DB13(J)／T 8429-2021标准规范下载简介

DB13(J)／T 8*29-2021 中深层地热井下换热供热工程技术标准(附条文说明).pdf

常规能源价格（元/kWh）； 当地天然气或煤的价格（元/Nm或元/kg）； 天然气或煤的热值，天然气的R值取 11kWh/Nm²，煤的 R值取8.1*kWh/kg。

10.0.8中深层地热供热系统的单项评价指标应全部符合本标准 10.0.1条的规定，方可判断为性能合格，有一个单项评价指标不符 合规定，则判定为性能不合格。评价报告应符合本标准附录C的规 定。

附录A并下换热器的取热量估算

龙门吊架梁施工工艺流程图A.0.1不同地质条件的热导率见图A.0.1

图A.0.1不同地质条件的热导率

并下换热器的取热量估算线算见图A.0.2

A.0.2并下换热器的取热量估算线算图

表B.0.2主要设备与材料进场报审

3.0.2主要设备与材料进场报审表

表B.0.33检验批验收质量记录编号：单位分部分项工程名称工程名称工程名称检验批施工单位项目负责人容量检验批部位X施工依据验收依据建设单位验收记录施工单项抽样单位单项或设计要求及检验评检验单项抽样本质量验收规范质量汇总Z批汇判备批产样样本汇总的规定抽样检评定总数结注记录品数数（nm)梳理验不合量ZN果量(M)Zn格数量主控项目般项目施工单位专业工长：检查结果评定项目专业质量检查员：年月日监理（建设）单位监理工程师：验收结论（建设单位专业技术负责人）：年月日38

C.0.1中深层地热供热系统的评价报告内容及格式如下所示

中深层地热供热系统 评价报告 Evaluation Report No.

测试评价机构 年月日

1.工程概况； 2.测试评价依据； 3.形式检查结果； *.测试和评价内容； 5.仪器仪表清单； 览专用 *.测试和评价方案：包括仪器仪表安装方案、测试周期、*行方案和计算方法等内容； 7.测试结果：包括系统相关项目的测试数据结果； 8．评价结果：包括各项指标的评价结果和具体数据，判定和分级的评价过程等。

1为便于执行本标准条文时区别对待，对于要求严格程度不同 的用词说明如下： 1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁” 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； *）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2标准中指明应按其他标准执行的写法为：“应按执行” 或“应符合的规定（或要求）”

1 《建筑给水排水设计标准》GB50015 2 《建筑设计防火规范（2018年版）》GB5001* 3 《锅炉房设计标准》GB500*1 * 《供配电系统设计规范》GB50052 5 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB502*3 * 《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB502** 7 《地源热泵系统工程技术规范》GB503** 8 《建筑节能工程施工质量验收标准》GB50*11 9 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB5073* 10 《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019 11 《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T50801 12 《供热系统节能改造技术规范》GB/T50893 13 《工业锅炉水质》GB/T157* 1* 《地热资源地质勘查规范》GB/T11*15 15 《水（地）源热泵机组》GB/T19*09 1* 《供热工程项目规范》GB55010 17《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015 18《地热能术语》NBT10097 19 《城镇供热管网设计规范》CJJ3* 20 《城镇地热供热工程技术规程》CJJ138 21 《地热钻探技术规程》DZ02*0 22 《单井地热资源评价技术规程》DB13/T255* 23 《地热井施工技术规程》DB13/T2571

中深层地热下换热供热工程

总则 5* 2 术语 .55 3 地热地质条件调查， .5* 3.1 一般规定， ..5* 3.2 地热开采利用条件调查.. .5* 3.3 地热资源调查 .57 *　井下换热系统 .*1 *.2 井下换热器型式 .*1 *.3 换热系统设计 .*1 *.* 系统材质要求 .*3 *.5 换热系统的施工与验收 .** 5 辅助热源及地热梯级利用 5.1 一般规定 ...** 5.3地热梯级利用的方式 ..*7 7 监测与控制系统 .*8 7.1 一般规定 ..*8 8 系统调试、质量验收 .*9 8.3质量验收 .*9 9 *行维护 70

