用词说明.49引用标准名录.49条文说明.51标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co mContents1General Provisions.12Terms.23Geothermal Geological Condition Survey.43.1General provisions.43.2Investigation on geothermal exploitation and utilization conditions. 43.3Geothermal resources survey.54Down Well Heat Exchanging System.74.1General provisions.74.2Type of down well heat exchanger.74.3Design of heat exchange system.84.4Material requirements of system.94.5Construction and acceptance of heat exchange system.105Auxiliary Heat Source and Geothermal Cascade Utilization.125.1General provisions.125.2Selection of auxiliary heat source and auxiliary equipment.125.3Geothermal cascade utilization.146Heating Station.156.1General provisions.156.2Design requirements for heating station.156.3Installation and construction of equipment and pipe network.176.4Power supply system.186.5Heat insulation and anti-corrosion.197Monitoring and Control System.20标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m8System Debugging and Quality Acceptance.218.1General provisions.218.2System debugging.228.3Quality acceptance.239OperationMaintenance.2810Performance Evaluation of System.30Appendix AHeat Extraction Estimation of DownWellHeat Exchanger .34Appendix BTable of Project Quality Inspection andAcceptance.36Appendix CFormat of Evaluation Report.45Explanation of Wording in This Standard .49List of Quoted Standards.50Explanation of Provisions.51标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m11总则1.0.1为贯彻国家有关能源和保护能源环境的法律、法规和方针政策,促进河北省水热型中深层地热能的合理利用,指导河北省水热型中深层地热井下换热供热系统工程的调查、设计、施工、验收及评价,保障工程质量,满足资源节约和保护环境的要求,制定本标准。1.0.2本标准适用于河北省利用新建地热井及既有水热型地热井改造做为热源,采用取热不取水井下换热技术进行供热的中深层地热供热系统工程。1.0.3中深层地热井下换热供热工程除执行本标准的规定外,尚应符合国家、行业及河北省现行有关标准的规定。标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m22术语2.0.1地热能 geothermal energy赋存于地球内部岩土体、流体中,能够为人类开发和利用的热能。2.0.2中深层热储 medium-deep geothermal reservoir埋藏于地下 200m3000m,温度大于 25的热储层,其蕴含的热能可供开发利用的地层、岩体或构造带,一般在其有效空隙中储存有可渗流的地热流体。 按空隙不同可分为孔隙型和裂隙型两种。2.0.3水热型地热地热井 hydrothermal heat exchanging well用于安装取热不取水换热装置,以便从地下岩土体和流体中提取热能的在热储段安装滤水管或射孔的地热井。2.0.4中深层地热换热器 medium-deep geothermal heat exchanger也称中深层换热装置,是指安装在水热型地热井内的封闭式循环管路,在循环泵的驱动下循环介质在管路内循环流动,将井周边地下岩土体和流体中热能提取到地面的取热不取水装置。有同轴换热器和井室换热器两种型式。以下简称井下换热器。2.0.5同轴换热器 coaxial heat exchanger一种以高导热性质材料为外管,高热阻材料为内管,以同心方式安装在地热井内的和井深基本等长的套管式井下换热器。2.0.6井室换热器 well clamber heat exchanger一种竖向安装在地热井泵室段内用于地热流体与循环介质进行热交换的换热器。在井内与其配套的设备有循环泵、内管。2.0.7井下换热系统 down well heat exchanging system以地热流体为传热工质,通过井下换热器与周围岩土体和流体标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m标准分享吧 h t t p :/w w w .b z f x b .co m3进行热交换提取热能换热系统。2.0.8中深层地热供热系统 medium-deep geothermal heating system由井下换热系统提取热量,向建筑供热的地热水间接供热系统。一般包括井下换热器、辅助热源系统、末端散热系统、监测控制系统及连接装置。以下简称供热系统。2.0.9热源侧循环介质 circulating medium in heat source side供热系统中,在井下换热器与其周围的流体岩土体进行热交换的地热流体为循环介质。循环管路中介质通常选用软化水。2.0.10中深层地热机组 medium-deep geothermal unit以中深层岩土体和流体中蕴含的地热能为热源,地热换热器内以水或水溶液为循环介质,适应中深层地热温度特征的热泵机组。43地热地质条件调查3.1一般规定3.1.1中深层地热供热系统工程实施前,应对拟利用场地的地热资源、地质及开采利用条件进行调查,包括地热地质条件和地热状况调查,确定工程实施的可行性与经济性。3.1.2地热地质条件调查应在对收集到的相关地热地质、建筑设计充分分析后,开展补充性调查,以查明场地的地热资源禀赋条件、建筑用能条件和换热钻孔施工条件及其他相关信息。3.1.3地热状况调查是以供热为目的,为获得拟开发场地地热资源及可采情况,查明主要热储层的类型、分布、埋藏条件、低温特征、岩土体热参数、施工场地工程地质条件、地质灾害分布特征、水文地质特征等所开展的工作, 调查结果应能为合理设计地热井的孔位、孔深、孔结构和孔间距提供依据。对于改造水热型地热井应以成井报告及场地施工条件为主。3.2地热开采利用条件调查3.2.1在考虑采用中深层地热供热系统供热前,要对场地的地热开采利用条件进行调查,为采用中深层地热供暖决策提供依据。3.2.2对于原来采用抽采地热水供暖的项目,需了解以下条件:1需要了解建筑供热的面积、节能性能、供暖的效果、建筑用能特点、系统负荷的分配情况;2需要了解地热井泵房的结构、设备供热站的空间尺寸及水电能力配备;53对地热井需要了解各钻孔、成井结构、水温、水量、水质、开采的热储、地层结构及地温变化。3.2.3对于新建地热井项目,对项目场地需了解以下内容:1场地下有无可供开发利用中深层热储,了解其埋深、温度、地热流体的化学组份、单井的流量、热储压力;2场地内已有及规划的地面建筑物位置分布、 占地面积、 建筑面积、建筑热负荷情况;3场地附近如果已有地热井,需了解其位置、用途、类型、结构、深度、地层剖面、出水量、年用水量、水位及变化、水温及水质情况;4工程场地地热井施工的条件。3.3地热资源调查3.3.1当地热开采利用条件调查显示中深层地热井下换热供热系统具有可行性时,应进行地热资源调查。3.3.2地热资源调查要在查明地质背景条件的基础上,开展以单井换热能力为核心的资源和地质环境影响分析。3.3.3地热资源调查以分析研究区内已有资料为主,不能满足分析要求时应补充调查工作,开展调查的范围可根据需要确定。工程场地处于地质灾害易发区时,应进行地质灾害评估。3.3.4地热资源补充调查应选用适宜的物探、钻探、现场试验和化学分析方法,钻探工作宜探采结合。3.3.5地热资源调查,一般应包括以下内容:1地层结构、断裂分布和性质等地质背景条件;2地温场特征及大地热流值;3地层岩性、厚度、温度空间分布变化情况;64地热流体温度、压力、流量及化学组分;5热储的岩性、埋深、厚度及分布;6热储盖层的岩性、厚度及分布;7既有地热井或施工地热地热井所需的地质和成井结构参数;8可采用的换热工艺方法与成本。3.3.6对既有地热井和新建地热井地热资源评价应符合现行河北省工程建设标准单井地热资源评价技术规程DB13/T 2554 的相关规定。3.3.7在确定适用的换热器型式后,应安装换热装置进行三次不同流量换热试验;每次试验后,应在地温恢复后再进行下一次试验。试验过程中应监测循环介质进出口温度、流量等参数,测算地热井取热能力,评价地热井的合理取热能力。3.3.8地热流体应取样分析,评价其腐蚀性和结垢性能,为换热设备材料的选择提供依据。3.3.9调查报告应包括但不限于下列内容:1项目概况;2调查工作概况;3拟建工程场区供暖期气象条件;4供热建筑物的用能需求及特征;5拟建工程场区场地条件;6拟建工程场区地质条件;7目标热储层分析;8地热流体特征;9地下换热器换热能力分析;10地质环境影响;11结论与建议。74井下换热系统4.1一般规定4.1.1井下换热系统应以地热地质调查与评价结果为依据进行设计与施工。4.1.2应遵循保护和合理利用地热资源、满足建筑物功能要求,严禁使用地热水直供系统。4.2井下换热器型式4.2.1井下换热器的型式目前有同轴换热器和井室换热器两种,应根据井室空间、投资费用、换热量等综合考虑经济性选取换热器型式。1同轴换热器由安装在地热井内的低导热内管和下端封闭的导热外管组成,地面循环泵驱动循环介质在内管和内外管间循环流动,从而将热量带出;2井室换热器安装在地热井内最高热水头水位以上的泵室段内,在井室换热器下安装与其配套的潜水泵、内管。4.2.2井下换热器是决定中深层地热系统供热能力的基础,其设计过程中应充分结合项目条件优化方案和工艺,在各种换热器换热功率和经济性等方面综合考虑的基础上确定换热器的形式。4.2.3除同轴换热器和井室换热器外,在满足“取热不取水”的前提下可以采用其它换热器方式和技术。84.3换热系统设计4.3.1设计范围应包括中深层地热换热器和热源侧循环系统,系统设计使用寿命不得少于 15 年。4.3.2对于有多个地热井的项目,应选取不少于一口地热井,采用现场实验的方法确定地热井换热能力,其它地热井可根据勘查获取的数据用类比的方式确定换热能力。4.3.3换热系统管内循环介质应采用软化水,补水系统应有软化处理装置。4.3.4换热系统设计时,应根据选用的循环介质特性和所需流量进行管道水力计算,以经济比摩阻的原则确定管道的设计。4.3.5同轴换热器内管外的环状间隙循环介质应保持紊流状态。4.3.6同轴换热器应安装至井底部,井室换热器应安装在泵室段内的水位以上,距最高热水头的距离应大于 5m,抽水管距井管底部10m30m,回水管宜浸入静水位下 5m10m。4.3.7同轴换热器的上部地温低于设计入口温度的管段宜采用保温内管。井室换热器设计的地热流体换热后出口温度不宜高于当地年平均温度。4.3.8同轴换热器和井室换热器应进行设备强度验算,满足设备安装和运行负荷要求。4.3.9换热系统应有防止腐蚀的措施。4.3.10场地具备施工新的地热井条件时, 井间距应根据地热资源调查报告提供的地质条件确定。4.3.11井下换热器的取热量可选用专用软件计算, 也可依据地温梯度与中深层换热器安装深度进行估算, 通过本标准附录 A 进行快速查找。94.4系统材质要求4.4.1换热系统使用的管材、循环介质、固井材料等设备材料要适应其使用环境,除满足强度、耐久性、密封等安全指标外,还应符合绿色环保要求。4.4.2换热系统的管材及管件等设备材料应符合设计要求,具有检验报告和出厂合格证。4.4.3新建地热井的井管和同轴换热器的外管宜采用可耐压特制钢管,管材及管件应符合现行国家标准、行业标准工模具钢GB/T1299、输送流体用无缝钢管GB/T 8163、地质钻探用钢管YB235 的相关规定,并应符合下列要求:1化学稳定性好、耐腐蚀;2导热系数大于 45W/(mK);3抗拉强度大于 1500kN;4承压系数高于 2.5MPa;5流动阻力小;6管件与管材应为相同材料。4.4.4井下换热器的内管宜采用高热阻管材,且其强度、耐温性及耐久性应满足设计和使用要求,并应符合下列要求:1化学稳定性好、耐腐蚀;2导热系数小于 0.4W/(mK);3抗拉强度大于 200kN;4承压系数高于 1.0MPa;5流动阻力小;6管件与管材应为相同材料。4.4.5新建地热井固井材料优先选用固井水泥,固井材料配方应根10据地质特征确定,选用避免各含水层之间联通的成井固井工艺。4.4.6应根据不同水质、温度、耐压、防腐要求选用不同材质的井室换热器。4.5换热系统的施工与验收4.5.1施工前准备。换热系统施工前应做好以下准备工作:1根据场地调查报告、结合设计文件,编制施工组织设计文件,按程序完成审批;2施工影响范围内地下埋设的管线建筑物等统位置已由建设单位和施工单位共同确定并在地面标记;3施工场地清理地面,空中无施工障碍;4人员、机械设备、材料已经进场,机械试运行正常,通过了质量安全检查验收。4.5.2同轴换热器安装应遵循以下要求:1在安装前应用井下成像系统对既有地热井进行勘查,滤水管或射孔段的堵塞已经用物理或化学的方法处理,用通井规进行通井,以保证外管的顺利安装;2内外管及井口装置已经运到现场并经过了检验,按安装顺序进行了编号;3用于吊装的设备能力满足需求, 运转正常, 人员进行技术交底;4用提吊下管法依次安装外管、 内管和井口装置, 丝扣连接处需涂刷密封脂;5安装好井下换热器后连接地面设备,开启循环泵用清水对换热器及管路进行大流量冲洗,保证换热器及管路内清洁无杂物;116连接地面热源侧的管路和控制监测装置等设备。