NBT 10273-2019 地热供热站设计规范.pdf
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布确定; d)每级过滤器的过滤单元均不应少于2个,当其中1个停止运行时,其余过滤单元的处理能力不 应小于设计地热水出站流量; e 过滤器宜具有自动反冲洗功能: f)过滤器应考虑防腐措施,耐温应满足进入的地热水最高温度要求。 5.1.8当回灌井需要加压回灌时,地热水系统应在回灌过滤设施后设置加压泵,加压泵的选择应符合
b)加压泵宜选用调速泵,承压性能应满足其最高工作压力要求; c)运行加压泵的总流量不应小于设计地热水出站流量的1.1倍; d)加压泵的扬程不应小于在设计地热水出站流量下按式(5.1.8)的计算结果:
加压泵计算扬程,m; Pi一回灌井井口压力,kPa AP一 回灌管线阻力损失,kPa: Ah一回灌管线终点与加压泵出口的高程差,m; P 一加压泵最低进口压力,kPa。 5.1.9 回灌过滤设施的每级过滤器和回灌加压泵均应设置地热水过流旁路。 5.1.10换热器上游的地热水管道上应设置过滤器,过滤器的滤网网孔不宜低于30目。 5.1.11地热水系统应设有用于在非供暖季淡水冲洗并充水保养的注水、排水、排气管路
电缆标准规范范本5.2热泵中间循环系统
5.2.1热泵中间循环系统的设置应根据地热水水质条件确定。
5.2.2热泵中间循环系统应采用闭式循环。 5.2.3热泵中间循环系统换热器的配置应符合下列规定: a)换热器台数不宜少于2台,可不设备用: b)换热器的设计换热负荷应按热泵所需热源负荷的1.15~1.25倍来设计。 5.2.4热泵中间循环系统换热器的选择应符合本规范5.3.3条的有关规定。 5.2.5热泵中问循环系统中介水进出蒸发器的温差宜为8℃~10℃,进蒸发器的水温应尽可能高,但 不应高于热泵机组允许的蒸发器最高进水温度限值。 5.2.6热泵中间循环系统换热器应设置地热水侧流量调节旁路,并宜自动调节换热器中介水出水温度。 5.2.7热泵中间循环系统的循环泵宜设置在板式换热器进口侧,其配置应符合下列规定: a)运行循环泵的台数宜与热泵机组台数相同,另应有1台备用泵,但总台数不宜多于4台; b)运行循环泵的总流量不应小于热泵机组在额定负荷下的热源水需要量的1.1倍; c)循环泵的扬程不应小于换热器、热泵机组蒸发器、中间循环管路的阻力损失之和。 5.2.8热泵蒸发器进水口处应装设过滤器,过滤器的滤网网孔不宜低于30目。 5.2.9热泵中间循环系统应设置补水定压,补水定压点宜设置在循环泵的进口侧,补水定压可利用供 暖系统的低区补水定压设施。 5.2.10热泵中间循环系统的补水水质硬度不应高于3mmol/L,当超过时应与供热热水系统统一考虑补 水软化处理设施。
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3.1供热热水温度的确定应符合下列规定: a)用户末端采用地面辐射供暖时,供水温度宜采用35℃~45℃,供回水温差不宜大于10℃且不 宜小于5℃; b)用户末端采用风机盘管供暖时,供水温度宜采用40℃~50℃,供回水温差不宜大于10℃且不 宜小于5℃; c) 用户末端采用散热器供暖的系统,供水温度宜采用55℃~65℃,供回水温差不宜大于20℃且 不宜小于10℃; d) 用户为下级供热站时,供回水温度应使其与地热水的传热温差满足本规范第5.3.3条第d)款 的规定,并经技术经济对比确定。 3.2 供暖换热器的配置,应符合下列规定: a)换热器的总台数不宜多于4台且不应少于2台; b)换热器的设计换热负荷应在换热器供热系统设计热负荷的基础上乘以1.15~1.25的附加系数; C 当一台换热器停止工作时,剩余换热器的设计换热负荷在寒冷地区不应低于换热器供热系统设 计热负荷的65%,在严寒地区不应低于换热器供热系统设计热负荷的70%。 3.31 供暖换热器的选择,应符合下列规定: a 供暖换热器宜采用可拆板式换热器,当地热流体参数超过可拆板式换热器承压或耐温上限时 可采用管壳式换热器,且地热流体宜走管程: b)与地热流体接触的换热板片或换热管的材料宜根据实际地热流体的腐蚀挂片试验确定;不具备 条件时,不锈钢材料可根据其工作温度和氯离子含量按表5.3.3选择;当不锈钢不能满足要求 时,可选择钛材质;
5.3.1供热热水温度的确定应符合下列
表5.3.3几种不锈钢适用的地热流体中最高氯
c)板式换热器的密封垫片应采用免粘接固定方式,密封垫片材料应满足地热流体温度要求;当地 热流体含油时,密封垫片应采用耐油橡胶材料: d 在确定换热器的设计参数时,板式换热器的换热端差不宜小于2℃,板式换热器板间流速宜控 制在0.4m/s~0.5m/s;管壳式换热器的换热端差不宜小于5℃。 5.3.4 生活热水换热器的选择应根据地热梯级利用工艺确定,当采用容积式水加热器时应符合下列规定: a)其结构设计应便于清除换热管内外水垢; b 换热管的材料选择应符合本规范5.3.3条第b)款的规定; c 设计小时供热量的确定应符合现行国家标准GB50015《建筑给水排水设计规范》的有关规定 5.3.5热泵机组的选择,应符合下列规定: a)热泵机组的选型应与设计热源水温度和供热热水温度相匹配; 1)热有机组应目有优自的调节性能适应供热负益变化规律并满品低负益运行要求
