地熱烘干

學科：地熱地質(zhì)學

釋文：地熱烘干是以地熱水為熱源，通過“水一氣”空氣加熱器將空氣加熱，然后用風機將熱風送入烘道，對物料進行烘干的人工干燥方法。用于烘干的地熱流體的溫度下限為80℃，上限可達160℃到170℃。

要說地熱井必先了解什么是地熱。

地熱資源有著廣泛的用途，它和礦物燃料的區(qū)別在于不用燃燒, 因其可輸送性比較低,輸送高溫地熱水的極限距離約100km, 天然蒸汽的輸送距離大約只有10km, 故一般是使地熱能就地轉(zhuǎn)換為電能或直接利用。我國利用地熱主要用于發(fā)電、工業(yè)烘干及制冷空調(diào)、供暖、醫(yī)療洗浴、溫室、養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)灌溉等，其應用范圍取決于地熱水的溫度高低。溫度高，可用于地熱發(fā)電;溫度低，則只能用于地熱溫室、養(yǎng)殖及農(nóng)業(yè)灌溉。

（一）發(fā)電

限于高溫地熱田，我國用于發(fā)電的地熱田有西藏羊八井、河北后郝窯、廣東鄧屋、湖南寧鄉(xiāng)灰湯等地熱田， 上述地熱田所建電站除西藏羊八井投入工業(yè)利用外，其余均為試驗性電站。

（二）工業(yè)利用

限于60～150℃的中、低溫地熱水，主要用于烘干、紡織印染及制革洗滌等方面，地熱水用于工業(yè)的適用溫度。

（三）供暖

用于供暖的地熱水溫度一般在60℃以上，也有采用50～60 ℃的,50℃ 以下的則很少采用。分直接供暖和間接供暖兩種方式：直接供暖是將地熱水直接送入供熱系統(tǒng), 其對地熱水的水質(zhì)要求高，不得對供暖管道系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕和結(jié)垢，一般為礦化度比較低的地熱水；間接供暖是使地熱水通過熱交換器將熱轉(zhuǎn)換給供熱系統(tǒng)進行供暖。開采具有腐蝕性和易產(chǎn)生結(jié)垢的地熱水供暖，一般采用間接供暖方式。地熱水供暖的利用率取決于地熱水的溫度及其供暖后排放水溫度，地熱水溫度愈高, 供暖后的排水溫度愈低, 則其供暖的利用率越高。

（四）醫(yī)療洗浴

最適于洗浴的地熱水溫度是40～60℃, 溫度偏高需加入涼水或適當降低溫度后, 方可用于洗浴, 這樣做對地熱資源是一種浪費；溫度偏低, 會使身體感到不適。用于醫(yī)療的地熱水, 除有溫度要求外, 對水質(zhì)有相應的要求。我國采用下列標準作為醫(yī)療地熱水，又稱醫(yī)療礦泉水水質(zhì)標準。

（五）飲用礦泉水

不少低溫地熱水，因其來源于深部，未受人為污染，并含有一些有益于人體健康的微量元素，可作為飲用天然礦泉水開發(fā)利用， 我國開發(fā)的一些飲用天然礦泉水中，就有相當一部分是低溫地熱水。當?shù)責崴奈廴疚镏笜?、微生物指標及鋰、鍶、鋅、銅、鉻、鋇等組分的限量指標符合要求的條件下,水中有一項( 或一項以上)指標符合表2.5.6的規(guī)定，可作為飲用天然礦泉水開發(fā)。

（六）水產(chǎn)養(yǎng)殖

溫度在30～45℃，符合TJ35漁業(yè)水質(zhì)標準低礦化的地熱水，可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。在中國較多的用于養(yǎng)殖鰻魚、羅非魚、對蝦、河蟹、甲魚等。

（七）農(nóng)業(yè)利用

一是利用地熱建立溫室，種植名貴花卉、蔬菜等作物；二是用于農(nóng)田灌溉或給土壤加溫。前者利用地熱水溫度在30～75℃之間, 后者利用地熱水溫度一般在40℃以下。用于農(nóng)田灌溉的地熱水水質(zhì)應滿足農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)標準。