4.5.3井室换热器安装应遵循以下要求:1在安装前应用井下成像系统对既有地热井进行勘查,滤水管或射孔段的堵塞已经用物理或化学的方法处理,用通井规进行通井,以保证井内设备顺利安装;2滤水管、高阻热性能管材、换热器、回水管及耐热潜水泵已经运到现场并经过了检验,按安装顺序进行了编号;3用于提升的安装设备能力满足需求, 运转正常, 人员进行了技术交底;4耐热潜水泵安装在泵室段内,用提吊下管法依次安装滤水管、高阻热性能管材、地热流体回水管、换热器、上部循环介质的进回水管,连接电路到配电设施;5在高热阻管安装的同时,宜在管路上安装分布式测温装置,安装时注意做好防护;6在安装完成后应启动循环系统,确认设备运行正常;7井下换热器正常后,连接地面热源侧的管路和控制监测装置等设备。4.5.4换热系统施工完成后,应对地热井及直埋管进行定位测量。4.5.5换热系统验收应与其安装同步进行,地热井、换热器、地面连接的管路、监测和控制装置、补水系统等可以独立的宜作为分项工程边施工,边验收,换热系统作为分部工程验收。内容应符合以下规定:1管材、管件、设备等主辅材料符合设计要求;2换热器安装符合设计要求,设备运转正常;3各种检验验收的质量控制材料齐全。125辅助热源及地热梯级利用5.1一般规定5.1.1当井下换热供热系统不能满足建筑物供暖需求时,应考虑辅助热源,辅助热源能源宜优先选用清洁能源。5.1.2供热系统设计前应对辅助热源进行可行性研究分析,宜根据项目所在地的地质条件、场地条件、电价、电力负荷、燃气价格,以及燃气供应等具体情况,选取合适的方式,降低初投资,提高系统运行的经济性。5.1.3辅助热源方式的设计宜符合以下要求:1依据取热量、 运行方式, 以及末端建筑物内散热设备的形式等因素确定供回水温度,温差宜不超过 10;2系统应独立设置温度、流量、压力等监测装置。5.1.4当井下系统中回水温度较高,仍有可利用空间时,应采用合理的梯级利用方式,充分利用地热,但应考虑经济性。5.2辅助热源及附属设备的选型5.2.1辅助热源设备在选型上应遵循以下标准:1水/地源热泵机组性能应符合现行国家标准水(地)源热泵机组GB/T 19409 的相关规定;2燃气热水锅炉性能应符合现行国家标准锅炉房设计规范GB 50041 的相关规定;3空气源热泵机组性能应符合现行国家标准低环境温度空气源热泵(冷水)机组 第 1 部分:工业或商业用及类似用途的热泵13(冷水)机组GBT 25127.1 的相关规定;4电蓄热锅炉性能应符合现行国家标准电加热锅炉系统经济运行GB/T 19065 的相关规定;5上述及其他类型的辅助热源设备在选型上需满足现场使用需求,符合公共建筑节能设计标准GB50189 的相关规定,同时也应满足相关的规范要求。5.2.2辅助热源设备应具备自动调节功能。5.2.3辅助热源设备在选型时应综合考虑项目所在地的环保政策、地质资源等条件。1选用热泵型机组作为辅助热源设备时,应使用环保冷媒;2选用燃气热水锅炉作为辅助热源时,排放标准应符合所在地的环保政策;3系统设计应考虑地热换热系统开启初期,源侧出水温度过高时,应与辅助热源设备的运行综合考虑,以降低系统运行费用。热源侧进水温度一般在2055, 设备的进出水温差可按 1020选取,设备容量与参数应根据实际项目适实选用。5.2.4热泵型供热设备的源侧蒸发器出口水温不应低于 5,且不宜作为夏季集中空调系统的冷源使用。5.2.5附属设备与配件选用选型依照如下要求:1附属设备与配件的材料、承压应满足辅助热源设备与供热末端系统的要求;2集中供暖系统末端侧输配系统, 应符合现行国家标准 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50736 的规定进行水泵输配比计算和审核;3为保障产品整机质量、节省供热站占地,机组、水泵宜采用14一体化装配式装置。5.3地热梯级利用的方式5.3.1应根据不同井下换热器系统采用合理的梯级利用方式,充分利用地热。常用的梯级利用方式有:1换热水温超过末端需求时可通过调整二次侧流量或混水流量,调整水温后直接供暖,换热器侧回水选取梯级利用;2换热水温满足末端需求时可选择直接供暖,换热器侧回水选取梯级利用;3换热水温不足时, 通过热泵提温后供暖, 换热器侧回水温度仍有利用空间时选取梯级利用。其中,直接利用及梯级利用由换热后供水温度和末端散热设备温度要求确定,一般散热器供回水温度 75/50、风机盘管45/40、地板供暖 45/35、毛细管 40/35。5.3.2梯级利用时应根据井下换热器系统进出口流体参数和末端系统温度,合理选择直接供暖、通过换热器调整温度与流量后供暖、热泵设备提升温度后供暖或与辅助热源混合供暖的方式。5.3.3地热梯级利用系统应采用闭式系统,以避免空气进入系统,从而避免腐蚀,且可避免私自抽排地下水。5.3.4梯级利用级数由直接利用后出水温度、回水温度和热泵设备性能确定,梯级利用后井下换热器的回水温度不应大于 20,不应低于 5。156供热站6.1一般规定6.1.1供热站由管网、换热器、供热设备(含辅助热源设备)、循环水泵等组成。6.1.2供热站位置宜靠近井下换热器和供暖建筑比较集中的地区。6.1.3当条件允许时,供热站应优先选用井下换热系统直接供热的形式与运行模式。6.2供热站设计要求6.2.1供热站的设计,应符合现行国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736、工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 的有关规定。 其中涉及生活热水或其他热水供应部分,应符合现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015的有关规定。6.2.2供热站设计时应便于机组和配电装置的布置、搬运、安装、维修和更换,以及进、出水管的布置、运行操作,并应符合下列要求:1供热站宜设置控制值班室;2供热站应有良好的通风设施,地下室的供热站宜设置机械通风,必要时应设置事故通风装置;3供热站内的主要人行通道宽度, 设备之间的距离, 以及维修空间宜符合现行国家标准 锅炉房设计规范 GB 50041 的有关规定;4供热站内的地面和设备机座应采用易于清洗的面层,供热16站内应设排水沟、集水坑,必要时应设排水泵;5供热站的高度, 应满足操作、 维修的要求和最大物体的吊装要求;6供热站的防火措施应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的有关规定,并应预留满足设备最大组件运输的安装孔、洞及运输通道;7供热站内应设置采暖装置,控制值班室不低于 16,其他区域不低于 5。6.2.3供热设备的装机容量,应根据末端供热负荷确定。性能应符合现行国家标准水(地)源热泵机组GB/T 19409、城镇供热管网设计规范CJJ 34,以及民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736 等的相关规定。6.2.4为保证系统稳定运行,设备的性能应适应供暖负荷的变化规律,台数一般不宜少于两台。6.2.5供热设备、水泵等设备和管路及部件的工作压力,不应大于其额定工作压力。6.2.6井下换热器水泵的流量,应由所配热泵机组与水系统设计温差等参数确定;水泵的扬程应由循环管路的水力计算确定。6.2.7供热站内系统的监控与控制宜包括参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、设备联锁与自动保护、能源计量、故障自动报警以及中央监控管理等。6.2.8当条件允许时,供热站供热系统应优先选用中深层井下换热器直接供热的运行模式。6.2.9供热站设计时应考虑:当供热站设置在建筑物内时,应做好防振、隔音、消声等措施。