1 緒論
1.1 北京地區(qū)地?zé)崂矛F(xiàn)狀
地?zé)崾且环N在合理利用條件下可再生的清潔能源。北京地?zé)豳Y源分布范圍較廣,位于近城區(qū)的地?zé)崽镉?個(gè),分別是:城區(qū)南、北熱田、沙河熱田、后沙峪熱田、天竺熱田,總面積達(dá)776km2,地?zé)崴昕刹蓛?chǔ)量6400萬m3。地?zé)岢室?guī)模的開發(fā)自20世紀(jì)70年代開始,并由1998年以前的年均鉆鑿地?zé)峋?眼,猛增到1999年以來的年均鉆鑿地?zé)峋?0眼以上。
1999年底以前,北京市地?zé)峋挠猛竞烷_采量比例統(tǒng)計(jì)見下表:
用途 |
洗浴 |
供暖 |
種植 |
養(yǎng)殖 |
醫(yī)療 |
旅游 |
礦泉水 |
井?dāng)?shù)(眼) |
82 |
16 |
7 |
9 |
4 |
5 |
1 |
占在用井的比例(%) |
60 |
12 |
5 |
9 |
4 |
5 |
3 |
開采量占全部開采量的比例(%) |
37.8 |
32.5 |
4.7 |
14.8 |
2.6 |
5.7 |
2.4 |
就地?zé)峁┡?,利用地?zé)峋?6眼,年開采地?zé)崴?86萬立方米,占全市年地?zé)崴_采量的三分之一,而供暖面積僅為58萬平方米。雖然用于供暖的地?zé)崴伎傞_采量的比例較大,但用戶范圍和采暖面積均較小,地?zé)嶙鳛榍鍧?、環(huán)保新能源的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益都不明顯。
究其原因,是由地?zé)岵膳睦梅绞铰浜笤斐傻摹?999年之前,地?zé)岵膳睦梅绞街挥幸环N,即直供直排方式(圖1)。地?zé)崴畯牡叵氯〕龊?,直接進(jìn)入建筑物用戶室內(nèi)散熱器,為保證供暖效果,即使在增加室內(nèi)暖氣片數(shù)量的基礎(chǔ)上,地?zé)嵛菜疁囟纫膊荒艿陀?0℃,地?zé)崴疅崮芾寐蕵O低
如按近城區(qū)地?zé)崽镉写硇缘牡責(zé)峋畢?shù):水溫55℃,水量40m3/h計(jì),直接供暖地?zé)嵛菜疁囟葹?0℃。
(1)、Q:地?zé)崴崃?kw);Q=1.163m△t
m:地?zé)峋盟?m3/h);
△t:供熱過程供回水溫差(℃);55-40=15℃
計(jì)算Q=698kw
(2)、供暖面積:
η:管線損失系數(shù),取1.05
qF:?jiǎn)挝幻娣e熱指標(biāo),參照北京地區(qū)不同建筑物的采暖指標(biāo),連續(xù)供暖取50w/m2。
計(jì)算s=1.33萬m2
這一面積很難滿足一般規(guī)模住宅小區(qū)的供暖需求。較低的地?zé)崂寐逝c較高的初期鉆井工程投,加上地?zé)崴畬?duì)室內(nèi)管道及散熱器片有一定的腐蝕、結(jié)垢作用,更換管道及散熱器片涉及千家萬戶,平時(shí)維修的工作量也較大。以上因素影響了地?zé)峁┡到y(tǒng)在用戶中的推廣。實(shí)際上,1999年之前北京城區(qū)的地?zé)峁┡脩舳酁?0世紀(jì)八十年代初期形成的,以后在供暖方面就少有發(fā)展了。
1.2 利用地?zé)岵膳谴髿馕廴局卫淼挠行緩?/span>
而北京地區(qū),在1999年之前,冬季由于燃煤取暖造成的大氣污染問題是相當(dāng)突出的,1998年采暖期的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與國(guó)家二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比結(jié)果見下表:
污染物 國(guó)家二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)年平均(μg/m3) 1998年采暖期實(shí)測(cè)年平均(μg/m3) 實(shí)測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)比超標(biāo)倍數(shù)(倍)
SO2 60 252 4.2
TSP 200 431 2.16
NOX 50 201 4.02
為盡快改善大氣污染的狀況,市政府頒發(fā)了京政辦[1999]66號(hào)《北京市控制大氣污染第三階段目標(biāo)和措施》的通知,對(duì)北京市的大氣污染治理明確了階段性的治理目標(biāo),大氣污染的治理呼喚新能源。
社會(huì)的需求與地?zé)崂矛F(xiàn)狀的極不平衡,給從事地?zé)峥碧?、地?zé)峋┕さ牡刭|(zhì)勘探部門提出了新的任務(wù)。北京市政府于1999年將地?zé)峁┡尚行匝芯考敖⑹痉豆こ痰娜蝿?wù)下達(dá)給北京市地勘局下屬的北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院,北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院立即成立了由青年技術(shù)骨干李文偉為組長(zhǎng)的課題攻關(guān)小組,會(huì)同有關(guān)專家,對(duì)地?zé)岬奶菁?jí)利用和地?zé)嵛菜臒崮芑厥照归_了深入研究。