1 5#热源站项目工程方案环保依据
依据《中华人民共和国环境保护法》《建设项目环境保护条例》、《建设项目竣工验收环境保护颁发》等环保要求,工程施工环节和系统运行做到无污染物超标排放,无超标准噪声污染,无破坏大气环境的废气产生。实现钻井施工全环节清洁环保生产。
2 5#能源站的设计前提
2.1不破坏地质构造
系统建设和运行环节不改变地层环境,不破坏地层支撑架构,不改变工作层压力,不抽取地下流体水。因此系统长期运行不会破坏工区地质构造的改变。
2.2不影响地层水系
井眼结构通过全井套管固井完井,全系统无地下水与地表水交换或抽取地下水环节,系统地面流程的生产井和回水井井口分别安装流量检测仪表、压力检测仪表以及其他检测仪器仪表,观测、记录和查看工作井的携热介质的(亦称工质)的流量、流速、介质的出口温度、回水温度,流程工作压力等工作参数。系统长期运行对本地区的中浅层水系不产生任何影响。
2.3节能环保
系统运行过程地下部分无强制动力环节,一次流程为井眼加地面流程通过两个井眼内介质的温差产生压差完成自动循环,无需循环泵长期不简短强制循环运行。由于系统运行过程无机械动力系统参与,因此系统为低噪声运行。
2.4系统运行零碳排放
系统运行所有环节无废气、废水、尾水、残留余热等导致环境污染的功勋环节,由于系统运行无需任何燃料参与,所以不会产生例如:炉渣、氮氧化物、二氧化碳、硫化物等污染化境和对人类健康造成影响的有坏物质。
2.5系统智能化管理
系统正常运行过程可通过现场工作人员或系统管理人员的现场或远程操控对全系统进行实时监控和管理,地下换热和能源站全系统通过智能监控系统实现系统封的智能化管理。
3 工程采用专利技术的目的
5#能源站地热井钻井工程设计采用了“钻井多点连通循环采集地热法”技术,该项技术能够解决中深层地热井系统地下换热面积不足造成目前我国正深层地热能开发的技术瓶颈,能够实现少量的井眼钻孔完成大规模供暖面积的小区冬季集中供暖的需要,真正可实现中深层地热能系统的商业化推广和普及,也是保障5#热源站通过深层地热能系统保证能源供给的基本保证。
4 热源分配
为确保证5#热源站冬季准时供暖,现将本标段工程项目优化为1#、2#、3#、三个能源站。共计钻凿井眼十口(包括YR1探井)。
表4.1: 1#能源站(肖家庄镇)
序 号 | 村 庄 名 称 | 居 住 户 数 | 居 住 面 积 (m2) |
1 | 安头村委会 | 580 | 69600 |
2 | 康宁堡村委会 | 1213 | 145560 |
3 | 肖家庄村委会 | 2010 | 241200 |
4 | 玉兰村委会 | 137 | 16440 |
合 计 | 472800 |
表4.2: 2#能源站(义安村)
序 号 | 村 庄 名 称 | 居 住 户 数 | 居 住 面 积 (m2) |
1 | 何家庄村委会 | 425 | 51000 |
2 | 潴城村委会 | 400 | 48000 |
3 | 义安村委会 | 1073 | 128760 |
4 | 八十堡村委会 | 300 | 36000 |
5 | 宣柴堡村委会 | 265 | 31800 |
6 | 东雷家堡村委会 | 680 | 81600 |
合 计 | 377160 |
表4.3: 3#能源站(孙家庄)
序 号 | 村 庄 名 称 | 居 住 户 数 | 居 住 面 积 (m2) |
1 | 孙家庄村委会 | 695 | 83400 |
2 | 唐家堡村委会 | 272 | 32640 |
3 | 中寨村委会 | 538 | 64560 |
4 | 西马寨村委会 | 280 | 33600 |
5 | 青堆村委会 | 756 | 90720 |
6 | 高丰村委会 | 282 | 33840 |
合 计 | 338760 |
5 井眼构造及分布设计

图1:一注三采系统(四井眼结构)

图2:两个一注两采系统(三井眼结构)
肖家庄镇(1#能源站)由于供暖面积大,热负荷较大,设计采用图1所示的一注三采系统形式四井眼结构的换热系统;
何家庄-义安村(2#能源站)和孙家庄(3#能源站)。由于供暖面积相对较小,故设计采用图2所示的一注两采系统形式的三井眼结构换热系统。因此位于肖家庄镇的5#热源站经过优化后采取以三个能源站共计建设10个井眼,实现5#热源站118.872万平米实现清洁能源供暖服务目标。