176.2.10供热站的循环系统应设置排气、定压、膨胀、自动补水以及水过滤装置。6.2.11供热站循环系统中换热器的选型及安装应符合下列要求:1换热系统宜选用板式换热器;2板式换热器主要零部件的耐温和耐腐蚀性能应满足要求;3板式换热器进水口处应设置过滤器;4板式换热器台数不应少于两台,一台停止工作时,剩余换热器的设计换热量不应低于供热量的 70%。6.3设备、管网安装施工6.3.1设备安装前,应勘察供热站内的设备基础和现场施工条件,编制重要设备吊装施工方案。6.3.2供热站设备安装前应按设计的要求校验主机、水泵、稳压设备、水箱等设备的型号、规格、性能及技术参数。6.3.3设备安装应按设计要求进行,并应符合下列要求:1主机横向纵向的安装误差不大于1, 水平误差不大于2;2水泵的横向水平度误差小于 2, 纵向水平度误差小于1;3依据现行国家标准民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50736 要求, 进行水泵输配比计算和审核, 以及安装与调试。6.3.4固定措施宜采用地脚螺栓二次浇灌,并有防松动措施。6.3.5减振措施应使用减振垫、减振器或减振台。6.3.6集分水器安装前应进行压力试验, 试验压力为工作压力的 1.5倍,且不小于 1.0MPa。6.3.7管道系统安装应符合下列要求:1应根据管道材质选择相应的施工工艺;182管道与主机、 水泵等设备采用柔性连接, 且不得强行对口连接;3供热站系统供回水管路最高点分别安装排气阀、设备及系统供回水管道最低点分别安装泄水阀和排污阀;4主机、水泵等运转、振动设备连接的管道处,应设置独立、固定的支吊架;5供热站管道穿越墙体或楼板处应设置钢制套管,并保留出保温间隙;管道接口不得置于套管内;穿外墙套管应做防水防火处理;穿人防工程时,应符合有关人防工程的设计要求;6管道系统安装完毕后,应进行水压试验。6.4供电系统6.4.1供配电系统设计应符合现行国家标准 供配电系统设计规范 GB 50052 的相关规定。6.4.2用电负荷等级的确定宜符合下列规定:1供热对象为医院、政府部门、学校、国防、科研单位时,其用电负荷为二级;2其余供热对象的用电负荷为三级。6.4.3供配电系统电压等级宜根据负荷容量确定,进线线路宜采用电力电缆进线方式。户外电力电缆根据实际情况宜选用交联铠装电力电缆,电缆导体截面积应满足负荷要求和动热稳定要求。6.4.4输电线路应尽量利用城市建设的城市综合管廊系统和电缆沟、 电缆隧道等公共设施, 以敷设方便和减少输电线路距离为原则。6.4.5辅助热源系统宜设计专用配电室,条件受限时也可设在其他建筑设施内。196.5绝热与防腐6.5.1辅助热源系统的绝热防腐设计应符合现行国家、行业标准工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50264、民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736、工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50019、锅炉房设计规范GB 50041,城镇供热管网设计规范CJJ 34 的相关规定。6.5.2供热管道及设备在敷设保温层前应采取防腐措施。管道及设备表面应先除锈和清洁,后刷防锈漆两道,对于软化水箱、高位膨胀水箱、蓄热水箱(罐)内壁应刷防腐涂料。6.5.3管道保温施工应按下列要求进行:1管道保温工程应在管道系统试压冲洗合格, 除锈防腐工程完成后进行;2设备和管道系统的保温材料按设计要求选用;保温层与被保温体之间应无空隙;保温层搭接处应平滑过渡,缝隙密实一致、均匀;保温层纵缝应错接、密闭、不渗透空气;易被损坏处宜有保护措施;3需要经常拆装的阀门、 过滤器、 法兰等部位的保温结构宜能单独拆装。6.5.4供热系统供、回水均须保温,保温材料可选用岩棉、离心玻璃棉、橡塑保温材料、发泡聚氨酯发泡,硅酸盐制品等。6.5.5管道保温厚度选择应根据供热系统全年累计运行时间环境温度电费等按经济性厚度计算确定。6.5.6管道保温燃烧等级应根据不同建筑类别和使用场合按相应防火规范要求选取。安装在不宜触碰处的橡塑发泡和自身成型牢固的材料(聚氨酯发泡)等外均应设外保护壳。207监测与控制系统7.0.1中深层地热供热系统的监测与控制系统在设计时应遵循节能、运行管理方便等原则。符合现行河北省工程建设标准城市智慧供热技术标准DB13(J)/T 8375 的相关规定。7.0.2应在供热系统便于观察到的位置设置现场监测仪表,以监测重要参数。7.0.3宜对井下换热系统设置循环流量、温度、压力、自动充液及泄漏报警系统。7.0.4宜对供热系统各主要耗能设备进行单独用电计量。7.0.5系统投入运行后,宜对供热站系统进出水的温度、压力、流量等参数进行监测,其测量范围和精度应与二次仪表匹配。7.0.6热源侧水泵和用户侧水泵宜采用变频控制装置。7.0.7地热供热系统除设置现场监测仪表外,各种机电设备控制柜应给自动控制系统预留通讯或控制接口。218系统调试、质量验收8.1一般规定8.1.1中深层地热供热系统交付使用前应进行完整的系统调试、试运行与验收。系统调试之前,施工单位应会同建设单位、设计单位进行全面检查,符合设计与施工相关规范要求后,才能进行运转和调试。8.1.2中深层地热供热系统试运行期间的测试与调整应符合下列规定:1系统的换热工质压力、 温度、 流量等技术参数应符合设计要求;2末端供热系统的工质压力、 温度、 流量等技术参数应符合设计要求。8.1.3中深层地热供热系统实现连续平稳运行,水管阻力、阀门阻力和水泵效率、 电机功率应符合设计要求, 消除不合理的管道阻力。8.1.4控制与监测系统的计量和检测传感器、执行器的工作正常、通讯正常, 满足对中深层地热供热系统进行监测和控制的设计要求,能正确显示监测结果,实现设备连锁、自动调节、自动保护等功能。8.1.5系统调试过程中,宜对机组及系统试运转的全部测试数据进行记录。8.1.6验收记录表等资料应存档备案。8.1.7系统的调试、试运行与验收除应符合本规范规定外,还应符合现行国家标准通风与空调工程施工质量验收规范GB 50243和建筑节能工程施工质量验收规范GB 50411 的相关规定。228.2系统调试8.2.1中深层地热供热系统调试前应检查以下内容,确认满足调试要求:1现场安全防护措施可靠、供电、供水、排水等配套条件满足要求;2相关设备及管路冲洗、严密性试验已完成且符合要求;3相关电气系统和设备安全性、供电稳定性符合试运转要求;4放气阀应能正常工作,及时排出管道内的气体;5系统安全阀安装前应经过校验,并按有关要求调整其压力,铅封;6管道上的阀门、 过滤器、 软连接等附件正确安装、 功能正常;7水系统压力表、 温度计、 流量计等仪表正确安装、 读数正常。8.2.2中深层地热供热系统整体运转与调试应符合下列要求:1整体运转与调试前应制定整体运转与调试方案;2应进行机组的试运转, 并填写运转记录, 运行数据应达到设备技术要求;3机组试运转正常后,应连续进行 24h 的系统试运转,并填写运转记录;4在进行长期监测前,应保证系统在平均负荷率不小于设计值 50%的条件下连续运行 72h,测试期内的平均负荷率应不小于设计值的 50%。8.2.3系统的调试应达到设计要求。调试完成后应编写调试报告及运行操作规程,确认存档。238.3质量验收8.3.1中深层地热供热系统的验收由建设单位组织开展,应进行分项工程验收和竣工验收,并填写工程验收记录,验收资料应单独组卷验收合格后应出具验收报告。工程质量检查验收记录应符合本标准附录 B 的规定。8.3.2系统分项工程验收前, 应根据施工进度对隐蔽部位进行验收,并应有详细的文字记录和必要的图像资料。8.3.3系统分项工程应由建设单位项目负责人组织施工单位项目专业技术(质量)负责人等进行验收。其分项工程验收应符合下列要求:1按主控项目和一般项目验收;2主控项目全部合格;3一般项目合格;当采用计数检验时,至少应有 80%以上的检查点合格,且其余检查点不得有严重缺陷;4具有完整的施工操作依据和质量验收记录。8.3.4系统分项工程验收应包括:井下换热系统工程验收、供热站系统工程验收。1 中深层地热换热系统工程验收主控项目:1) 管材、管件等材料应符合国家现行标准的规定。检验方法:核查产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告。检查数量:全数检查。2) 材质、直径、壁厚及长度应符合设计要求。检验方法:观察、尺量,按设计图纸核对。24检查数量:每批次随机抽查 15%,且不少于 15 件,少于 15 件的,全数检查。3)中深层地热换热器应单独进行验收,且应符合设计要求和有关的标准规定。检验方法:核查焊接的施工与检测记录,按图纸核对,必要时尺量。检查数量:全数检查。中深层地热换热器施工属于隐蔽工程,其施工特点具有一次性,不可逆性,也是供暖系统成败的关键,为此对中深层地热质量要求全数检查。4) 换热管道安装时,应分阶段对管道进行冲洗和水压试验;水压试验应符合相关规定。检验方法:旁站检查,核查冲洗、水压试验记录。检查数量:全数检查。一般项目:1) 管材、管件等材料的包装应完整无破损,表面应无损伤与硬划痕。检验方法:观察检查。检查数量:每批次随机抽查 10%,且不少于 10 件,少于 10 件的,全数检查。2) 管道的连接方法应符合设计要求和国家现行有关标准、产品使用说明书的规定。检验方法:观察检查。按设计图纸、产品使用说明书核对。检查数量:随机抽查 15%,且不少于 15 件,少于 1525件的,全数检查。2 热源站工程验收主控项目:1)热源设备、换热器、附属设备、阀门、仪表、水泵、 管材、管件及绝热材料等产品的型号、规格、性能及技术参数应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查,核查产品合格证、产品性能检测报告及产品说明书等质量证明文件。检查数量:全数核查。2)热源设备、换热器、附属设备的安装质量,应符合下列要求:设备安装位置、标高应符合设计要求;减震垫、减震器安装位置正确。检验方法:观察,量测检查。检查数量:全数检查。3) 管道的安装质量应符合下列要求:管道连接方式应符合设计要求;管道支、 吊架及其与管道之间的绝热衬垫设置应符合设计要求和国家现行相关标准的规定;管道绝热层应采用不燃或难燃材料, 其施工应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查,按设计图纸核对。检查数量:按数量抽检 10%,且不少于 10 件(处),少于 10 件(处)的,全数检查。4) 阀门、仪表的安装质量,应符合下列要求:26规格、数量应符合设计要求;方向应正确,位置应便于操作和观察。检验方法: 观察检查, 按设计图纸核对, 核查试验记录。检查数量:全数检查。5) 水泵的安装质量应符合下列要求:规格、数量应符合设计要求;管道连接应正确。检验方法:观察检查。检查数量:全数检查。6) 热源站内的设备基础施工质量应符合设计要求和国家现行相关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查,按设计图纸核对。检查数量:全数检查。一般项目:1) 热源设备、换热器、附属设备、管道及其配件的绝热,不得影响其操作功能。检验方法:观察检查。检查数量:按数量抽检 10%,且不得少于 10 件(处),少于 10 件(处)的,全数检查。2)热源设备、地热换热器、附属设备、管道、阀门、支吊架防腐防锈处理应满足设计和现行相关标准要求。检验方法:观察检查,按图纸核对。检查数量:按数量抽检 10%,且不得少于 10 件(处),少于 10 件(处)的,全数检查。3) 热源设备、附属设备及其管道系统的设备间地面排水27系统应通畅,满足设计要求和国家现行有关标准的规定。检验方法:观察检查,按图纸核对。检查数量:全数检查。8.3.5系统整体验收前,应进行换热能力测试,并对系统的实际换热性能做出评价。8.3.6系统主要组成材料、配件、部件和设备进场验收应遵守下列规定:1对系统主要组成材料、配件、部件和设备的品种、规格、包装、外观和尺寸等进行检查验收,并经建设单位代表确认,形成相应的验收记录;2对系统主要组成材料、 配件、 部件和设备的质量证明文件进行核查,并经建设单位代表确认,纳入工程技术档案。系统主要组成材料、配件、部件和设备均应具有产品合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告;定型产品和成套技术应有型式检验报告,进口材料和设备应按规定进行出入境商品检验。8.3.7对操作人员进行交底,一旦出现情况应按有关要求进行。289运行维护9.0.1供热系统冬季运行过程中,宜定期对运行状态进行测试,发现问题及时处理。9.0.2系统运行能效提升的主要措施包括:1根据建筑物实际供热需求,设定地热换热系统投入运行的循环水量和井下换热器入口水温,在保证供热系统效果的前提下合理取热;2根据建筑物实际供热需求, 调节机组供热的供水温度, 避免过度供热;3根据建筑实际供热需求和管网平衡状况,调节供热侧水泵台数和频率,使供热侧供回水温差达到设计值。9.0.3换热系统及井下换热器宜在每年的供暖间歇期间进行一次检修保养,清洗维护,消除隐患和缺陷,减少供暖期事故的发生。9.0.4井下换热系统在弃用或寿命终止后应拆除近地表人类工程活动影响范围的井管,并用固井止水材料将其地下井孔封闭,消除人类工程活动对地质体的影响,恢复原状。9.0.5供热站环境应符合下列要求:1做到温湿度适宜,地面干净、无积尘,环境清洁、严禁堆放杂物;2积水及时排除, 待积水排除后方可接入主电源, 开启机组系统;3管道、线缆等穿越供热站地下室外墙、底板时,定期检查穿越处的防水情况,存在渗水情况时应及时进行防水处理;4定期检查供热站地面及设备基础的承载力, 发现沉降、 开裂29等情况应及时加固处理;5定期检查消防安全、 事故通风和应急照明设备, 保证设备正常有效的使用。9.0.6供热站内设备、管道、部件的防腐保温层应保持良好状态;发现保温层、防潮层、保护层有破损和脱落现象,应及时修补。9.0.7机组运行维护应符合下列要求:1机组的主要运行参数值在设计文件和设备说明书中明确规定的范围内;2根据负荷情况及热平衡运行方案, 调节机组的开启台数和顺序;3定期检查热泵机组的水过滤器、 水流开关的通畅情况, 每月应不少于一次;定期更换易损部件;4定期对板式换热器的结垢状况进行检查和清理, 每年不少于一次。9.0.8供热站系统附属设备运行管理应符合下列要求:1定期检查供热站内设备管道的支吊架、 管箍、 减振装置和各类阀门,发现问题应及时修补或更换;2保持换热设备的温控装置、安全装置在正常工作状态。3010系统评价10.0.1中深层地热供热系统的评价指标及其要求应符合以下规定:1系统制热性能系数应符合设计文件的规定,当设计文件无明确规定时,该系数 COPsys不宜低于 3.0。2系统常规的能源替代量、二氧化碳减排量、二氧化硫减排量、粉尘减排量应符合相关文件的要求,当无文件明确规定时,应在评价报告中给出。10.0.2系统的测试分为长期测试和短期测试。