(13), 8.1.4


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
Раздел восьмой ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕ Р ГИИ 8.1. Г еотермальные электростанции (Г ео ТЭС ) 8.1. 4 . Геотермальные ТЭС с использованием низкокипящих чистых или смесевых рабочих тел В.А. Васильев, Б.В. Тарнижевский , ОАО «ЭНИН» Во избежание солеотложений, воз никающих при уп а- ривании геотермальных рассолов в схемах с расширит е- лями, применяется схема с использованием низкокип я- щих рабочих тел (рис. 8.4). Геотермальный рассол из подъе м ной скважины 1 поступает в теплообменник - парогенератор 2 (который обычно выполняе тся в виде двух кожухотрубных аппаратов ― испарителя и подо г- ревателя (экономайзера)). После охлаждения до пр е- дельной температуры, определяемой условием отсутс т- вия солеотложений, рассол возвращается обратно в пласт по нагнетательной скважине 3 . В связи с вы сокой сто и- мостью скважин, для увеличения расхода геоте р мального рассола иногда применяются погружные насосы, разм е- щаемые на глу бине до 200 м в подъемной скважине, а для обратной закачки практически всегда используется нагнетатель ный насос перед реинжекцион ной скважиной 3 . Рас ход электроэнергии на привод этих н а сосов иногда достигает 20 % от выработки электроэне р гии. В качестве рабочих тел таких Гео ТЭС используются хладагенты (у глеводороды: пропан, бутан, фре оны, в п о- следнее время рассматривается возможност ь прим е нения водоаммиачной смеси). Жидкое рабочее тело подогрев а- ется и испаряется в парогенераторе 2 и подается на вход турбины 4 . Расширение пара низкокипящих р а бочих тел в турбине происходит (в отличие от водяного пара) в о б- ласти сухого пара, что связано с аномальным видом пр а- вой ветви их кривых насыщения в T , s - диаграмме ‭ э н- тропия уменьшается при снижении температуры, поэт о- му из турбины выходит сухой пар. Если его температура значительно выше температуры конденсации, опред е- ляемой обычно температурой возд уха, целесообразно возвратить избыточное тепло в цикл, для чего использ у- ется не показанный на схеме рекуперативный теплоо б- менник, устанавливаемый перед конденсатором 5 , кот о- р ый обычно является воздухоохлаж даемым из - за деф и- цита охлаждающей воды. Сконденсированное рабочее тело циркуляционным насосом 6 подается на вход пар о- генератора (при наличии рекуператора ‭ через него). Первая в мире геотермальная энергоустановка по т а- кой схеме с фреоном - 22 в качестве рабочего тела была и зготовлена в 1956 г . и испытана на Паратун ском мест о- рождении термальных вод на Камчатке. Оборудование для таких ГеоТЭС с разными рабочими телами изгота в- ливалось рядом фирм в США, Японии, Италии, Авс т рии. В настоящее время промышленный выпуск энергомод у- лей мощностью 0,5…3 МВт с низкокипящими раб о чими телами осуществляется фирмой «Ормат» (Израиль). О б- щая мощ ность ГеоТЭ С , построенных во многих странах с этими энергомодулями, превышает 350 МВт. В нашей стране на Кировском заводе был спроектирован энергом о- дуль мощностью 1,5 МВт на озонобезопасном фре о не - 42 b . В настоящее время работы по созданию специальной ту р- бины ведутся в ОАО «Наука». Энергомодули фирмы «Ормат» поставляются по цене в среднем 1000 долл. за 1 кВт. В последние годы особое внимание проявляется к и с- пользованию водоаммиачной смеси в качестве рабочего тела. Этот интерес обусловлен изменением температуры в процессе парообразования смеси ― сначала при более низкой температуре выкипает, в основном, аммиак и по мере уменьшения его концентрации температура кип я- щей смеси растет. В результате удается сблизить кривые охлаждения геотермального рассола и нагрева и пароо б- разования водоаммиачной смеси в I , t - диаграмме, что приводит к снижению необратимых потерь эксергии при теплообмене и повышению КПД цикла ГеоТЭС. Кроме того, путем изменения концентрации аммиака в смеси можно эффективно использовать одну и ту же турбину на геотермальных месторождениях с температурами ра с- солов 80…200°С. Рис. 8.4. Схема ГеоТЭС с использованием низкокипящих рабочих тел: 1 ‭ подъемна я скважина; 2 ‭ теплообменник - парогенератор; 3 ‭ нагнетательная скважина; 4 ‭ турбина; 5 ‭ конденсатор; 6 ‭ циркул я ционный насос

Приложенные файлы

  • pdf 16673619
    Размер файла: 133 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий