DB13T 2550-2017 地热利用工程设计规范

ICS27F15DB13河北省地方标准DB13/T2550—2017地热利用工程设计规范Codefordesigngeothermalutilizationengineering2017-09-06发布2017-10-06实施河北省质量技术监督局发布DB13/T2550—2017I目次前言.................................................................................II引言................................................................................III1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14地热井泵房设计.....................................................................25地热井泵选型及安装.................................................................36地热井井口装置设计.................................................................47地热水除砂设备选型及安装...........................................................48地热换热器选型与安装...............................................................59地热井回灌系统设计.................................................................510地热井监测系统设计................................................................6附录A（资料性附录）地热利用工程设计图..............................................9参考文献.............................................................................13DB13/T2550—2017II前言本标准根据GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河北省国土资源厅提出并归口。本标准起草单位：河北省地热资源开发研究所。本标准主要起草人：苏永强、李志军、李砚智、徐鹏、刘文新、张德忠、郑喜珍、李郡、刘福东、董加力、赵琳如。DB13/T2550—2017III引言为满足河北省地热利用工程建设的需要，使河北省地热利用工程设计规范化和标准化，同时做到技术先进、经济合理、安全可靠，保护环境和保证工程质量，制定本标准。本标准主要包括地热井泵房、井泵、井口装置、除砂设备、地热利用换热系统、回灌系统以及监测系统等设备设施的设计要求。DB13/T2550—20171地热利用工程设计规范1范围本标准规定了地热利用供热系统工程的设计要求，理疗、洗浴、养殖等直接利用地热水的利用工程参照本规范的相应条款执行，利用后的地热尾水应达标排放。本标准适用于新建、扩建或改建的中低温地热供热利用系统工程设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB3096声环境质量标准GB50016建筑设计防火规范GB/T50087工业企业噪声控制设计规范HG/T20679化工设备、管道外防腐设计规范3术语和定义下列术语与定义适用于本文件。3.1井口装置wellheadequipment安装在地热井口用于控制地热水压力和流动方向，固定套管、泵管，并密封各层管道环形空间的装置。3.2地热水除砂geothermalwatersandremoval去除地热水中固体颗粒的措施。3.3地热间接供热geothermalindirectusesystem采用换热器将地热水与循环水换热后进行供热。3.4地热回灌geothermalinjection对经过利用的地热水或其他水源通过回灌井重新注回热储。3.5DB13/T2550—20172裂隙型热储层fracturegeothermalreservoir埋藏于地下，具有一定裂隙度和渗透性的地质建造。3.6孔隙型热储层porousgeothermalreservoir埋藏于地下，具有一定有效空隙度和渗透性的地质建造。3.7自然回灌naturalinjection利用回灌水柱自重压力进行的回灌方式。3.8压力回灌pressurizedinjection采用加压泵，使回灌水以高于水柱自重压力的状态下，从回灌水管内将回灌水灌入热储层的回灌方式。3.9回扬pumplifting在地热回灌时，为消除堵塞于回灌井过滤器周围的颗粒物和其他沉淀物，以保持回灌井的回灌能力，在回灌井中进行的抽水作业。3.10下位机lowercomputer采集或上传现场监测数据的计算机。4地热井泵房设计4.1一般规定4.1.1井泵房位置应满足小区规划要求。4.1.2井泵房宜采用地上独立建筑，如现场条件局限，可考虑地下或半地下形式。4.1.3井泵房总平面布置应同时满足布置、安装各类管道、仪表和其他部件所需的尺寸要求，各设施之间应有运行操作及维修所必须的场地和检修通道；建筑内数据采集处理系统、电源线、信号线之间应采用桥架或套管穿线方式，且有足够的安全距离。