開發(fā)潛力較大的地熱田一般出現(xiàn)在偏遠的山區(qū)，它的可輸送性比較低。輸送高溫熱水的極限距離約100千米，天然蒸氣的輸送距離大約只有1千米，故一般是使地熱能就地轉(zhuǎn)變成電能。其次是直接向生產(chǎn)工藝流程供熱，如蒸煮紙漿、蒸發(fā)海水制鹽、海水淡化、各類原材料和產(chǎn)品烘干食品和食糖精制、石油精煉、生產(chǎn)重水、制冷和空調(diào)等。第三是向生活設施供熱，如地熱采暖以及地熱溫室栽培等。第四是農(nóng)業(yè)用熱，如土壤加溫以及利用某些熱水的肥效等。第五是提取某些地熱流體或熱鹵水中的礦物原料。最后是醫(yī)療保健，這是人類最古老也是一直沿用到現(xiàn)在的醫(yī)療方法。地熱浴對治療風濕病和皮膚病有特效。

為了研究地熱正常動態(tài)特征,文獻 收集了226個地熱前兆觀測臺站的數(shù)據(jù), 建立了地熱前兆應用數(shù)據(jù)庫. 通過對地熱前兆臺站觀測資料的整理分析, 將地熱正常動態(tài)分為地熱的長期正常動態(tài)和地熱的短期動態(tài)兩類, 歸納出6種類型的地熱長期正常動態(tài)和4種類型的地熱短期正常動態(tài), 并結(jié)合觀測點處的水文地質(zhì)情況, 對不同的地熱正常動態(tài)類型的成因進行了初步分析。

地熱特征長期動態(tài)特征

地熱長期正常動態(tài)是指井孔觀測點處溫度的長期(最少1年)形態(tài)及特征變化，是正常的長期背景變化。長期正常動態(tài)可分為：穩(wěn)定型、漂移型、年周期型、近似長周期型、大幅度波動型和跳變型6種。

1. 穩(wěn)定型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較小，基本呈線性上升或下降，溫度年變幅不超過0．01℃的動態(tài)類型。

2. 漂移型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較大，基本呈線性上升或下降，溫度年變幅度超過0．01℃的動態(tài)類型，漂移型分為升溫漂移和降溫漂移兩種。

3. 年周期型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度呈年周期變化的動態(tài)類型。

4. 近似長周期型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度呈周期為1月至數(shù)月的長周期變化，周期形態(tài)相對較穩(wěn)定。

5. 大幅度波動型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度隨時間變化較大，呈無規(guī)則長期波動的動態(tài)類型。

6. 跳變型長期正常動態(tài)指的是井孔觀測點處的溫度每年出現(xiàn)幾次溫度突升、突降的動態(tài)類型。

地熱特征短期動態(tài)特征

地熱短期正常動態(tài)是指井孔觀測點處溫度1天至1個月短期的形態(tài)及特征變化，是正常的短期背景變化，短期正常動態(tài)可分為：穩(wěn)定型、日周期型、固體潮型和短周期型4種形態(tài)。

1. 穩(wěn)定型短期正常動態(tài)是指井孔觀測點處的溫度月變幅在0.0020℃以內(nèi)的動態(tài)類型，反映該觀測點溫度的短期動態(tài)變化是穩(wěn)定的。

2. 日周期型短期正常動態(tài)是指井孔觀測點處的溫度存在日周期的動態(tài)類型。

3. 固體潮型短期正常動態(tài)是指井孔觀測點處的溫度存在固體潮的日波和半日波分量的動態(tài)類型。

4. 短周期型短期正常動態(tài)是指井孔觀測點處的溫度存在周期為數(shù)分鐘至數(shù)百分鐘，幅度約千分之幾至百分之幾度的溫度波動變化的動態(tài)類型。

地熱特征組合與變化

井孔觀測點處的溫度長期動態(tài)與短期動態(tài)的常見組合有：

穩(wěn)定-穩(wěn)定型：長期動態(tài)和短期動態(tài)都是穩(wěn)定型的，如泉州臺、西寧臺等；

穩(wěn)定-短周期型：長期動態(tài)是穩(wěn)定型而短期動態(tài)是短周期型的，如上饒臺、平羅臺等；

漂移-穩(wěn)定型：長期動態(tài)是漂移型而短期動態(tài)是穩(wěn)定型的，如武都臺、大武臺等。

從地熱的正常動態(tài)中還可以類推得到以下幾種組合：

大幅度波動-短周期型，如巢湖臺、集寧臺等；

年周期-短周期型，如祁連臺、石嘴山臺等；

近似長周期-短周期型，如北川臺、臨汾臺等。

地熱長期動態(tài)形態(tài)和短期動態(tài)形態(tài)會發(fā)生變化，例如山東棲霞臺在汶川Ms8.0地震后，由短周期形態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定形態(tài)，陜西洛南臺在地震后，由穩(wěn)定形態(tài)變?yōu)槎讨芷谛螒B(tài)。