pangunahing - Elektrisista
Napapanibago na mga mapagkukunan ng enerhiya. Pagkalkula, mga uri at gawain ng isang geothermal power plant. Double-circuit geothermal thermal power plant. Scheme, paglalarawan Mga geothermal power plant na may binary cycle ng pagbuo ng kuryente

Ang dobleng circuit ng Geothermal power plant (Larawan 4.2) ay nagsasama ng isang steam generator 4, kung saan ang thermal energy ng geothermal steam-water na halo ay ginagamit upang maiinit at pinasingaw ang feed water ng isang tradisyonal na wet-steam steam turbine unit 6 na may isang de-kuryenteng generator 5. Ang geothermal na tubig na ginugol sa generator ng singaw ay ibinomba sa balon ng pagbabalik 2 ng bomba 3. ang feed water ng turbine ay isinasagawa ng mga maginoo na pamamaraan. Ang feed pump 8 ay nagbabalik ng condensate mula sa condenser 7 patungo sa generator ng singaw.

Sa isang pag-install na dalawang-circuit, walang mga hindi malubhang gas sa steam circuit, samakatuwid ang isang mas malalim na vacuum ay ibinibigay sa pampalapot at ang thermal na kahusayan ng pag-install ay tumataas sa paghahambing sa isang solong-circuit. Sa exit mula sa generator ng singaw, ang natitirang init ng tubig na geothermal ay maaaring, tulad ng sa isang solong circuit geothermal power plant, maaaring magamit para sa mga pangangailangan sa pag-init.


Larawan 4.2. Thermal diagram ng isang dalawang-circuit GeoTPP

Ang mga gas, kabilang ang hydrogen sulphide, ay pinakain mula sa isang generator ng singaw patungo sa isang bubbling absorber at natunaw sa basurang geothermal na tubig, pagkatapos na ito ay ibinomba sa isang balon ng pagtatapon. Ayon sa datos ng pagsubok sa Ocean Geothermal Power Plant na itinatayo (Kuril Islands), 93.97% ng paunang hydrogen sulfide ay natunaw sa bubbling absorber.

Ang pagbaba ng temperatura sa generator ng singaw ay binabawasan ang live steam entalpy ng pag-install ng double-circuit h 1 kumpara sa solong-circuit, gayunpaman, sa pangkalahatan, ang pagbaba ng init sa turbine ay tumataas dahil sa pagbawas ng exhaust steam entalpy h 2. Ang pagkalkula ng thermodynamic ng cycle ay isinasagawa tulad ng para sa isang maginoo na steam turbine TPP (tingnan ang seksyon sa mga pag-install ng solar steam turbine).

Ang pagkonsumo ng mainit na tubig mula sa mga geothermal well para sa isang pag-install na may kapasidad na N, kW, ay natutukoy mula sa ekspresyon

Kg / s, (4.3)

kung saan ang pagkakaiba ng temperatura ng geothermal na tubig sa papasok at outlet ng steam generator, ° C, ay ang kahusayan ng generator ng singaw. Ang kabuuang kahusayan ng modernong double-circuit steam turbine GeoTEP ay 17.27%.

Sa mga deposito na may isang mababang mababang temperatura ng mga geothermal na tubig (100-200 ° C), ang mga pag-install na doble-circuit ay ginagamit sa mga mababang likido na gumaganang likido (freon, hydrocarbons). Ito ay nabigyang-katwiran din na gumamit ng mga naturang pag-install para sa paggamit ng init ng pinaghiwalay na tubig mula sa mga single-circuit geothermal power plant (sa halip na isang heat exchanger sa Larawan 4.1). Sa ating bansa, sa kauna-unahang pagkakataon sa mundo (noong 1967), isang planta ng kuryente ng ganitong uri sa R-12 freon na may kapasidad na 600 kW ay nilikha, na itinayo sa Paratunsky geothermal field (Kamchatka) sa ilalim ng pang-agham na pamumuno ng ang Institute of Thermophysics ng Siberian Branch ng USSR Academy of Science. Ang dropant ng temperatura ng coolant ay 80 ... 5 о С, ang malamig na tubig ay ibinibigay sa pampalapot mula sa ilog. Ang Paratunka na may average na taunang temperatura ng 5 o C. Sa kasamaang palad, ang mga gawaing ito ay hindi nabuo dahil sa dating murang halaga ng fossil fuel.