1长期测试应符合下列规定:对于已安装测试系统的中深层地热供热系统,其性能测试宜采用长期测试,其测试周期与采暖季同步。2短期测试应符合下列规定:1)对于未安装测试系统的中深层地热供热系统,其性能测试宜采用短期测试,应在开始供热 15d 以后进行试时间不应小于 24h;2) 系统的性能测试宜在系统负荷率达到 60%以上进行;3)热源设备的性能测试宜在设备负荷率达到额定值的80% 以上进行。10.0.3测试前应对测试系统主要传感器的准确度进行校核和确认。10.0.4制热性能系数应按下列规定进行:1应测试系统的热源侧流量、 热源设备用户侧流量、 热源侧进出口温度、用户侧进出口温度和热源设备的输入功率等参数;2热源设备的各项参数记录应同步进行,记录间隔不得大于600s;313中深层地热供热系统的制热性能系数可按下式进行计算:(10.0.4-1)式中:Qs 供热系统热源设备的供热量,kW;Ns 供热系统总输入功率,kW,包括热源设备、热源侧水泵及用户侧水泵的功率;COPsys 供热系统制热性能系数,在运行工况下不宜低于 3.0。10.0.5常规能源的替代量应按下列规定进行评价:1供热系统的常规能源替代量 Qs应按下式计算:Qs= QtQd(10.0.5-1)式中:Qs 常规能源替代量(kgce);Qt 传统系统的总能耗(kgce);Qd 供热系统的总能耗(kgce)。2对于采暖系统,传统系统的总能耗应按下式计算:(10.0.5-2)式中:Qt 传统系统的总能耗(kgce);q 标准煤热值(MJ/kgce),本标准取q=29.307MJ/kgce;QH 长期测试时为系统记录的总制热量,短期测试时,根据测试期间系统的实测制热量和室外气SSsysNQ=COPqQ=QtHt32象参数,采用度日法计算采暖季累计热负荷(MJ);t 以传统能源为热源时的运行效率,参考燃煤锅炉效率为 78%。3整个取暖季供热系统的耗电量应根据实测的系统能效比和建筑全年热负荷按下列公式计算:(10.0.5-3)式中:Qd 系统年制热总能耗(kgce);D 每度电折合所耗标准煤量(kgce/kWh),本标准中取 0.33;QH 建筑物全年累计热负荷(MJ);COPsys 系统的制热性能系数。10.0.6环境效益应按表 10.0.6 进行评价。 本标准中节约电量的系数取 3.03,减排 CO2的系数取 3.02,减排 SO2的系数取 0.09,减排粉尘的系数取 0.82。表 10.0.6环境效益评价表常规能源替代量(kg/年)节约电量(kWh/年)减排CO2(kg/年)减排SO2(kg/年)减排粉尘(kg/年)Qs3.03Qs3.02Qs0.09Qs0.82Qs10.0.7经济效益应按下列规定进行评价:1系统的年节约费用 Cs应按下式计算:(10.0.7-1)sysHd3.6COPDQ=QM3.6qQP=CsS33式中:Cs 系统的年节约费用(元/年);Qs 常规能源替代量(kgce);q 标准煤热值(MJ/kgce),本标准取q=29.307MJ/kgce;P 常规能源价格(元/kWh);M 每年运行维护增加费用(元),由建设单位委托运行维护部门测算得出。2常规能源的价格 P 应根据项目设计文件所对比的常规能源类型进行比较,当无文件明确规定时,此测评单位和项目建设单位根据当地实际用能状况确定常规能源的类型,应按下列规定选取:1) 常规能源为电力时,对于热水系统,P 为当地家庭用电价格,采暖系统不应考虑常规能源为电的情况;2) 常规能源为天然气或煤时,P 应按下式计算:P=Pr/ R(10.0.7-2)式中:P 常规能源价格(元/kWh);Pr 当地天然气或煤的价格(元/Nm或元/kg);R 天然气或煤的热值,天然气的 R 值取11kWh/Nm,煤的 R 值取 8.14kWh/kg。10.0.8中深层地热供热系统的单项评价指标应全部符合本标准10.0.1 条的规定,方可判断为性能合格,有一个单项评价指标不符合规定,则判定为性能不合格。评价报告应符合本标准附录 C 的规定。34附录 A井下换热器的取热量估算A.0.1不同地质条件的热导率见图 A.0.1图 A.0.1不同地质条件的热导率35A.0.2井下换热器的取热量估算线算见图 A.0.2图A.0.2井下换热器的取热量估算线算图36附录 B工程质量检查验收记录表B.0.1工程施工质量检验批验收记录,应在施工企业质量自检的基础上,由建设单位项目专业技术负责人组织会同监理、项目施工员及质量员等对该批次工程质量的验收过程与接果进行填写。验收批验收的范围、内容划分,应由工程项目的专业质量员确定,抽样检验及合格评定应按国家现行标准通风与空调工程施工质量验收规范GB 50243、建筑节能工程施工质量验收规范GB 50411 的要求进行填写与申报,验收通过后,应有建设单位项目专业技术负责人、监理的签字。工程施工质量检验批批次的划分应与工程的特性相结合,不应漏项。B.0.2工程的主要设备与材料进场报审表,应由工程项目的专职材料员按本标准表 B.0.2 的要求进行填写与申报,并由建设单位项目负责人组织施工单位专业技术负责人、监理,专业质量员等进行验收。B.0.3工程的检验批质量验收记录,应由工程项目的专职质量员按本标准表 B.0.3 的要求进行填写与申报,并由建设单位项目专业技术负责人组织监理、施工员和专业质量员等进行验收。B.0.4工程的质量验收由建设单位项目专业技术负责人组织监理、项目专业质量员、项目工程师与项目经理等共同进行,分项工程质量验收记录应按本标准表 B.0.4-1 进行填写,分部工程质量验收记录应按本标准表 B.0.4-2 进行填写。B.0.5系统相关性能的评价及验收由建设单位项目负责人组织监理、 施工单位项目专业质量员、 项目工程师与项目经理等共同进行,供暖系统性能测试记录应按本标准表 B.0.5-1 进行填写,系统运行基本参数测试记录应按本标准表 B.0.5-2 进行填写,工程竣工验收报告应按本标准表 B.0.5-3 进行填写。37表 B.0.2主要设备与材料进场报审表工程名称:致(监理单位)我方于年月日进场的 工程材料 / 构配件/ 设备 数量如下(或另附清单)。现将质量证明文件及自检结果报上,拟用于下述部位:,请予以审核。名 称规 格产 地数 量备 注附件:1. 材料/构配件/设备 进场验收记录;2. 材料/构配件/设备质量证明资料;3. 复试报告。施工单位(章):项目经理:日期:年月日专业监理工程师审查意见:经检查上述工程材料 / 构配件 / 设备,符合 / 不符合 设计文件和规范的要求,准许 /不准许 进场,同意 / 不同意 使用于拟定部位。项目监理机构(章):专业监理工程师:日期:年月日38表 B.0.3检验批验收质量记录编号:单位工程名称分部工程名称分项工程名称施工单位项目负责人检验批容量检验批部位施工依据验收依据设计要求及质量验收规范的规定施工单位质量评定记录建设单位验收记录单项检验批产品数量 (N)单项抽样样本数(n)检验批汇总数量N抽样样本汇总梳理n单项或汇总抽样检验不合格数量评判结果备注主控项目一般项目施工单位检查结果评定专业工长:项目专业质量检查员:年月日监理(建设)单位验收结论监理工程师:(建设单位专业技术负责人):年月日39表 B.0.4-1分项工程质量验收记录(分项工程)编号:单位工程名称分部工程名称分项工程数量检验批数量施工单位项目负责人项目技术负责人序号检验批名称检验批数量部位/区段施工单位检查结果监理单位验收结论12345说明:签字栏监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人):年月日项目专业技术负责人:年月日40表 B.0.4-2分部工程质量验收记录(分项工程)编号:单位工程名称分部工程系统数量分项工程数量施工单位项目负责人技术负责人施工依据验收依据序号分项工程名称检验批数量施工单位检查结果建设单位验收结论123.