5.3.5热泵机组的选择,应符合下列规定:
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d)压缩式热泵机组的类型宜按表5.3.5中的制热量范围,经技术经济对比后确定。
表5.3.5压缩式热泵的制热量范围
5.3.6 调峰热源设备的配置,应符合下列规定: a) 调峰热源设备宜通过技术经济对比确定,可选用压缩式热泵、热水型吸收式热泵、燃气吸收式 热泵、热水锅炉或多种设备的组合: b 调峰热源设备的总装机容量不应小于设计调峰热负荷 c)调峰热源设备的台数应根据热负荷调节要求以及设备的类型、规格和性能特点综合确定。 5.3.7当采用热水锅炉作为调峰热源设备时,锅炉及其配套设施的设计应符合现行国家标准GB50041 《锅炉房设计规范》的有关规定。 5.3.8供热热水系统循环水泵、补水定压装置及补水水质应符合现行行业标准CJ34《城镇供热管网 设计规范》的有关规定。 5.3.9供热热水系统循环水泵的进、出口母管之间,应装设带止回阀的旁通管,旁通管截面积不宜小 于母管的1/2;在进口母管上,应装设除污器和安全阀,除污器的滤网网孔宜为30目,安全阀宜安装在 除污器出水一侧。
供热站系统装设监测参数的仪表,应符合表6.1.
地热供热站装设监测参
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注:表中符号:“”为需装设,“一”为可不装设
注:表中符号:“”为需装设,“一”为可不装设
注:表中符号:“”为需装设,“一”为可不装设
6.1.2地热供热站装设的报警信号,应符合下列规定
b)气水分离器应设置超高及超低液位警报: c)地热井水位应设置超低报警及超低低报警。 6.1.3地热供热站应计量下列项目,以满足经济核算的需求: a)单井地热水流量: 地热供热站总耗电量,热泵机组及水泵耗电量宜设置单独计量: c) 供热系统的供热量: d) 供热系统补水量; e 燃料的消耗量。 6.1.4供热站应设置通信设施,通信设施的设置应满足现行国家和行业标准的要求
a)单井地热水流量: b)地热供热站总耗电量,热泵机组及水泵耗电量宜设置单独计量; c 供热系统的供热量: d) 供热系统补水量; e 燃料的消耗量。 6.1.4供热站应设置通信设施,通信设施的设置应满足现行国家和行业
6.2.1地热供热站宜设置集中控制系统
6.2.2地热供热站宜设置气候补偿,根据室外环境温度调节供热输出负荷。 6.2.3地热水系统宜设置地热水流量自动调节装置, 6.2.4热泵中间循环系统的换热器一次侧进出水管间应设置自动调节装置,并根据换热器二次侧出口 温度自动调节。 6.2.5热泵机组、回灌过滤装置自带控制系统,系统应预留上传集中控制系统的数据通信接口。 6.2.6当供热系统有2台及以上热泵机组时,热泵机组宜采用总回水温度来控制热泵机组运行台数 当仅采用热泵供热系统供热时,热泵机组宜采用由热负荷优化控制运行台数的方式。 6.2.7地热井井泵和供热热水系统循环水泵宜采用变频控制装置。
)当地热井水位超低低时,联锁关闭地热井井泵。 )供热热水系统的联锁保护按现行行业标准CJ34《城镇供热管网设计规范》相关规定执行。 对可能存在易燃易爆、有毒有害气体泄漏的供热站,应设置易燃易爆、有毒有害气体探测器, 则器应与事故通风系统的通风机联锁,并应在工作地点设有声、光等报警状态的警示。
7.0.1供热站管道设计应根据热力系统和工艺布置进行,并应符合下列要求
7.0.1供热站管道设计应根据热力系统和工艺布置进行,并应符合下列惠
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b)管道宜沿墙和柱敷设; c)管道不应妨碍门、窗的启闭; d 应满足装设仪表的要求; e管 管道布置宜短捷、整齐。 7.0.2地热水管道、排气管道及其附件应满足下列要求: a)应根据介质化学成分,按其腐蚀性、结垢等特点,选用安全可靠的管道材料,并宜采用金属材料; b) 阀门密封面应采用耐腐蚀材料,可能发生结垢的管线上宜采用蝶阀; 管道及其附件应采用焊接连接或法兰连接;采用法兰连接时,应选用突面法兰,垫片应采用耐 腐蚀材料。 7.0.3供热热水管道管材、管道附件的选用应符合现行行业标准CJJ34《城镇供热管网设计规范》的 有关规定。 7.0.4补水水处理设备的进水管线,不宜采用碳钢管材。 7.0.5并联工作的换热器、热泵的连接管路宜按同程连接设计。 7.0.6管道与设备连接时,在靠近设备接口处应装设阀门;管道与泵连接时,应采用挠性接头。 7.0.7 换热器的低位接口法兰与阀门之间,应设泄水口,并安装泄水阀门。 7.0.8排污管道应减少弯头,保证排污畅通。 7.0.9地热水气水分离设备的排气管道应直通室外,排气管道上返处应设排水口,并在排水管上安装 阻气蔬水阀。 7.0.10热泵中间循环系统管道的高点,应装设放气阀。 7.0.11安全阀后应设泄压管,两个独立设置的安全阀的泄压管不应相连;安全阀泄压管排放口应避开 操作地点和人员通道,热泵机组制冷剂安全阀泄压管应接至室外安全处。 7.0.12管道的温度变形应充分利用管道的转角管段进行自然补偿;当自然补偿不能满足要求时,应设 置补偿器。 7.0.13管道支、吊架的设计,应计入管道、阀门与附件、管内水、保温结构等的重量以及管道热膨胀 而作用在支、吊架上的力。 7.0.14供热站金属管道的设计尚应符合现行行业标准CJ34《城镇供热管网设计规范》和CJ28《城 镇供热管网工程施工及验收规范》的相关规定。
