地熱供暖可有效緩解北方霧霾天氣。干熱巖雖然儲量豐富,但增強型地熱技術由于開發(fā)費用較高,裂隙控制以及避免誘發(fā)地震的技術尚不成熟,現(xiàn)階段還不能商業(yè)化應用。水熱型地熱開發(fā)技術雖較成熟,但受資源條件的限制,開發(fā)規(guī)模較小。對于大多地區(qū),受地質構造和資源稟賦的控制,單井產(chǎn)水量較低或者回灌難,開發(fā)經(jīng)濟效益較差。深井換熱器(DBHE)技術是開采地熱水低產(chǎn)區(qū)或回灌難地區(qū)熱能的有效方式,但受制于巖石導熱系數(shù)低,單井輸出功率小,投資回收期長。為提高DBHE的輸出功率,本文提出了增強型深井換熱器(EDBHE),通過主動將高導熱性能的復合填充劑流進漏失構造的方式提高巖石的導熱性能,通過調(diào)節(jié)回壓、密度和黏度來控制漏失量。研究結果表明,單井EDBHE十個采暖季的平均取熱功率為1002.34 kW,是DBHE(424.45 kW)的2.36倍。而雙井EDBHE十個采暖季的平均取熱功率更是達到了27501.61 kW,且熱輸出穩(wěn)定,每年的衰減率0.95%。EDBHE技術有效利用了出水量低或回灌難的水熱型熱儲,大幅提高了其出力,擴大了地熱供暖的應用范圍。

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