质量控制资料安全和功能检验结果观感质量检验结果验收结论验收单位分包单位项目经理:年月日施工单位项目经理:年月日勘察单位项目负责人:年月日设计单位项目负责人:年月日监理(建设)单位总监理工程师:(建设单位项目专业技术负责人):年月日41表 B.0.5-1供暖系统性能测试记录表编号:工程名称:施工单位:机组名称:机组编号:测试日期:第测试周期测试持续时间:时间热媒流量/(m/h)热媒温度/()制热量/(kW)设计值实测值进口温度出口温度设计值实测值测试期间平均值测试人:记录人:核查人:42表 B.0.5-2系统运行基本参数测试记录表工程名称:施工单位:机组名称:机组编号:测试日期:第测试周期测试持续时间:时间用户侧流量/(m/h)用户侧进口工质温度/(C)用户侧出口工质温度/(C)用户侧进出口工质温差/(C)测试期间平均值测试期间机组累计消耗电量(kWh)测试期间水泵累计消耗电量(kWh)测试人:记录人:核查人:43表 B.0.5-3工程竣工验收报告项目名称施工地点施工单位验收时间验收项目摘要验 收 记 录施工单位自检意见签字(章):日期:设计单位验收意见签字(章):日期:监理单位验收意见签字(章):日期:建设单位验收意见签字(章):日期:备注:44附录 C评价报告格式C.0.1 中深层地热供热系统的评价报告内容及格式如下所示:中深层地热供热系统评价报告Evaluation ReportNo.项目名称:委托单位:检验类别:测试评价机构测试评价机构年年月月日日测试评价机构地址:邮政编码:45测试评价机构评价报告报告编号第1 页共3 页委托单位地址电话工程名称工程地址测评日期测评项目测评依据测试仪表形式检查结果序号项目结论资料检查1项目施工设计文件审查报告及其意见2竣工验收图纸3项目关键设备检测报告4隐蔽工程验收记录和资料5分项工程质量验收记录6关键部件质检合格证书和相应的检测报告7单机试运转记录、系统调试记录实施量检查8实施规模9系统配置(系统类型、主要设备参数、装机容量、主要部件类型和技术参数等)46第 2 页共 3 页评价指标序号项目评价结果1系统制热性能系数 COPsys2供热站用户侧主管道进出口温度3常规能源替代量(t 标煤/年)4二氧化碳减排量(t/年)5二氧化硫减排量(t/年)6粉尘减排量(t/年)判定结果1判定结果合格不合格测试评价机构(盖章):报告日期:年月日批准:审核:主检:说明:此表为检查、测试及判定结果汇总表,在报告正文中要求给出具体的结果,正文至少要包括以下几部分内容:1)概况;2)依据;3)形式检查结果;4)测评内容;5)仪器仪表清单;6)测试结果;7)判定结果;8)测评方案。47第3 页共 3 页1. 工程概况;2. 测试评价依据;3. 形式检查结果;4. 测试和评价内容;5. 仪器仪表清单;6. 测试和评价方案:包括仪器仪表安装方案、测试周期、运行方案和计算方法等内容;7. 测试结果:包括系统相关项目的测试数据结果;8. 评价结果:包括各项指标的评价结果和具体数据,判定和分级的评价过程等。48本标准用词说明1为便于执行本标准条文时区别对待, 对于要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2标准中指明应按其他标准执行的写法为:“应按执行”或“应符合的规定(或要求)”。49引用标准名录1建筑给水排水设计标准GB 500152建筑设计防火规范(2018 年版)GB 500163锅炉房设计标准GB 500414供配电系统设计规范GB 500525通风与空调工程施工质量验收规范GB 502436工业设备及管道绝热工程设计规范GB 502647地源热泵系统工程技术规范GB 503668建筑节能工程施工质量验收标准GB 504119民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 5073610 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 5001911 可再生能源建筑应用工程评价标准GB/T 5080112 供热系统节能改造技术规范GB/T 5089313 工业锅炉水质GB/T 157614 地热资源地质勘查规范GB/T 1161515 水(地)源热泵机组GB/T 1940916 供热工程项目规范GB 5501017 建筑节能与可再生能源利用通用规范GB 5501518 地热能术语NBT 1009719 城镇供热管网设计规范CJJ 3420 城镇地热供热工程技术规程CJJ 13821 地热钻探技术规程DZ 026022 单井地热资源评价技术规程DB13/T 255423 地热井施工技术规程DB13/T 2571河北省工程建设地方标准中深层地热井下换热供热工程技术标准DB13(J)/T 8429-2021条文说明52制定说明中深层地热井下换热供热工程技术标准DB13(J)/T8429-2021, 经河北省住房和城乡建设厅 2021 年 8 月 24 日以第 128号公告批准发布。为便于有关人员在使用本规程时能正确理解和执行有关条文规定,编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握条文规定的参考。53目次1总则. 542术语. 553地热地质条件调查.563.1一般规定.563.2地热开采利用条件调查.563.3地热资源调查.574井下换热系统.614.2井下换热器型式.614.3换热系统设计.614.4系统材质要求.634.5换热系统的施工与验收.645辅助热源及地热梯级利用.665.1一般规定.665.3地热梯级利用的方式.677监测与控制系统.687.1一般规定.688系统调试、质量验收.698.3质量验收.699运行维护.70541总则1.0.1河北省基岩山区的地热异常大多以泉的形式点状出露,地热异常区的面积一般都很小,地热井的深度一般不大,且以洗浴疗养为主,很少用于供暖;河北省的地热以供热为主,少部分用于洗浴。河北省的地热条件适宜选用水热型取热不取水技术供暖。在我省采用抽水取热的方式开发利用中深层地热能供暖已经将近 20 年,因其成本较低工艺简单,近年来得到了快速发展。但由于开采强度大,方式不合理,引发了热储压力下降、环境污染及环境地质问题。为此,2020 年 7 月 15 日,河北省自然资源厅和省水利厅联合印发了关于严格管控抽采地热水的通知,要求严格控制抽采地热水,鼓励取热不取水,强制实施回灌。亟需制订相关的技术标准,来规范取热不取水技术的推广应用。1.0.2对本标准的适用范围进行了相关规定。本标准涉及的供热主要是指通过井下换热器内介质的闭式循环提取中深层岩土体和水体中的热量,具有取热不取水的特点。河北省对水热型地热井的管控措施使得的大部分地热井关停, 对原供暖区域造成严重影响, 同时,投资人和政府形成了沉没成本,亟需用新技术将其激活。标准制定在考虑充分利用既有地热井进行改造的同时,也对新建取热不取水中深层地热井做了要求。552术语2.0.6换热器有多种方式,除管壳式换热器以外,还有板式或板翅式等, 但管壳式换热器具有适应温度与压力范围较大, 制造成本低,工作可靠,特别适应地热井直径小、深度长的换热环境。563地热地质条件调查3.1一般规定3.1.1地热地质条件的调查和评价不仅是进行工程设计的依据,也是论证项目可行性,编制可行性研究报告的基础依据。地热地质条件调查既要查明场地的地热资源赋存情况,也要查明地热资源的利用条件,同时也要调查区域的地质条件和地热资源开发利用情况。