8.1.1地热供热站防垢设计中应依据水质分析报告判断地热水的结垢性。 8.1.2地热水的结垢性宜按雷兹诺指数(RI)和拉申指数(LI)判定。当地热水中氯离子(CI)占总 阴离子的摩尔分数小于或等于25%时,宜按雷兹诺指数判定地热水的结垢性;当地热水中氯离子(CI) 占总阴离子的摩尔分数大于25%时,宣按拉申指数判定地热水的结垢性。雷兹诺指数和拉申指数的计 算方法以及地热水结垢性的判定应符合现行行业标准CJ138《城镇地热供热工程技术规程》中的有关 规定。 8.1.3当地热水具有结垢性时,应对与地热水直接接触的管道和设备采取防垢措施。防垢措施可采取 下列措施之一或同时采取多种:
a)增压法; b)防垢涂层法
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8.2.1地热供热站防腐设计中应依据水质分析报告判断地热水的腐蚀性。 8.2.2地热水的腐蚀性宜按拉申指数判定,地热水腐蚀性的判定应符合现行行业标准CJ138《城镇地 热供热工程技术规程》的相关要求。 8.2.3当地热水具有腐蚀性时,应对与地热水直接接触的管道和设备采取防腐措施。防腐措施可采取 下列措施之一或同时采取多种:
a)采用防腐材料; b)采用防腐涂层; c)系统隔绝空气。 3.2.4地热水系统不应采用添加化学药剂的防腐处理方法
.2保温材料及其制品的选择应符合下列要求: a)宜采用成型制品: b)主要物理化学性能应符合现行国家标准GB50264《工业设备及管道绝热工程设计规范》中的 相关规定; c)在保温材料及其制品的物理化学性能满足要求的前提下,应优先选用导热系数低、密度小、价 格低廉、施工方便、便于维护的保温材料; d)当地热水温度高于100℃时,保温材料及其制品应选择不低于现行国家标准GB8624《建筑材 料及制品燃烧性能分级》规定的A2级材料;当地热水温度小于或等于100℃时,保温材料及其 制品应选择不低于现行国家标准GB8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》规定的C级材料。 3保温层厚度的确定应综合考虑工艺要求和经济性,其具体计算方法可参考现行国家标准GB
1.1地热供热站火灾危险性分类和耐火等级应符合下列要求: a)未设置燃气(油)设施的地热供热站房属于戊类生产厂房;独立设置在地上时,耐火等级不应 低于三级;独立设置在地下或半地下时,其耐火等级不应低于一级;附建在其他建筑物内时, 其耐火等级应根据主体建筑的性质确定; b)设置燃气(油)设施的地热供热站房应符合现行国家标准GB50041《锅炉房设计规范》的有 关规定。 1.2地热供热站房的柱距、跨度及层高,在满足工艺要求的前提下,宜符合现行国家标准GB50006 一房建筑模数协调标准》的有关规定。 1.3地热供热站楼面、地面和屋面的活荷载,应根据工艺设备安装和检修的荷载要求确定,亦可按 9.1.3选取。
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表9.1.3楼面、地面和屋面的活荷载
9.1.4地上站房的外门洞口尺寸应留有必要的净空,一般门洞口的净宽、净高应比产品、设备或运输 工具的最大外廓尺寸大300mm;地下或半地下式供热站的出入通道或预留设备吊装孔的尺寸应满足设 备最大组件的运输要求,吊装孔四周应设防护栏杆。 9.1.5地上站房应选用隔声性能良好的外窗,外窗开启方式宜采用平开,且开启扇宜设纱窗;开窗面 积应满足通风和采光要求。 9.1.6控制室、变压器室和高、低压配电室,不应设在潮湿的生产房间、淋浴间和卫生间的下方。 9.1.7控制室在面向有噪声设备间的墙上开设观察窗时,应设置不可开启的隔声观察窗,观察窗一般 采用单层或双层密闭窗。 9.1.8地热供热站房内的热泵机组、水泵等振动较大的设备应采取减振和隔振措施。 9.1.9地热供热站设备间的地面和设备基础应采用易于清洗的面层,地面应设有坡度。 9.1.10穿越地上供热站基础底板和 和进出地下或半地下式供热站外墙的各种管道、电缆应预埋防水套管。