要是指通过井下换热器内介质的闭式循环提取中深层岩土体和水体 中的热量，具有取热不取水的特点。河北省对水热型地热井的管控 措施使得的大部分地热井关停，对原供暖区域造成严重影响，同时， 没资人和政府形成了沉没成本，驱需用新技术将其激活。标准制定 在考虑充分利用既有地热井进行改造的同时，也对新建取热不取水 中深层地热井做了要求

2.0.*换热器有多种方式，除管壳式换热器以外，还有板式或板翅 式等，但管壳式换热器具有适应温度与压力范围较大，制造成本低， 工作可靠，特别适应地热井直径小、深度长的换热环境，

3.1.1地热地质条件的调查和评价不仅是进行工程设计的依据，也 是论证项目可行性，编制可行性研究报告的基础依据。地热地质条 件调查既要查明场地的地热资源赋存情况，也要查明地热资源的利 用条件，同时也要调查区域的地质条件和地热资源开发利用情况 3.1.2河北省的地热地质工作研究程度较高，整体达到了调查程度 58处集中开采区达到了预可行研究程度，相关资料可到河北省地质 资料馆收集查询。既有并改造有完并报告等资料。建筑用能条件可 找业主或设计单位查阅建筑设计资料获得，因此，调查工作应以分 析收集到的资料为主，不足的开展补充调查工作。施工钻孔条件包 活场地、水源、电源、生态环境要求等条件。 3.1.3地热资源调查最主要目的是为地热井钻孔、并下换热器设计 提供依据。除国家标准外，中国地调局、能源局和河北省制定了不 少关于地热的勘查、施工、评价和利用的标准，在调查中各工作方 法应遵循国家，行业和河北省地方的相关标准或规定。地热资源调 查评价应围绕单井的换热能力开展，以单井可利用资源评价为主， 并要注意数值模拟的相关参数的获取，

3.2地热开采利用条件调查

准稳态测温：停钻静置3～5天后全井段或中性点以下并段已达准稳 定时测温。钻孔非稳态测温是利用恒温带温度和井底温度作为本 依据，对非稳态测温曲线做合理修正。 在拟开发区域地热地质资料较少时，且供热规模较大时，应按 《地热资源地质勘查规范》GB/T11*15执行进行系统勘查，以查明 拟开发区域的地热地质条件。 地热井如生产套管段不是采用水泥固井成井工艺，应用声波声 幅测井（CBL、VDL）的办法判断套管与地层之间的环状间隙的充 填密实情况

3.3.5地质条件调查过程中，针对地质构造应在搜集和分析已有资 料的基础上，了解拟开发区域地层构造，调查研究对地热传导具有 控制作用的大型构造和主干断裂，了解地质构造类型、性质、产状 规模、分布、形成时代、活*性及其水文地质意义。既有地热并需 要用井下成像系统观测滤水管的的堵塞、腐蚀、结构和井底沉淀情 况，问题严重时需用物理化学等方法洗井处理。

3.3.*进行产能试验的目的是确定抽采条件下的单并供热功率，

作为不同换热技术换热能力或效率评价的基础指标，同时也是选择 唤热器型式的依据。确定最高热水头是为了确定井室换热器的安装 位置提供依据。 产能试验的要求和资料整理要求、单井可开采量和最高热水头 的确定方法应符合《单井地热资源评价技术规程》DB13/T255*得 固定。

3.3.7既有地热井改造或新建水热型地热并建成后应测订

力，记录换热孔的位置、类型、结构、深度、地层剖面、循环介质 流量、进出口水温、垂向岩土体的温度变化、热储水头高度及水质

情况，系统停止*行后要观测岩土体的温度回升情况。换热试验宜 故不同流量下单一变量取热试验，单次试验的延续时间宜不少于 *8h，通过测试取得换热孔进出口热媒温度、流量等参数，绘制进出 口温度、流量、换热量和时间的关系曲线，为评价水热型换热取热 能力提供依据。 并室换热器在换热试验时不安装，在系统设计阶段委托生产 家根据换热试验结果设计。 既有地热并是安装同轴换热器，还是并室换热器，需要根据试 验结果和岩土体的热物性参数估算结果选择换热能力大的方案。各 试验原理图见图1和图2。