3.1.2河北省的地热地质工作研究程度较高, 整体达到了调查程度,58 处集中开采区达到了预可行研究程度, 相关资料可到河北省地质资料馆收集查询。既有井改造有完井报告等资料。建筑用能条件可找业主或设计单位查阅建筑设计资料获得,因此,调查工作应以分析收集到的资料为主,不足的开展补充调查工作。施工钻孔条件包括场地、水源、电源、生态环境要求等条件。3.1.3地热资源调查最主要目的是为地热井钻孔、井下换热器设计提供依据。除国家标准外,中国地调局、能源局和河北省制定了不少关于地热的勘查、施工、评价和利用的标准,在调查中各工作方法应遵循国家、行业和河北省地方的相关标准或规定。地热资源调查评价应围绕单井的换热能力开展,以单井可利用资源评价为主,并要注意数值模拟的相关参数的获取。3.2地热开采利用条件调查3.2.2对原来采用抽采地热水供热项目,主要关注能否进行取热不取水的技术改造。若原地热井改造热功率不能满足,是否有场地条件施工新的地热井。原来的泵站空间和水电能否满足改造需求。573.2.3新建地热井主要关注项目对热能的需求和场地可利用地热资源条件的调查。调查场地的不利和便利条件:一是通过调查场地面积、地貌和已有建筑物等基本信息,选择适合的钻孔位置;二是避让场地中现有建筑及设施,确保钻孔不会对建筑基础、市政设施、历史遗迹等造成损害;三是确认场地满足施工机具安装和钻孔工作开展的条件。3.3地热资源调查3.3.3河北省常见的地质灾害为地面沉降、 地裂缝, 其他的很少见。项目办理审批备案手续时编制的建设项目地质灾害评估报告一般不包含地热井内容,在调查报告中应对地热井和地质灾害的相互影响进行评估。3.3.4现场试验为换热试验。化学分析是指对地热流体及其垢质进行的分析。钻探是用钻孔的方法进行的勘探。地热地质调查钻孔符合中深层地热供热系统要求能成井开采利用的, 应采用成井技术将地质调查孔完善成地热地热井加以利用。地热地热井的钻井地质编录、测井、完井试验与地质资料收集整理除按成井技术要求实施外,还应按地质勘查要求,取全取准各项地热地质资料,并在井壁管外安装分布式测温系统,作为岩土温度变化的监测工具。岩土体热物性参数应在钻孔阶段进行取样分析,取样位置应考虑不同的地层结构。不具备采样条件时建议根据岩土体岩性特征参照有关标准手册推荐热物性参数。对于岩土竖向温度分布的测定,考虑钻孔液和施工对实际地温的影响,一般采用简易测温和准稳态测温相结合的方法进行校正。简易测温:停钻后 12 小时钻孔测温。58准稳态测温: 停钻静置 35 天后全井段或中性点以下井段已达准稳定时测温。钻孔非稳态测温是利用恒温带温度和井底温度作为摹本依据,对非稳态测温曲线做合理修正。在拟开发区域地热地质资料较少时,且供热规模较大时,应按地热资源地质勘查规范 GB/T 11615 执行进行系统勘查, 以查明拟开发区域的地热地质条件。地热井如生产套管段不是采用水泥固井成井工艺,应用声波声幅测井(CBL、VDL)的办法判断套管与地层之间的环状间隙的充填密实情况。3.3.5地质条件调查过程中,针对地质构造应在搜集和分析已有资料的基础上,了解拟开发区域地层构造,调查研究对地热传导具有控制作用的大型构造和主干断裂,了解地质构造类型、性质、产状、规模、分布、形成时代、活动性及其水文地质意义。既有地热井需要用井下成像系统观测滤水管的的堵塞、腐蚀、结构和井底沉淀情况,问题严重时需用物理化学等方法洗井处理。3.3.6进行产能试验的目的是确定抽采条件下的单井供热功率,以作为不同换热技术换热能力或效率评价的基础指标,同时也是选择换热器型式的依据。确定最高热水头是为了确定井室换热器的安装位置提供依据。产能试验的要求和资料整理要求、单井可开采量和最高热水头的确定方法应符合单井地热资源评价技术规程DB13/T2554 得固定。3.3.7既有地热井改造或新建水热型地热井建成后应测试其换热能力,记录换热孔的位置、类型、结构、深度、地层剖面、循环介质流量、进出口水温、垂向岩土体的温度变化、热储水头高度及水质59情况,系统停止运行后要观测岩土体的温度回升情况。换热试验宜做不同流量下单一变量取热试验,单次试验的延续时间宜不少于48h,通过测试取得换热孔进出口热媒温度、流量等参数,绘制进出口温度、流量、换热量和时间的关系曲线,为评价水热型换热取热能力提供依据。井室换热器在换热试验时不安装,在系统设计阶段委托生产厂家根据换热试验结果设计。既有地热井是安装同轴换热器,还是井室换热器,需要根据试验结果和岩土体的热物性参数估算结果选择换热能力大的方案。各试验原理图见图 1 和图 2。图 1同轴换热器换热试验原理图60图 2井室换热器换热试验原理图换热试验一般服从以下规律:内管的保温性能越好,换热流体向上运动的热损失越小, 换出的热功率越大; 在流量不变的情况下,进口温度低,出口温度也低,进口温度升高,出口温度也升高,但温差减小,换热功率减小;循环流量增大,换热功率相应增大,相应循环泵功耗增大,但流量和换热功率二者不成正比,循环流量到达一定数值后对换热功率增加的贡献会快速衰减。3.3.8腐蚀性和结垢性能评价可按现行河北省工程建设标准单井地热资源评价技术规程DB13/T 2554 相关规定执行。除综合评价外还需列明对腐蚀结垢有重要影响的单离子超标程度进行评价。3.3.10调查报告深度可根据工程场地已有基本地质资料和设计要求确定。调查报告应信息完整,满足后续设计、施工工作开展需求。614井下换热系统4.2井下换热器型式4.2.1中深层井下换热器常见的型式主要为同轴换热器式和井室换热器两种。工艺流程图详见图 4-1。图4-1 同轴换热器和井室换热器系统工艺流程图4.2.2既有井换热器的型式应根据试验结果选用,既有井改造可选用同轴换热器或井室换热器。 系统设计时, 应结合可使用地面面积、岩土结构、岩土竖向温度分布、钻孔成本、不同换热器的施工和运行成本以及换热功率大小、既有地热井结构参数等因素综合考虑,确定井下换热器型式。4.3换热系统设计4.3.1换热系统设计是对热源侧整体工艺的设计,包括但不限于以下内容:1 中深层地热换热器的结构及尺寸、材质,钻孔结构及尺寸,成井结构要求;2 热源侧管路设计、管沟及回填的要求、与其他回路的连接、建筑预留孔洞要求;3 应包括管路集成、循环泵选型、供需匹配、管路布置的相关要求。4.3.2如果一个项目有多个地热井,全部的地热井进行换热试验耗62时太长,费用太大,应选取代表性的井进行试验,其他的井用类比的方法确定换热能力。4.3.3 软化水为循环介质,水质标准应按现行国家标准工业锅炉水质GB/T 1576 中热水锅炉水质执行。4.3.4地热换热系统设计时应根据所需流量进行管道阻力计算。研究表明,同轴换热器的换热能力主要受外套管尺寸的影响,基本不受内套管管径的影响,外套管管径大会提高换热能力;内套管管径的大小直接影换热器系统的流动阻力。当内管和环状间隙的沿程阻力相等时,总阻力最小。4.3.5同轴套换热器,供热时宜采用外管进水,内管出水,宜控制换热器入口水温维持在较低温度, 以提取较多热量。 为了强化换热,应增大内外管环状间隙流速或增加扰流,以保持紊流流态。但流速增大会相应增加循环流动阻力,增大其循环泵的能耗,因此需要综合考虑换热能力和输送能耗,确定经济流速。4.3.6井室换热器不宜装在水下, 从功率消耗来说也不宜安装太高。滤管距井管底部 10m30m,防止井底沉淀物吸入耐热潜水泵。回水管宜没入静水位下 5m10m,防止井内水面剧烈波动,空气中的氧气融入水中对金属管道造成腐蚀。4.3.7当同轴换热器的入口温度
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