9.2.1地热供热站的供电负荷等级和供电方式,应根据工艺要求、热泵机组容量、用热负荷的重要性 和环境特征等因素,按现行国家标准GB50052《供配电系统设计规范》的有关规定执行。 9.2.2当地热供热站的用电设备总容量在250kW及以上时,宜采用高压供电。 9.2.3地热供热站宜采用附建式变配电室或户外预装式变配电站,变配电设施应临近热泵机组等大型 用电设备。 9.2.4分散布置的地热井,采用低压供电时应进行线路电压损失校验,距离较远时宜设户外预装式变 电站供电,如环境允许且变压器容量不大于315kVA时,可设杆上式变电站。 9.2.5高、低压配电装置和干式电力变压器,设置在同一房间内,其配电设备的布置,应满足现行国 家标准GB50053《20kV及以下变电所设计规范》及GB50060《3kV~110kV高压配电装置设计规范》 的有关规定。 9.2.6热泵机组的配电应采用放射式。当有数台热泵机组时,应按热泵机组为单元分组配电。 9.2.7电气设备选型应充分考虑供热站高温、潮湿场所的特点和要求,当控制柜集中设置于专用控制 室时,其防护等级不应低于IP30;与主机、水泵等设备设置在同一空间时,其防护等级不应低于IP55。 9.2.8热泵机组功率小于300kW时,配线宜选择电缆:功率大于等于300kW、小于500kW时,可根 据实际情况选择电缆或密集母排;功率大于等于500kW时,宜选择密集母排。 9.2.9单台热泵机组的输入功率大于1200kW时,应采用高压供电方式;输入功率大于900kW而小于 或等于1200kW时,宜采用高压供电方式;输入功率大于650kW而小于或等于900kW时,可采用高压 供电方式。 9.2.10地热供热站泵房、控制室、配电室等房间地面人工照明标准照度值、显色指数及功率密度值: 应符合现行国家标准GB50034《建筑照明设计规范》的有关规定。 9.2.11地热供热站采用集中控制时,宜在远离操作屏的电动机旁设置事故停机按钮。 9.2.12地热供热站应设事故照明装置,照度不宜小于1001x,测量仪表集中处应设局部照明,
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程电缆设计规范》的有关规定:电气线路不应沿热力管道、热水箱和其他载热体表面敷设 9.2.14地热供热站站房电源进线处应设置总等电位联结,潮湿场所的房间应做局部等电位联结。 9.2.15防雷接地应满足现行国家标准GB50057《建筑物防雷设计规范》的有关规定。
9.3.1严寒及寒冷地区各生产房间生产时间的冬季室内计算温度,宜符合表9.3.1的规定。在 间的冬季室内计算温度宜为5℃。
表9.3.1各生产房间生产时间的冬季室内计算温度
9.3.2有设备散热的房间应进行热平衡计算,当其散热量不能满足本规范表9.3.1规定的冬季室内温度 时,应设置供暖设备。 9.3.3供热站房宜采用有组织的自然通风。当自然通风不能满足要求时,应设置机械通风。机械通风 系统的通风量应符合下列规定: a)主机房换气次数不小于6次/h,水处理房间换气次数不小于4次/h; b)变配电室的通风量应按热平衡计算确定,排风温度不宜高于40℃。 9.3.4设置热泵机组的主机房应设置事故通风系统,事故通风系统的设计应符合下列规定: a) 换气次数不小于12次/h; b)采用氟类工质的地热供热站事故排风口上沿距室内地坪的距离不应大于1.2m。 9.3.5设置燃气(油)设施的地热供热站的通风设计应符合现行国家标准GB50041《锅炉房设计规范》 的有关规定。
9.4.1地热供热站的给水设计应符合现行国家标准GB50013《室外给水设计规范》和GB50015《建 筑给水排水设计规范》的有关规定。 9.4.2地热供热站设计用水量应根据补水量确定。 9.4.3地热供热站的排水设计应符合现行国家标准GB50014《室外排水设计规范》和GB50015《建 筑给水排水设计规范》的有关规定。 9.4.4地热供热站应设置排水明沟;地下或半地下式供热站主机房和设备间排水明沟末端应设置集水 坑,并应设置自动潜水排污泵。 9.4.5地热供热站的消防设计,应按照现行国家标准GB50016《建筑设计防火规范》的有关规定执行 当不设置室内消火栓系统时,宜设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。
10.1大气污染物防治
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10.1.1地热供热站排放的大气污染物,应符合现行国家标准GB16297《大气污染物综合排放标准》、 GB14554《恶臭污染物排放标准》和GB13271《锅炉大气污染物排放标准》的有关规定。当超过排放 标准时,应针对超标的组分及浓度,选择合理的治理措施。 10.1.2当采用压缩式热泵机组时,其工质应符合国家现行有关环保的规定
10.2噪声与振动防治
10.2.1地热供热站噪声排放应符合现行国家标准GB12348《工业企业厂界环境噪声排放标准》和GB 3096《声环境质量标准》的有关规定。 10.2.2热泵机组、水泵等设备的噪声应首先从声源上进行控制,选择符合国家噪声控制标准的低噪 声产品。
2.3对于声源上无法控制的生产噪声宜采取下列降噪和减振措施: a)动设备与基础之间设置隔振器或隔振材料; b)燃烧器设置隔声罩降噪; c)动设备与管道连接采用挠性接头连接