图1同轴换热器换热试验原理图

图2并室换热器换热试验原理图

换热试验一般服从以下规律：内管的保温性能越好，换热流体 向上**的热损失越小，换出的热功率越大；在流量不变的情况下， 进口温度低，出口温度也低，进口温度升高，出口温度也升高，但 温差减小，换热功率减小；循环流量增大，换热功率相应增大，相 应循环泵功耗增大，但流量和换热功率二者不成正比，循环流量到 达一定数值后对换热功率增加的贡献会快速衰减。

达一定数值后对换热功率增加的贡献会快速衰减。 3.3.8腐蚀性和结垢性能评价可按现行河北省工程建设标准《单井 地热资源评价技术规程》DB13/T255*相关规定执行。除综合评价 外还需列明对腐蚀结垢有重要影响的单离子超标程度进行评价。

3.3.8腐蚀性和结垢性能评价可按现行河北省工程建设标准

3.3.10调查报告深度可根据工程场地已有基本地质资料

求确定。调查报告应信息完整，满足后续设计、施工工作开展需求

*.2.2既有并换热器的型式应根据试验结果选用，既有并改造可选 用同轴换热器或井室换热器。系统设计时，应结合可使用地面面积、 岩土结构、岩土竖向温度分布、钻孔成本、不同换热器的施工和* 行成本以及换热功率大小、既有地热井结构参数等因素综合考虑， 确定井下换热器型式。

*.3.1换热系统设计是对热源侧整体工艺的设计，包括但不限于以 下内容： 1中深层地热换热器的结构及尺寸、材质，钻孔结构及尺寸， 成井结构要求； 2热源侧管路设计、管沟及回填的要求、与其他回路的连接、 建筑预留孔洞要求； 3应包括管路集成、循环泵选型、供需匹配、管路布置的相关 要求。

的方法确定换热能力。 *.3.3软化水为循环介质，水质标准应按现行国家标准《工业锅炉水 质》GB/T157*中热水锅炉水质执行。 *.3.*地热换热系统设计时应根据所需流量进行管道阻力计算。研 究表明，同轴换热器的换热能力主要受外套管尺寸的影响，基本不 受内套管管径的影响，外套管管径大会提高换热能力；内套管管径 的大小直接影换热器系统的流*阻力。当内管和环状间隙的沿程阻 力相等时，总阻力最小。 *.3.5同轴套换热器，供热时宜采用外管进水，内管出水，宜控制 换热器入口水温维持在较低温度，以提取较多热量。为了强化换热 立增大内外管环状间隙流速或增加扰流，以保持紊流流态。但流速 增大会相应增加循环流*阻力，增大其循环泵的能耗，因此需要综 合考虑换热能力和输送能耗，确定经济流速。

换热器入口水温维持在较低温度，以提取较多热量。为了强化换热， 应增大内外管环状间隙流速或增加扰流，以保持紊流流态。但流速 增大会相应增加循环流*阻力，增大其循环泵的能耗，因此需要综 合考虑换热能力和输送能耗，确定经济流速

滤管距井管底部10m～30m，防止井底沉淀物吸入耐热潜水泵。回 水管宜没入静水位下5m～10m，防止井内水面剧烈波*，空气中的 氧气融入水中对金属管道造成腐蚀。

*1.3.7当同轴换热器的入口温度高于管外温度时，热能向外传递

*.3.8选用的各种管材管

*.3.8选用的各种管材管件的抗拉和抗挤压强度指标要能够满定强 要求，既要考虑安装工况也要考虑*行工况，防止质量和安全事 故发生。同轴换热器的外管可用焊接或丝扣连接 *.3.9地热流体一般呈弱碱性，钢管与流体长期接触，钢管表面会 发生吸氧腐蚀。