Sa kasalukuyan, ang JSC "Kirovsky Zavod" ay bumuo ng isang proyekto at panteknikal na dokumentasyon para sa isang double-circuit geothermal module na may kapasidad na 1.5 MW na tumatakbo sa R142B freon (backup coolant ay isobutane). Ang module ng kuryente ay ganap na mabubuo sa pabrika at ihahatid ng riles, konstruksyon at pag-install ng trabaho at koneksyon sa sistema ng kuryente ay mangangailangan ng kaunting gastos. Inaasahan na ang gastos sa pabrika para sa serial paggawa ng mga module ng kuryente ay mababawasan sa halos $ 800 bawat kilowatt ng naka-install na kapasidad.

Kasama ang geothermal power plant sa isang homogenous low-kumukulo na coolant, ang ENIN ay nagkakaroon ng isang promising pag-install sa isang halo-halong medium na nagtatrabaho ng tubig-ammonia. Ang pangunahing bentahe ng naturang pag-install ay ang kakayahang gamitin ito sa isang malawak na saklaw ng temperatura ng mga geothermal na tubig at timpla ng singaw-tubig (mula 90 hanggang 220 o C). Sa pamamagitan ng isang homogenous na likidong nagtatrabaho, ang paglihis ng temperatura sa exit mula sa generator ng singaw ng 10 ... 20 ° C mula sa kinakalkula ay humahantong sa isang matalim na pagbawas sa kahusayan ng siklo - 2.4 beses. Sa pamamagitan ng pagbabago ng konsentrasyon ng mga bahagi ng halo-halong heat carrier, posible na matiyak ang katanggap-tanggap na pagganap ng pag-install sa magkakaibang temperatura. Ang kapasidad ng ammonia water turbine sa saklaw ng temperatura na ito ay nag-iiba nang mas mababa sa 15%. Bilang karagdagan, ang tulad ng isang turbine ay may pinakamahusay na timbang at sukat, at ang pinaghalong amonya-tubig ay may mas mahusay na mga katangian ng paglipat ng init, na ginagawang posible upang bawasan ang pagkonsumo ng metal at ang gastos ng generator ng singaw at pampalapot kumpara sa module ng kuryente na nasa isang homogenous coolant. Ang nasabing mga halaman ng kuryente ay maaaring malawak na magamit para sa paggamit ng basurang init sa industriya. Maaari silang magkaroon ng isang matatag na pangangailangan sa internasyonal na geothermal kagamitan sa merkado.

Ang pagkalkula ng GeoTeP na may mababang kumukulo at halo-halong mga nagtatrabaho na katawan ay ginaganap gamit ang mga talahanayan ng mga katangiang thermodynamic at h - s diagram ng mga singaw ng mga likidong ito.

Ang posibilidad ng paggamit ng mga mapagkukunang thermal ng World Ocean, na madalas na nabanggit sa panitikan, ay katabi ng problema ng mga geothermal power plant. Sa tropical latitude, ang temperatura ng tubig sa dagat sa ibabaw ay humigit-kumulang 25 о С, sa lalim na 500 ... 1000 m - mga 2 ... 3 о С. Noong 1881, ipinahayag ng D "Arsonval ang ideya ng Gamit ang pagkakaiba-iba ng temperatura na ito para sa paggawa ng kuryente.pag-install ayon sa isa sa mga proyekto para sa pagpapatupad ng ideyang ito ay ipinapakita sa Larawan 4.3.


Larawan 4.3. Scheme ng planta ng thermal power ng karagatan: 1 - bomba para sa pagbibigay ng maligamgam na tubig sa ibabaw; 2 - generator ng singaw ng mababang carrier ng init; 3 - turbine; 4 - electric generator; 5 - kapasitor; 6 - bomba para sa malamig na suplay ng tubig; 7 - feed pump; 8 - platform ng barko

Ang Pump 1 ay naghahatid ng maligamgam na tubig sa ibabaw patungo sa generator ng singaw 2, kung saan sumisaw ang mababang kumukulong init carrier. Ang singaw na may temperatura na tungkol sa 20 ° C ay ipinapadala sa turbine 3, na nagdadala ng isang de-kuryenteng generator 4. Ang pag-alis ng singaw ay pumapasok sa condenser 5 at pinadalhan ng malamig na malalim na tubig na ibinibigay ng sirkulasyon na bomba 6. Ang feed pump 7 ay nagbabalik ng coolant sa ang generator ng singaw.

Kapag tumataas sa pamamagitan ng mainit-init na mga layer ng ibabaw, ang malalim na tubig ay nag-iinit hanggang sa hindi bababa sa 7 ... 8 ° C, ayon sa pagkakabanggit, ang ginugol na basang singaw ng coolant ay magkakaroon ng temperatura na hindi bababa sa 12 ... 13 ° C. Bilang isang resulta, ang thermal na kahusayan ng pag-ikot na ito ay magiging \u003d 0.028, at para sa totoong pag-ikot - mas mababa sa 2%. Sa parehong oras, ang karagatan CHPP ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya para sa sarili nitong mga pangangailangan, napakalaking pagkonsumo ng maligamgam at malamig na tubig, pati na rin ang heat carrier ay kinakailangan, ang pagkonsumo ng enerhiya ng mga bomba ay lalampas sa enerhiya na nabuo ng ang unit. Sa Estados Unidos, ang mga pagtatangka na ipatupad ang mga naturang planta ng kuryente malapit sa Hawaiian Islands ay hindi nagbunga ng positibong resulta.