10.3.1地热供热站的生产和生活排污水系统应分别设置,排污水水质应符合现行国家标准GB8978 《污水综合排放标准》的有关规定。 10.3.2地热供热站的废水排放口应设置采样点,监测项目应根据地热供热站的地热流体成分决定。 10.3.3回灌水水质应避免受系统污染。 10.3.4地热供热站的废水排放温度不应高于40℃。 10.3.5地热供热站的设备排出的泥沙、废弃滤芯应收集处理
1.1.1站内地热水来水、回灌尾水、供热回水和补水管道上应设置取样口。 1.1.2地热供热站应定期进行地热水、供热回水和补水水质分析,可委托专业机构化验并出 服告。
11.2.1地热供热站应设置热泵机组、换热器、水泵等设备和阀门的维护检修场地 11.2.2供热能力8MW以上的地热供热站宜设置检修工具间。 11.2.3热泵机组、循环水泵、回灌过滤设备上方可设置起吊装置或考虑吊装措施
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中华人民共和国能源行业标准
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1.0.1地热供热站设计应做到技术先进、安全可靠、节约能源、保护环境、经济合理。系统合理选择 与设计优化是实现水热型地热供热可持续发展、推动绿色清洁供热的关键。 1.0.2以水热型中深层地热井提取地热水为热源的中深层地热能供热已有40余年,形成了从地热水开 采到地热利用后的尾水回灌全套成熟技术,而近几年西安地区出现的单井井壁换热不取水中深层地热能 共热技术其成熟度尚有待经历多年实际运行的检验,因此本规范规定仅对以中深层地热井提取地热水为 热源的中深层地热能供热的设计进行规范。 1.0.3本规范为专业性的行业通用规范。为了精简规范内容,凡引用或参照其他国家或行业设计标准 现范的内容,除必要的以外,本规范不再另设条文。本条强调在设计中除执行本规范外,还应执行与设 计内容相关的安全、环保、节能、卫生等方面的国家和行业现行的有关标准、规范等的规定。
2.0.1地热梯级利用
2.0.2地热有效利用率
热有效利用率剥离了地热管网损失因素,衡量地热供热站本身在城镇供热情景下对地热能的利
同样工况下,换热器换热端差越小,对数温差就越小,换热面积就越大,所以设计时应根据不同 热器类型选择合适的换热端差。
2.0.4换热器供热系统
当地热水温度高于供热水供水温度2℃及以上时首选采用的地热能利用方式,地热流体和供热热 换热,换热器一次侧为地热水,二次侧为供热水
2.0.5热泵中间循环系统
2.0.6热泵供热系统
地热供热站的设置需要统筹考虑地热资源、钻井工程和地面工程三方面的因素影响,地热资源 步及地热井单井的水温、水量和回灌的难易程度,钻井工程因素涉及地热井井深、井身结构和钻夫
所需的井场场地,地面工程因素涉及建站场地、地热水输送距离和热用户的供回水温度要求。 3.0.2地热供热站设计首先应从城市(地区)或企业的总体规划和热力规划着手,以确定地热站供热 范围、规模大小、发展容量及地热站位置等设计原则。同时,从经济上考虑,地热供热站的供热面积不 宜小于8×10m。 3.0.3地热供热站设计时,钻井工程一般尚未完成,当建设方不能提供地热水的水质资料时,建议建 设方提供相邻地热井同层的水质资料。 3.0.4对在原锅炉房改建并以原有锅炉作为调峰热源的供热站,需要收集的有关设计资料内容较多, 本条文强调了应取得原有工艺设备和管道的原始资料,包括设备和管道的布置、原有建筑物和构筑物的 土建及公用系统专业的设计图纸等有关资料,这样做可以使改、扩建的供热站设计既能充分利用原有工 艺设施,文可与原有锅炉房协调一致和节约投资。 3.0.5按照地热梯级利用的原则进行设计既能充分利用地热水的热能,又能避免能量品味浪费、降低 换热的拥损失。地热梯级利用应根据地热水来水温度、热用户的供回水温度要求等因素考虑。 3.0.6地热供热具有建设投资高、运行费用相对较低的特点,燃气锅炉等调峰方式则具有建设投资低、 运行费用高的特点,因此应根据供热负荷延续时间图以全生命周期费用最低为目标经技未经济对比确定 调峰负荷占总热负荷的比例。 3.0.7按无人值守站进行监测、控制和视频监控设计可降低人工成本,负荷预测、自动调节、按需供 热是为了既保证供热效果又避免过量供热造成的能量浪费。 3.0.8环境保护是我国的基本国策,地热供热站设计必须对废气、废水、固体废弃物和噪声进行积极 的治理,以减少对周围环境的影响。 3.0.9本条与现行行业标准NB/T10099《地热回灌技术标准》的要求一致,具体项目设计还需符合项 目所在地相关部门的规定
4.1.1本条提出供热站位置要考虑靠近热负荷中心,这样可使二次网管道布置短捷,在技术、经济 上比较合理;同时要采取降噪和减振措施减少对周围建筑的影响。 4.1.2本条的规定旨在通过降低地热钻井和地热水管网的投资,使地热供热站在经济上可行。 4.1.3为使运行管理更加便利和安全,要考虑与站外工艺管线的合理衔接,保证相关车辆的通行条件。
4.2建(构)筑物及场地布置