6 建设成本
综合建设成本:205.00元/平方米
项目建设成本:1188720×205.00=243,687,600.00(元)
①工程主要建设成本构成:
地热地质勘查评价费用;
钻前场地和完钻场地费用;
井场道路修建费用;
钻井(包括探井钻井)工程设计、施工建设费用;
钻井成井材料购置费用;
能源站设计费;
能源站(换热站)土建费用;
能源站(换热站)设备及安装费用;
工程管理费用。
②工程建设次要成本构造:
施工燃油费;
临时设备费;
临时用电费用;
施工用水费;
施工环保费;
其他不可预见费用等。
7 运营成本统计
机房运行成本见 表7.1:
表7.1 5#热源站机房运行综合成本统计表
名 称 | 总装机功率(KW)率 | 运行率 | 金 额(元) | 备 注 |
供热系统输送功率 | 1200kw | 100% | 2,246,400.00 | |
热泵制热系统功率 | 6000kw | 50% | 5,616,000.00 | |
系统运行管理 | 100% | 1,800,000.00 | ||
设备运行维保 | 100% | 2,400,000.00 | 30人 | |
维保材料 | 2,700,000.00 | 热泵易损件、检测仪表 | ||
循环水处理 | 2,100,000.00 | PH:6.5-7.5 | ||
合 计 | 16,862,400.00 | 1,188,720.00 | ||
单位面积运营成本 | 16,862,400.00元/1188720 m2≈14.20元/m2 |
8. 各机房设备用电配置及机房土地占用
5#热源站各机房设备用电负荷及机房建设用地见 表8.1:
表8.1 各机房设备用电负荷及机房建设土地占用统计表
序 号 | 名 称 | 供暖面积 (m2) | 热泵供暖需求量(kw) | 泵房装机总功率(kw) | 预估机房面积(m2) | 机房室外面积(m2) |
1 | 1号站房 | 472800 | 15000 | 3260 | 1200 | 2800 |
2 | 2号站房 | 377160 | 12000 | 2850 | 1200 | 2400 |
3 | 3号站房 | 338760 | 11000 | 2450 | 1000 | 2400 |
注;机房室外面积为绿化带,进入机房和井场的道路及用于换热井的维修场地。
9.工程建设完工标准按照
按单位面积热负荷60W/m2计算,5#热源站峰值时段总热功率需求为72MW,即系统峰值输出功率≥72MJ/s。故项目建设指标以深层地热系统+热泵机组满足72MJ/s的功率输出,即满足5#热源的全部的取暖需求。整体工程建设指标以满足5#热源站全部供暖需求为标准。
10. 工程方案报价
①工程报价包括:
钻井成井建设费用;
机房土建及设备安装费用;
道路及井场绿化费用;
一次管网建设费用。
②不包含换热站后端的二次管网建设。
11.机房土建和机电配置施工方案设计
①机房及机电配置施工方案须由具有相应级别设计资质的设计单位提供设计。说明:设计单位需按我公司地热井+热泵机组供暖工程换热站设计要求的工作参数要求进行设计。
②钻井施工方案由我公司自行设计,无需其他设计部门介入。
12. 钻井施工临时土地占用
5#热源站按3个钻井施工井场设计,以每个井场须临时占用10000平方米,即施工临时占用土地面积:3×10000平方米。
13.永久用地
钻井施工结束后,钻井施工井场的一部分将用来建设换热站,该部分土地将以永久行征用,每个换热站永久占用土地见 表8.1:
14. 钻井井场临时用电增容
三个钻井施工井场,分别位于肖家庄镇、何家庄和孙家庄三个地点,每个钻井施工现场均需要接入10千伏高压电3000Kw的临时用电增容,即井场钻井用临时用电增容:3×3000kw。为了加快施工进度,每个井场应该有两台钻机同时施工。井场最大电力负荷应满足两部钻机同时运行。
15. 公司承诺
我公司郑重承诺 我方愿意承担5#热源站地热井建设项目方案设计及工程施工的全部风险(因不可抗力所导致的工程建设方案设计无法完成和工程施工建设无法保证等风险除外)。
工程设计单位:吉林宇坤泽能源开发有限公司