4.1.4井泵房建筑的高度应满足设备安装、起吊、检修、搬运所需的空间。当采用移动式起重设备时，室内净高不应小于4.0m，且应在与井口垂直的屋顶设置不小于1.Om×1.0m的吊装孔，吊装孔可设计为活动盖板形式，并应防水防漏；当采用固定式起重设备时，室内净高不应小于6m；吊起物底部与吊运所越过的物体顶部之间有0.5m以上的净距。4.1.5井泵房的大门应保证能将搬运的机件进入，应比最大件宽0.5m。4.1.6泵房的主要通道宽度不应小于1.2m，并应符合GB50016的规定。DB13/T2550—201734.1.7井泵房建筑的耐火等级应不小于二级，并根据等级配置符合消防安全通道要求的门窗，泵房门应为向疏散方向开启的丙级以上防火门。4.1.8井泵房建筑内应设置防爆照明灯具及开关，其他电器设备应符合相应的国家防爆技术要求。4.1.9井泵房的噪声控制应符合GB3096和GB/T50087的规定。4.2地上式井泵房4.2.1井泵房地面标高应高于室外地面2O0mm。4.2.2地热井中心线至内墙面的间距不应小于1.5m。4.2.3井泵房应有较好的通风、采光条件，设置机械通风装置。4.3地下或半地下式井泵房4.3.1井泵房屋顶应设置井泵提升孔和进出人孔，并设置防雨、防尘帽和警示标志。4.3.2井泵提升孔与进出人孔尺寸不小于1.Om×1.0m，进出人孔处设扶梯。4.3.3室内排水沟末端应设置集水坑，并应安装自动潜水排污泵，并应有不间断动力电源供应；排污泵应设置自动启闭装置。4.3.4进出泵房的各种管道、电缆应预埋穿墙防水套管。4.3.5当地热井水温超过45℃时，应设置直通室外的安全通道。4.3.6自流井不应采用地下或半地下井泵房。5地热井泵选型及安装5.1井泵的选型5.1.1井泵应满足地热水的温度和腐蚀性要求，宜采用耐热潜水电泵。5.1.2井泵应根据地热井的温度、流量、水质、水位等要求确定，并适当考虑发展余量。5.1.3应配置变频控制装置。5.1.4应配置备用井泵，型号与工作井泵一致。5.1.5每年供热期结束后应对井泵进行检修。5.2井泵安装5.2.1井泵的吸入口宜位于最大动水位10m以下。5.2.2地热水腐蚀性轻的地热井，井泵管的连接可采用法兰连接；腐蚀性严重的地热井，宜选用特种石油套管并采用管螺纹连接。5.2.3井泵管与主输送管道的连接应采用柔性接头连接。5.2.4井泵管应安装水位旁测管，管内径不小于25mm。DB13/T2550—201745.2.5井泵管表面应涂敷聚氨酯漆或环氧树脂漆等防腐涂料。6地热井井口装置设计6.1一般规定地热井井口装置应规范化、标准化，满足地热井所需的温度与压力要求，同时满足动态监测需求。6.2设计所需的资料6.2.1地热井井管公称直径、护套管公称直径。6.2.2供热系统设计要求的供水量和扬程。6.2.3抽水试验取得的静水位、动水位、涌水量、温度等井口参数（若地热井成井时为自流井，则需提供闭井压力）。6.2.4地热水水质检测报告。6.3基础设计6.3.1混凝土基础厚度应不小于200mm，最小尺寸应不小于1500mm×1500mm（长×宽）。6.3.2混凝土基础强度等级应不小于C30。6.3.3混凝土基础不应与井管固接，应嵌入填料盘根，当地热水温度超过100℃时，应采用高温石棉盘根。有保护套管时，混凝土基础可与保护套管固接，保护套管与井管嵌入填料盘根。6.4井口装置设计6.4.1井口装置应满足动态监测设备、回灌设备等设施的安装要求。6.4.2井口装置能够承受所需的温度、压力。井口材料应根据地热流体水质检测要求，选择具有抗地热流体腐蚀的型材。6.4.3井口装置应采用闭式装置，不应采用开口式装置。6.4.4井口装置结构设计应考虑井管的热胀冷缩特点，与井管的连接应采用填料涵密封套接方式，并应具有良好的密封性能，不宜采用直接连接方式。6.4.5井口装置应预留水温、水位测量口，回灌井管道应具备溢流回流管道。6.4.6井口装置应预留水泵线缆与自动监测设施线缆入口，且两种线缆入口应分布于井口装置两侧。6.4.7井口装置应做防腐处理，对于高温、腐蚀性强的地热井，井管外应设置保护套管。保护套管直径依井管直径确定，与井管之间的间距以10mm～20mm为宜，材质宜采用无缝套管，选料总长度应不小于1200mm，留置在地面以上的高度应不小于400mm，安装时应保证水平、牢固、密闭。6.4.8井口宜设置微正压氮气保护系统，且充氮装置应设置自动压力控制设备。地热井井口装置图参见附录A中的图A.1、图A.2。7地热水除砂设备选型及安装DB13/T2550—201757.1一般规定地热水除砂设备体积要小、占地少，地热水通过除砂器阻力小、消耗动力少，除砂效率要高。7.2除砂设备选型7.2.1当地热水中含砂量超过0.05‰（体积比）时，应采取除砂措施。7.2.2除砂设备应满足排砂方便、温度降低少、地热水不与空气接触等要求，宜选用旋流式除砂器。7.2.3除砂设备应考虑处理水量、外部接管管径、管道工作压力、水质要求等因素。7.3除砂器安装7.3.1除砂器应安装在供水管网的主管道，并固定在基座上。7.3.2为保证进水水流平稳，在设备进水口前应安装一段与进水口等径的直通管，长度相当于进水口直径的10～15倍。7.3.3除砂器四周应预留有足够的维护空间。8地热换热器选型与安装8.1一般规定由于地热水具有一定的腐蚀性和结垢性，应采用换热器进行地热间接供热。8.2换热器的选型和安装8.2.1地热换热系统宜选用板式换热器。8.2.2换热器主要零部件应选用耐高温和耐腐蚀的材料。8.2.3换热器应安装在除砂器之后。8.2.4当地热水含杂质较多或有悬浮物质时，换热器进口处应装有Y型或T型过滤器。9地热井回灌系统设计9.1一般规定9.1.1地热回灌应保证原水同层回灌，特殊情况