4.2.1本条对供热站的总体布置做出要求,供热站的布置基于工艺设计,但还需考虑安全运行、运输、 安装和检修的要求。 4.2.3地热供热站的控制室、值班室、工具间、卫生间等辅助间中,控制室是操作人员长期工作的场 所,应当尽量避免噪声和振动的不利影响,保证采光效果,创造良好的工作条件。 4.2.4地热供热站的热泵、回灌过滤装置等设备高大,在确定供热站高度时,要考虑足够的空间满足 设备的安装和检修要求。 4.2.5地热供热站经常进行排水或排污,要确保一定的基础高度,避免排水或排污时对设备造成不利影响。 4.2.6地热供热站经常进行排水或排污,排水沟是必不可少的,从安全角度上考虑还要加盖盖板。 4.2.7砂岩热储层的地热水含砂量较多,考虑在旋流除砂装置排砂口、回灌过滤装置反冲洗排水口处 设置沉砂池,集中收集,定期外运。沉砂池一般宽度不小于1000mm,深度不小于1000mm。
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4.3.1本条是对地热供热站工艺布置的基本要求,是地热供热站设计中需要贯彻的原则。本条所述的各 种管线包括输送地热水、原水、软化水、热网供水和回水等介质的管线,这些管线要合理、紧凑地布置。 4.3.2与换热器、热泵机组本体连接的管道阀门较多,设备较为笨重,所以布置换热器、热泵机组时, 需充分考虑检修和操作条件。 4.3.3规定操作地点和通道的净空高度不小于2m,是为了便于巡检人员能安全通过。 4.3.4本条所列数据,都是最小值,具体工程中还需以满足所选设备的安装、更换、检修等需要为准, 设计方根据具体情况适当增加。当设备制造商对安装、检修、操作等方面有特殊要求时,其通道净距以 能满足其实际需要为准。
1.1地热水系统采用闭式系统可防止地热水与空气接触而含氧,避免加速金属管道腐蚀,并抑制好 菌滋生;采用与终端用热设备间接连接的“间接供热系统”可避免地热水由于流经供热管网和终端设 而富含铁离子,造成铁细菌滋生,同时可防止供热管网和终端设备由于直接接触地热水而发生腐蚀和 垢,并有利于减少地热水漏损量。从实际应用情况来看,闭式间接地热供热系统也是国内外地热供热 程中用得最普遍、最有成效的系统。 1.2本条所指“地热有效利用率”是以室内供暖设计温度为基准,有别于现行行业标准CJ138《城 地热供热工程技术规程》中所指的“地热利用率(以当地年平均室外气温为基准)”。采用“地热有效 用率”主要是考虑到地热供热站的主要功能是冬季供暖,“地热有效利用率”不体现地域气候因素和 热水站外输送温降的影响,更能反映地热供热站本身对地热能的利用程度。 1.4本条规定了地热供热站地热水进站、出站阀组和相关设备的设计要求: a)采用双向密封和非对夹式阀门是为了在地热供热站或站外地热管网因检修需要泄水时,使地热 供热站和站外地热管网有效隔离,以尽量减小泄水范围和泄水量,特别是在非供暖季检修时, 能使地热水系统尽可能保持充清水保养状态; b)分集水器的筒体断面流速过低可能会造成分集水器内沉砂; c)采、灌井能否互换根据井身结构设计、储层类型和储层物性确定,单井管线同时和地热供热站 地热水进、出总管(或分、集水器)连接并分别设阀门,则能实现采、罐切换功能,此时单井 管线设计压力需要考虑采水工况和回灌工况: d)在单井管线连接至地热供热站的情况下,回扬排水旁路选择设置在地热供热站内而不是井口, 更便于阀门切换操作。 1.5地热成井工艺决定了地热水含砂问题难以避免,设置除砂设施保护地热利用设备是有必要的, 条规定了地热水系统除砂设施的设计要求: a)本款对井口除砂的要求与现行行业标准CJ138《城镇地热供热工程技术规程》的要求一致; b)在经济可行的前提下,提高除砂精度可有效保护后续设备并有利于减轻回灌过滤设施负担,目 前地热流体除砂多采用旋流式除砂器,能够较为经济地实现0.5mm除砂精度,0.5mm除砂精 度折合过滤精度35目,已足够保护换热器及可能流经的离心泵; C 除砂设施为静设备,本身故障率很低且能够在线排砂,故不要求设置备用,有些除砂设备(如 旋流除砂器)在低流量工况下无法保证除砂精度,处理能力富裕量过大会影响低负荷工况性能, 适当增加台数有利于提高工况适应性
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d)实践证明橡胶软密封阀门耐固体颗粒性能较好,硬质合金密封面阀门耐磨性能较好,类似这两 类阀门有助于避免排砂口阀门短期内出现密封面渗漏问题。 .6地热水含气的原因有些是因为地热井本身产气,有些是因为地热水在采出和利用过程中压力逐 降低,其中溶解的气体析出,为了防止地热水系统设备及管路积气和回灌井发生气阻,设置气水分离 施以排出气体是有必要的,本条规定了地热水系统气水分离设施的设计要求: a)本规范对地热水系统中气水分离的次数不作规定,根据地热水含气量和流程中析出气体情况灵 活设置,必要时采用多次排气,要求设置在回灌过滤设施上游流程中,是因为回灌过滤器罐体 易发生积气,造成有效过滤面积减小、过滤阻力增大、金属滤芯腐蚀等问题; 易燃易爆气体的分离器如果设置在地热供热站内,会使地热供热站内大量机泵及电气设备需 要防爆,造成建设和运维成本上升,而且地热供热站多靠近居住建筑或位于居住建筑的下层, 易燃易爆气体在站内分离会增加安全风险: b) 气水分离设施为静设备,本身故障率很低且能够在线排气,故不要求设置备用; c)自动排气是为了提高系统可靠性,减轻操作人员工作量;气水分离设施内存在气水界面,气相 空间含气且含湿,是容易发生腐蚀的部位,考虑防腐措施是有必要的。 