内容发布更新时间 : 2024/6/27 3:52:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

地热直供结合热泵代替锅炉供暖实现节能环保的应用案例研究

摘要：我公司通过对地热直供结合热泵供暖技术进行充分的调研与论证，于2010年-2012年实施了渤海石油滨海新村与东沽石油新村（供暖面积102万平米）供暖系统节能技术应用改造。通过采暖期的实际运行，地热直供结合热泵技术实现了完全替代锅炉供暖，且供暖效果良好，节能减排显著。彻底解决了以锅炉为主热源的供暖模式的高排放、高污染、高成本的供暖问题，并极大改善了矿区居民居住、生活、工作环境，实现了经济与社会效益的双丰收。 关键词：地热直供水源热泵梯级利用节能环保 中图分类号：th3文献标识码： a 文章编号： 1 前言

随着人口和经济的迅速增长，加剧了矿物能源的消耗和枯竭，导致了环境的污染和破坏。因此，人们正以极大的努力去寻找能源的出路。出路无非两个，一是开发新能源；二是节约能量消耗。直到目前为止，节能技术一方面是以热力学第一定律为基础，从量的方面着手，减少各种损失和浪费；另一方面是从热力学第二定律出发，从质的方面着手研究，利用地位能源（空气、土地、水、太阳能、工业废热等）代替一部分高位能源（煤、石油、电能等），以达到节约高位能的目的。为此，利用低位能量的热泵技术引起了社会的重视，并在目前进行了较大范围的推广与应用。热泵技术是科学使用能源和科学配置能源的典型有效技术，它为解决暖通空调的能源与环境问题提供了技术支持，也为实现暖通空调事业可持续发展指

明了有效途径。 2改造前的供暖模式

滨海新村与东沽石油新村位于天津市塘沽区，新村内现有建筑供暖面积约102万平方米，其中工业建筑供暖面积27万平方米，民用建筑供暖面积75万平方米。在供暖初末期采用以70℃的地热水直接供暖的方式，在供暖深冷期采用以燃油锅炉为主热源的供暖模式，原有供暖系统存在以下弊端： 2.1现有燃油锅炉主要燃料为渣油。

由于其油粒直径相对于轻柴油、煤油和其它燃料油的油粒要大很多，因此在燃烧过程中势必会造成燃烧不充分，燃烧效率低，烟尘中带有大量的硫化物(sox)、一氧化碳(co)、氮氧化物(nox)、碳氢化合物(hc)等有害气体，因而烟尘排放浓度不达标，这与滨海新区节能减排的大方向极不相符。

2.2供暖设备老化、效率低，且供暖成本逐年增加。

现有燃油锅炉使用达十五年，设备老化，效率较低，同时由于渣油价格逐年上涨，导致今后每年供暖亏损逐年增加，经济负担严重。 2.3地热尾水还有利用潜力

采用70℃的地热水直接供暖后，其直供后地热尾水排放温度为42℃左右，这部分地热尾水的排放也存在着热量的浪费。依靠现有工艺和设备无法对其进行利用，还存在较大的利用潜力。 3 地热直供结合热泵技术代替锅炉供暖技术应用 3.1项目改造方案

针对上述问题，一方面我们考虑了建筑所在的区域地热资源较为丰富，且我们又拥有30年的地热资源利用经验；另一方面我们在国内对热泵技术进行了大量的调研和论证工作，最终确定了燃气溴化锂吸收式热泵。项目改造方案主要为以下4项工作： 3.1.1新打地热井

在滨海新村及东沽石油新村原有5口地热井的基础上择址新打三采三灌馆陶组地热井，满足热泵水源水量需求。 3.1.2新建热水罐

在滨海新村及东沽石油新村各新建1000m3的地上式热水储罐，保障地热水源的储存及调配能力。 3.1.3新建7台热泵机组

在滨海新村新建三台热泵机组（单台功率8mw）及配套设施，在东沽石油新村新建四台热泵机组（单台功率10.5mw）及配套设施，解决102万平米用户的采暖需求。 3.1.4气源配套建设

进行供暖（天然气）气源配套建设，从矿区周边的天然气主管网进行燃气管网接入，并增加调压计量站，以满足热泵燃料的需要。 3.2改造后供暖流程

改造后供暖流程为：地热井供水（一次供水）→采暖热用户→地热一次尾水→热力站热泵系统→采暖供热管网→与地热井供水（一次供水）混合后对外供热。下图为本项目的简要流程图：