Ang isa pang proyekto ng planta ng thermal thermal power - isang thermoelectric - ay nagsasangkot ng paggamit ng Seebeck effect sa pamamagitan ng paglalagay ng mga thermoelectrode junction sa ibabaw at malalim na mga layer ng karagatan. Ang perpektong kahusayan ng naturang pag-install, tulad ng para sa ikot ng Carnot, ay halos 2%. Ipinapakita ng Seksyon 3.2 na ang tunay na kahusayan ng mga thermal converter ay isang order ng mas mababang lakas. Alinsunod dito, para sa pag-aalis ng init sa mga patong sa ibabaw ng tubig sa karagatan at paglipat ng init sa mga malalalim, kinakailangan upang magtayo ng mga ibabaw ng palitan ng init ("mga ilaw sa ilalim ng tubig") ng isang napakalaking lugar. Ito ay hindi makatotohanang para sa mga halaman ng kuryente ng praktikal na kapansin-pansin na lakas. Ang mababang density ng enerhiya ay isang balakid sa paggamit ng mga reserba ng init ng karagatan.

Magbasa at magsulat kapaki-pakinabang

Ang layunin ng panayam:ipakita ang mga posibilidad at paraan ng paggamit ng geothermal heat sa mga power supply system.

Ang init sa anyo ng mga hot spring at geyser ay maaaring magamit upang makabuo ng kuryente alinsunod sa iba`t ibang mga scheme sa geothermal power plant (GeoPP). Ang pinakamadaling magagawa na pamamaraan ay isang pamamaraan na gumagamit ng isang singaw ng mga likido na may isang mababang punto ng kumukulo. Mainit na tubig mula sa mga likas na mapagkukunan, pag-init ng naturang likido sa isang singaw, ginawang singaw, ginamit sa isang turbine at nagsisilbing isang drive para sa isang kasalukuyang generator.

Ipinapakita ng Larawan 1 ang isang pag-ikot na may isang gumaganang likido, halimbawa, may tubig o freon ( at); ikot na may dalawang nagtatrabaho na katawan - tubig at freon ( b); direktang ikot ng singaw ( sa) at isang ikot na dobleng loop ( r).

Ang mga teknolohiya sa pagbuo ng kuryente ay lubos na nakasalalay sa thermal potensyal ng mga thermal tubig.

Pagguhit. 1 - Mga halimbawa ng samahan ng pag-ikot para sa pagbuo ng kuryente:

I - geothermal na mapagkukunan; II - ikot ng turbine; III - paglamig ng tubig

Ang mga may potensyal na deposito ay ginagawang posible na gumamit ng halos tradisyunal na mga disenyo ng mga thermal power plant na may mga turbine ng singaw.

Talahanayan 1 - Teknikal na mga katangian ng mga geothermal power plant

Ipinapakita ng Larawan 2 ang pinakasimpleng diagram ng isang maliit na planta ng kuryente (GeoPP) na gumagamit ng init mula sa isang mainit na mapagkukunan sa ilalim ng lupa.

Ang tubig mula sa isang mainit na bukal na may temperatura na halos 95 ° C ay ibinibigay ng pump 2 hanggang sa gas remover 3, kung saan ang mga gas na natunaw dito ay pinaghiwalay.

Dagdag dito, ang tubig ay pumapasok sa evaporator 4, kung saan ito ay ginawang saturated steam at bahagyang overheating dahil sa init ng singaw (mula sa auxiliary boiler), na dati nang nagtrabaho sa condenser ejector.

Ang bahagyang pinapainit na singaw ay gumaganap ng trabaho sa turbine 5, sa poste na kung saan mayroong isang kasalukuyang generator. Ang usok ng singaw ay nakakubli sa condenser 6, pinalamig ng tubig sa normal na temperatura.

Figure 2-. Scheme ng isang maliit na GeoPP:

1 - tagatanggap ng mainit na tubig; 2 - mainit na water pump; 3 - remover ng gas;

4 - evaporator; 5 - steam turbine na may kasalukuyang generator; 6 - kapasitor; 7 - sirkulasyon ng bomba; 8 - tatanggap ng paglamig na tubig

Ang mga nasabing simpleng pag-install ay gumagana sa Africa na nasa 50s.