1.7为减轻或避免回灌堵塞情况的发生,设置回灌过滤设施是有必要的,本条规定了地热水系统回 过滤设施的设计要求: a)本款有别于现行行业标准CJ138《城镇地热供热工程技术规程》所要求的“对基岩型热储层 回灌过滤精度应达到50μm”,本规范只对“灰岩型热储层”过滤精度作出规定,是因为“基 岩”所包含的岩石类型较多,“灰岩”是“基岩”的一种,目前国内地热开发中已证实灰岩地 层孔隙和裂较发育,50μm过滤精度已足够满足回灌要求,但是对其他类型的基岩储层难以 一概而论,本规范不作规定,对于灰岩以外的基岩型热储过滤精度,建议综合考虑储层孔隙喉 径和地热水悬浮颗粒粒度分布来确定; b)本款对砂岩型热储层回灌过滤精度的要求与现行行业标准NB/T10099《地热回灌技术标准》 一致,在现有过滤技术条件下,可以较为经济地实现5um过滤精度,过度提高过滤精度,会 造成滤芯堵塞速度和阻力骤增,滤芯寿命缩短,建设和运维成本上升;当采用5um以下过滤 精度时,建议以测定的储层孔隙喉径为依据; C 当采用两级过滤时,要求根据热水悬浮颗粒粒度分布确定粗过滤精度,是为了避免粗过滤精度 不足等问题发生,降低精过滤滤芯堵塞速度,延长精过滤滤芯寿命; d)由于过滤器的过滤单元需要定期反洗或更换滤芯,在设计时有必要考虑一定的富余量,不要求 过滤单元冷备,但至少要保证在一个过滤率单元反洗或检修时,回灌过滤设施仍能承担100% 设计负荷下的过滤流量; e).优先选用具有自动反洗功能的过滤器,有利于降低运维成本和操作人员劳动强度; f)考虑到地热水本身具有腐蚀性,且过滤器有时需要加药清洗(多为酸性),采取防腐措施是有 必要的;过滤器的耐温需根据正常负荷工况、低负荷工况,必要时还有不带负荷采灌试验等工 况下的最高地热水温度确定。 1.8加压泵设置在回灌过滤设施后,也就是站内地热水流程的末端,有利于降低加压泵之前的地热 系统设计压力,有利于地热水中气体析出和排气,也有利于防止加压泵接触固体颗粒,改善加压泵工 条件。 1.9要求回灌过滤设施设置旁路是为了提高地热供热站的可靠性,保证在设备完全故障情况下,仍 有一定的供热能力;要求回灌加压泵设置旁路是考虑到地热水采灌是一个动态过程,早期可能不需要 动回灌泵加压。
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到常规的旋流除砂器其除砂率无法做到100%,且低负荷下除砂效果难以保证,另外换热器前的管线中 也可能存在施工遗留的焊渣等杂质,为了保护换热器,设置过滤器是有必要的。 5.1.11地热水系统在非供暖季充淡水保养可减缓腐蚀,设置注水、排水、排气管路是实现相关操作的 必要条件。
5.2热泵中间循环系统
5.2.1热泵蒸发器属于管壳式换热器,清洗维修不便,腐蚀穿孔还会造成工质泄漏,当地热水水质可 能造成蒸发器腐蚀或结垢时,需要设置热泵中间循环系统。 5.2.2采用闭式循环一方面是为了防止中介水与空气接触造成氧腐蚀,另一方面是为了降低循环泵的 能耗。 5.2.3本条规定了热泵中间循环系统换热器的配置要求,在大部分地热供热站中,换热器供热系统承 担大部分负荷,热泵供热系统承担少部分负荷,热泵中间循环系统在安装2台及以上换热器的情况下, 已足够保证地热供热站可靠性,但不排除少数地热供热站中出现热泵供热系统承担大部分负荷的情况, 此时设计者有必要根据具体情况确定是否考虑换热器备用能力。 5.2.5为了使热泵能够在较高制热性能系数下运行,要求在设计时中介水进出蒸发器的温差取8℃ 10℃,并在所选用的热泵机组允许的前提下,取尽可能高的中介水供水温度。 5.2.6稳定的中介水温度有利于保证热泵稳定运行,中介水温度超限可能造成热泵保护停机等问题, 因此要求设置地热水侧流量调节旁路,实现中介水温度调节。 5.2.7,热泵中间循环系统的循环泵设置在板式换热器进口侧可使循环泵在较低水温下工作,有利于改 善循环泵的工作条件。 5.2.8热泵中间循环系统管路较短,设置1处过滤器已足够满足整个循环系统除污要求,考虑到热泵 蒸发器清洗维护较为困难,选择设置在热泵蒸发器进水口处较为合理。 5.2.10本条对热泵中间循环系统补水硬度的要求与现行国家标准GB/T29044《供暖空调系统水质》 要求一致。
5.3.1本条系根据国内地热供热工程经验提出,为了提高地热利用率,新建建筑地热供 度执行,对于既有建筑,仍有必要全面分析以往供暖季的实际运行参数,根据实际情况确 供回水温差。
