中深层竖直井井下换热经济性分析OA
中深层竖直井井下换热系统以其“采热不耗水”的绿色属性,正成为地热供暖技术革新的重要方向。然而其初始投资占比高的特点成为其推广应用的瓶颈。本文重点聚焦该系统的长周期换热能力与经济性这一关键问题,以陕西咸阳地热项目为工程背景,开展了系统研究。通过构建基于OpenGeoSys平台的三维数值模型,结合现场监测数据进行验证,系统分析了循环流量(15~40m^(3)/h)、地温梯度(0.026~0.04℃/m)及井深(1500~3500m)对极限换热量的影响规律。研究发现,极限换热量与三者均呈显著正相关关系。在此基础上,本文提出了基于完全成本理论的经济评价体系。模型量化分析表明,在流量25m^(3)/h时系统经济性最优,单位面积完全成本达35CNY/(m^(2)·a);地温梯度由0.03℃/m升高至0.04℃/m,成本约降低15.63%;井深在3500m范围内,每增加500m最高可提升经济性14.46%。该研究为中深层竖直井井下换热系统的优化设计提供了理论支撑,对提升中深层地热资源开发的经济性具有重要参考价值。
李瑞霞;王天任;王滋樟;曲建强;黄永辉;冯乾乾;朱传庆;姬忠礼;孔彦龙
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京102249 中石化新星(北京)新能源研究院有限公司,北京100083中石化新星(北京)新能源研究院有限公司,北京100083中石化新星(北京)新能源研究院有限公司,北京100083中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249 中国石油大学(北京)深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室,北京102249中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249 中国石油大学(北京)深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室,北京102249中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京102249 中国石油大学(北京)深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室,北京102249 中国石油大学(北京)碳中和示范性能源学院,北京102249中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249 中国石油大学(北京)深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室,北京102249中石化新星(北京)新能源研究院有限公司,北京100083中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029
能源科技
地热资源中深层井下换热换热性能数值模拟经济性分析
《化工进展》 2026 (3)
P.1453-1464,12
国家自然科学基金重大基金(52192623)国家重点研发计划(2021YFB1507405)深地国家科技重大专项(2024ZD1003600)中央高校基本科研业务费专项资金项目(2462022YJRC0093,2462023BJRC022)。
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