国家科学技术进步奖获奖项目简介


由天津大学机械工程学院朱家玲教授等完成

中低焓地热工程建设技术


《中低焓地热工程建设技术》于2003年获得国家科技进步二等奖。
该项目综合地热信息技术、孔隙及裂隙型回灌技术、钻探井与地面工程技术等方面进行深入研究,最终形成了完整的地热资源开发利用集约化技术体系,对地热资源开发与利用具有十分重要的指导意义。
一、主要成果:
  1、开发了由地热工程分析、设计及数据库等集成的地热工程分析设计系统;首次解决了单纯依靠GIS软件进行地热工程地下和地面专业分析、工程设计比较困难而且不易操作的难题;解决二维信息与三维信息的相互转换的技术难点,建立地热工程分析设计系统,实现了地热工程分析、GIS分析与地热专业数据库的集成;
  2、建立了地热井工程设计子系统,形成了将地热井地热地质、钻探工程、机械结构及水文地质分析功能结合为一体的设计新方法;提出了不同类型钻探工艺及全套设备材料的具体分析程序;
3、通过对中低温地热回灌划分,定量推导了各种类型地热回灌井在不同压力、温度、灌量条件下各种变量之间的关系,全面形成了在开采回灌条件下渗流场、温度场、溶质场的分析与预测理论框架;
4、针对地热供热系统及其综合利用工程设计,建立了供热基本参数与地面配套设备选材的优化设计新方法,开发了地热供暖系统与基本技术参数的优化设计和工程应用系统。
二、应用推广及社会经济效益
  该项成果已在全国12个省市50多家单 位得到应用,研究水平达国际领先。近三年直接经济效益达7.61亿元。该成果的应用带来显著的环境效益,可有效地降低常规燃料需求和灰、渣、二氧化碳、二氧化硫及氮氧化物排放量,近三年节煤55.4万吨,减少二氧化碳排放69万吨,节约污染治理费约4124.34万元,减少占地2158.47亩,为改变城市大气环境质量作出贡献。
三、预期前景
  据中国能源研究会地热专业委员会统计,已查明资源为92572.45×1012KJ,相当于3158.609×106吨标煤,推测资源为341784.56×1012KJ,相当于11662.0119×106吨标煤,
远景资源为3678783.88×1012KJ,相当于135346.863×106吨标煤。天津市地热开发利用是全国最好的城市,据统计天津市查明资源就达3339.64×1012KJ,相当于113.9×106吨标煤,推测资源达13134.66×1012KJ,相当于448.2×106吨标煤,远景资源达155767.13×1012KJ,相当于5314.97×106吨标煤。截止2004年,天津市的地热井已达250眼,近几年的年开采量达2500万立方米,10年来的开采量约占查明资源量的2.2%。另外,地热资源已在供暖、养殖、生活用水、工业用水等许多领域的利用都刚刚起步,利用量与利用范围均急待发展。因此,地热资源开发利用集约化技术具有广阔的应用前景。
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