a)过多的换热器台数会增加初投资与运行成本,并对系统的水力工况稳定带来不利影响;考虑到 地热水水质的特殊性,换热器在供暖期内有可能由于结垢、附着污物等原因需要短期停运清洗, 为了防止供暖完全中断,要求换热器的总台数不应少于2台: 6 要求考虑附加系数主要有两方面原因,一是地热水侧可能结垢或附着污物,造成实际污垢热阻 大于换热器设计计算时采用的污垢热阻;二是考虑到地热水温度的不确定性,地热水温度可能 随地热开发进程出现一定下降; c 本款与现行国家标准GB50736《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第8.11.3条第3款 要求一致
5.3.3本条对地热供热站用于直接换热供暖的换热器的选择作出规定
3本条对地热供热站用于直接换热供暖的换热
a)地热供热站换热器需要定期清洗,可拆板式换热器清洗最为方便;可拆板式换热器受限 构特点和密封垫片的耐温上限,有时承压和耐温能力不能满足高参数地热流体要求,需 承压耐温能力更高的管壳式换热器照明标准规范范本,管壳式换热器管程清洗相比壳程更方便:
选材,确不具备条件时可参考表5.3.3; c)为便于板式换热器定期清洗时拆装,要求采用免粘接固定的密封垫片(如搭扣式);板式换热 器密封垫片多为橡胶材料,对于含油地热流体,需要考虑垫片的耐油性能,以防垫片溶胀失效; d) 板式换热器的板间流速过低会使地热水垢和污物更易沉积附着在板片上,流速过高则意味着 需要减小流道尺寸,容垢能力相应下降,因此地热水板式换热器的板间流速需要选择在合理 范围内。 5.3.4不同热水制备工艺相应选择不同的换热器,例如采用板式换热器和水箱组合的方式,也可实现 与容积式水加热器相同的效果;容积式水加热器选型时需考虑便于除垢,盘香管式的容积式水加热器管 内除垢困难,避免选用诸如此类的容积式水加热器。 5.3.5本条对地热供热站热泵机组的选型作出了规定: b):采用变频调速手段、选择变工况性能优良的压缩机类型、设置合理的热泵机组台数等方式均有 利于提高热泵系统适应负荷变化的能力; c)地热流体温度过低会造成吸收式热泵机组性能下降、体积过大、建设投资上升,难以取得较好 的经济性; d)本款根据目前国内生产的水源热泵机组单机制热量做了大致划分,供选型时参考,当螺杆式和 离心式均可满足制热量要求时,可通过性能价格比,选择合适的机型。 5.3.6本条对地热供热站调峰热源的配置作出了规定: a) 调峰热源的经济性受地热资源条件、电力和燃气价格、调峰设备投资、用户负荷特性甚至税费 政策等多种因素的影响,具体工程中有必要根据具体情况进行对比选择; c) 调峰热负荷随环境温度变化而频繁波动,结合调峰设备的调节性能等指标选择合适的台数是有 必要的。 5.3.9在循环水泵进、出口母管之间装设带止回阀的旁通管,经实践证明,当旁通管的截面积达到母 管截面积的1/2时,可有效防止循环水泵突然停运时产生水击现象;供热热水系统水容量较大,从冷态 升温至热态时,水受热膨胀可能造成系统超压,故需要设置安全阀进行保护;为防止安全阀启闭时,热 水系统中的污物堵在安全阀的阀芯和阀座之间,造成安全阀关闭不严而泄漏,故规定安全阀宜安装在除 污器的出水一侧。 5.3.11采用双向密封和非对夹式阀门是为了在地热供热站或站外供热管网因检修需要泄水时,使地热 供热站和站外供热管网有效隔离,以尽量减小泄水范围和泄水量,特别是在非供暖季检修时,能使供热 热水系统尽可能保持充水保养状态。
5.3.5本条对地热供热站热泵机组的选型作出
6.1.1地热供热站装有集中监控系统,仍需就地设置检测运行主要参数的仪器仪表,以便随时 充运行是否正常。监测要求不仅限于规定6.1.1,可根据实际情况和项目的具体要求增加监测点, 目经济运行和经济核算提供可能和方便。
统运行是否正常。监测要求不仅限于规定6.1.1,可根据实际情况和项目的具体要求增加监测点,为项 目经济运行和经济核算提供可能和方便。 6.1.2补水箱水位过高时,大量的溢流会造成水量的损失;当水位过低时,会影响补水系统正常补水, 装设水位信号器不仅可以给出水位警报,而且超低低时,可以通过电气控制回路联锁关闭补水设施。 气水分离器液位过高时,会影响气水分离效果;当水位过低时,会影响增压泵正常运行。 当地热井水位超低时会影响工艺系统的正常运行,装设水位信号不仅可以给出水位警报,而且超低 低时,可以通过电气控制回路联锁关闭潜水泵、加压泵及回灌加设施。
气水分离器液位过高时,会影响气水分离效果;当水位过低时,会影响增压泵正常运行。 当地热井水位超低时会影响工艺系统的正常运行,装设水位信号不仅可以给出水位警报,而 低时,可以通过电气控制回路联锁关闭潜水泵、加压泵及回灌加设施。
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6.1.3地热资源、总耗电量、热泵机组及水泵耗电量、系统补水量、燃料消耗量的计量有利于加强地 热站经济考核体检标准,有助于分析能耗构成,寻找节能途径,选择和采取节能措施。热泵机组及水泵为地热供 热站内主要能耗设施,宜单独设置电计量
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