*.3.10新建地热井井间距可按一采一灌50年不发生热突破的要求 确定，方法优先选用数值模拟法，条件不具备时可以采用解析法计 算。地热井年度平均开采强度可按50年地层温度下降不超过2℃控 制。

*.*.2换热系统管材及管件是主要的材料设备其应具有化学稳定性 好、耐腐蚀、流*阻力小等特性。新建地热井的井管和同轴换热器 的外管一般应选用耐压特制钢管套管，套管除满足强度指标外导热 *.*.5地热地热井应用固井材料封固套管外部环形空间。固井材料 配方应根据地质特征来确定，通常情况下，选用水泥作为固井材料 的基料，固井填料的材质及配比应考虑以下因素： 1采热段固并材料的导热系数不应低于钻孔外热储层岩土体 的导热系数； 2当穿透含水层时，应采取措施防止地下水串层，避免对地下 水造成污染。X 3宜采用延迟水泥固井技术，延迟固井水泥应选用无毒、稠化 时间长且流*性好的材料。 *.*.*应按现行国家标准《单井地热资源评价技术规程》DB13/T 255*相关规定执行，当地热水的拉申指数为3mg/L～10mg/L时， 可采用不锈钢换热器；当地热水的拉申指数大于10mg/L时，应安 装抗腐蚀的钛合金换热器

*.5换热系统的施工与验收

*.5.2同轴换热器安装在既有地热并中，在安装前要确认开保证开 内通畅无阻。材料设备进场要经过检验，材质、规格、型号、厂家 等要符合设计要求，并有厂家的证明文件，必要的进行第三方验证。 外管上部若是保温管，管材安装前要进行编号，防止位置下错。吊 装安装属于危险作业，要确保设备能力满足需求，*转正常，人员 持证上岗，对安装技术要求对安装工人做了技术交底。外管的管底 是封闭的，在安装过程中要灌水保持内外压平衡，防止管子被挤毁 涂刷密封脂一是密封二是润滑。丝扣一定要上到位，防止密封实效， 冲洗时内外管环状间隙流速不小于1.0m/s，用无色透明玻璃瓶取样 无明显肉眼可见沉淀物时可停止。

*.5.3并下换热器如安装在既有地热井中，在安装前要确认并

并内通畅无阻。材料设备进场要经过检验，材质、规格、型号、厂 家等要符合设计要求，并有厂家的证明文件，必要的进行第三方验 正。高阻热性能管可能会上下采用不同类型，因此管材安装前要进 行编号，防止位置下错。潜水泵要在装入用高阻热性能管特制的泵 室段前后进行试转，确定接线的倒正和绝缘情况，并对三线的相位 进行标记，防止接错。丝扣连接的需涂刷密封脂，承插连接要检查 密封圈的数量和完好程度，确保密封良好。安装完成要进行试*转 确认井下设备的*行正常，管路的密封完好。如果是新建地热地热 并，宜将分布式测温装置安装在并外，不再在高阻热性能管外壁安 装同样装置。

*.5.*中深层地热换热系统施工后，应用测量仪器对其空间位置送

行测量，在地面用不少于2个永久目标为参照物，标明地下换热区 域管线的位置、走向及深度。

*.5.5地热并工程应提交钻并报告，

*.5.5地热升工程提文钻开报告，报告支子说明、附图、附件机 附表。文字内容包括设计与合同对工程要求、钻孔结构、钻遇地层 概况、热储层情况、成孔质量、套管、施工说明等。报告附件应有 附图应有钻孔平面位置图、综合柱状图，附表应有钻孔班报表，钻 孔岩屑记录表、钻孔泥浆进出口测温记录表，附件应有测井曲线及 报告、工程管理文件、材料设备证明文件。报告内容应客观、详实 数据要真实、准确，全面反映钻井施工和地质情况。

秦沈铁路客运专线某标试验段施工组织设计5辅助热源及地热梯级利用

5.1.1利用原有地热并进行并下换热改造后，供热面积可能会比直接 利用地热井供热减小，当采用梯级利用方式也满足不了建筑物原供 热面积的时候，应当选用辅助热源方式，为满足低碳节能环保的要 求，辅助热源能源供给应优先选用清洁能源和可再生能源，比如， 太阳能发电、风能发电等绿色电力以及其它清洁能源。 5.1.2地热供热系统设计前应对辅助热源方式进行可行性研究并估 算供热量，从而判断项目可行性和经济性，提供初步方案。后期设 计、施工阶段应进行实际测试并依据测试结果对供热量进行修正。 应按建筑负荷需求特点确定地热换热孔取热模式（连续取热、间断 取热）和参数，减少地热换热孔数量，降低投资。 系统设计时宜结合项目所在地的地质条件（是否满足地源热泵 的施工条件）、电价、电力负荷以及燃气价格、燃气供应等实际条 件，优化系统工艺，宜选用水地源热泵机组、燃气锅炉、空气源热 泵、电蓄热锅炉等辅助热源，采用与中深层地热供热系统联合供热 的形式，增加系统最大供热能力，同时提高系统经济性。严寒地区 宜增设电蓄热，利用夜间的低谷电蓄热，发挥蓄热系统和地热换热 系统的互补性。地热系统和其他辅助热源系统联供时应设两系统的 混水装置或集分水器

5.3地热梯级利用的方式

5.3.2应采集进出口流体参数包括进出口温度、流量。当进出口流 本温度和水质参数满足末端系统温度、水质需求时，可以采用换热 后直接进行供暖。当出口流体温度较低，不满足末端系统温度需求 时，应采用提温装置提升温度后供暖。当单一能源或热源系统不能 满足末端系统需求时，应考虑多能源互补混合方式供暖。

7.0.1供热系统的总费用由建设投资和运营费用构成，建设投资和 云行费用之间是此消彼长的关系。地热供热系统的自动化智能化程 度高，相应建设投资增加，运行费用降低，应在满足基本的功能的 前提下，本着节能高效的原则，根据业主的需求选择适合的系统设 计方案。

8 系统调试、质量验收

8.3.6本条给出了系统主要组成材料、配件、部件和设省

8.3.6本条给出了系统主要组成材料、配件、部件和设备进场验收 的具体规定。系统主要组成材料、配件、部件和设备的进场验收是 把好材料合格关的重要环节。 首先应对其品种、规格、包装、外观和尺寸等“可视质量”进 行检查验收，并应经专业监理工程师或建设单位代表核准。进场验 收应形成相应的质量记录。系统主要组成材料、配件、部件和设备 的可视质量，指可以通过目视和简单的尺量、称重、敲击等方法进 行检查的质量。 其次应对质量证明文件的核查。由于进场验收时对“可视质量 的检查只能检查系统主要组成材料、配件、部件和设备的外观质量 其内在质量难以判定，需由各种质量证明文件加以证明，故进场验 收必须对系统主要组成材料、配件、部件和设备附带的质量证明文 件进行核查。这些质量证明文件通常也称技术资料，主要包括产品 合格证、出厂检测报告、产品说明书及产品性能检测报告等；定型 产品和成套技术应有型式检验报告，进口材料、配件、部件和设备 应按规定进行出入境商品检验。这些质量证明文件应纳入工程技术 档案。 必要时，对系统主要组成材料、配件、部件和设备的进行施工 现场抽样送检。

9.0.4取热工程活动结束后应按照矿山管理要求进行恢复治理和土 地复垦，拆除工程设施北京朝阳奥运承载区水环境治理工程顶管施工组织设计，恢复原来的地貌和土地类型。一般对地热 并是拆除地表的建筑物，对井孔用水泥或粘土球进行回填处理。回 填要密实，防止地热井揭露的不同时代和水质的地下水在各含水层 之间串通。为防止井管对后续的地下工程的实施产生影响一般应将 近地表50m范围内井管拆除。