Ang isang halatang pagpipilian ng disenyo para sa isang modernong halaman ng kuryente ay isang geothermal power plant na may mababang kumukulo na sangkap na nagtatrabaho, na ipinakita sa Larawan 3. Ang mainit na tubig mula sa tangke ng imbakan ay pumapasok sa evaporator 3, kung saan ibinibigay nito ang init nito sa ilang sangkap na may mababang kumukulo punto. Ang mga nasabing sangkap ay maaaring carbon dioxide, iba't ibang mga freon, sulfur hexafluoride, butane, atbp. Ang Condenser 6 ay isang uri ng paghahalo, na pinalamig ng malamig na likidong butana na nagmumula sa isang pang-itaas na palamig ng hangin. Ang bahagi ng butane mula sa pampalapot ay pinapakain ng feed pump 9 hanggang sa heater 10, at pagkatapos ay sa evaporator 3.

Ang isang mahalagang tampok ng circuit na ito ay ang kakayahang magtrabaho sa taglamig na may mababang temperatura ng condensing. Ang temperatura na ito ay maaaring malapit sa zero o kahit negatibo, dahil ang lahat ng mga nakalistang sangkap ay may napakababang mga puntos na nagyeyelong. Pinapayagan kang mapalawak nang malaki ang saklaw ng mga temperatura na ginamit sa siklo.

Pagguhit 3... Diagram ng isang geothermal power plant na may mababang kumukulo na gumaganang sangkap:

1 - mabuti, 2 - tangke ng imbakan, 3 - evaporator, 4 - turbine, 5 - generator, 6 - condenser, 7 - pump pump, 8 - over air cooler, 9 - feed pump, 10 - nagtatrabaho sangkap ng pampainit

Geothermal estasyon ng enerhiya mula sa magdirekta gamit natural na singaw.

Ang pinakasimpleng at pinaka-abot-kayang geothermal power plant ay isang back pressure steam turbine plant. Ang natural na singaw mula sa balon ay direktang pinakain sa isang turbine na may kasunod na labasan sa himpapawid o sa isang aparato na nangongolekta ng mga mahahalagang kemikal. Ang turbine ng presyur sa likod ay maaaring pakainin ng pangalawang singaw o singaw mula sa separator. Ayon sa pamamaraan na ito, ang planta ng kuryente ay nagpapatakbo nang walang mga capacitor, at hindi na kailangan para sa isang tagapiga na alisin ang mga hindi malubhang gas mula sa mga capacitor. Ang pag-install na ito ay ang pinakasimpleng, ang mga gastos sa kapital at pagpapatakbo ay minimal. Sumasakop ito sa isang maliit na lugar, nangangailangan ng halos walang kagamitan sa pandiwang pantulong at madaling umangkop bilang isang portable geothermal power plant (Larawan 4).

Larawan 4 - Scheme ng isang geothermal power plant na may direktang paggamit ng natural na singaw:

1 - mabuti; 2 - turbina; 3 - generator;

4 - outlet sa himpapawid o sa isang kemikal na halaman

Ang isinasaalang-alang na pamamaraan ay maaaring maging pinaka-kapaki-pakinabang para sa mga rehiyon kung saan may sapat na mga reserbang natural na singaw. Ang makatuwirang operasyon ay nagbibigay ng posibilidad ng mabisang pagpapatakbo ng naturang yunit kahit na may variable na mga rate ng produksyon.

Mayroong maraming mga naturang mga istasyon sa Italya. Isa sa mga ito - na may kapasidad na 4 libong kW na may isang tukoy na pagkonsumo ng singaw na halos 20 kg / s o 80 t / h; ang iba pa - na may kapasidad na 16 libong kW, kung saan naka-install ang apat na mga generator ng turbine na may kapasidad na 4,000 kW. Ang huli ay ibinibigay ng singaw mula sa 7-8 na balon.

Ang geothermal power plant na may condensing turbine at direktang paggamit ng natural steam (Larawan 5) ay ang pinaka-modernong circuit para sa pagbuo ng elektrikal na enerhiya.

Ang singaw mula sa balon ay pinakain sa isang turbine. Sayang sa turbine, pumapasok ito sa mixing condenser. Ang isang timpla ng paglamig na tubig at condensate ng singaw na naubos na sa turbine ay pinalabas mula sa pampalapot sa isang tangke sa ilalim ng lupa, mula sa kung saan ito kinuha ng mga pumping ng sirkulasyon at ipinadala sa paglamig tower para sa paglamig. Mula sa paglamig tower, ang paglamig ng tubig ay dumadaloy pabalik sa condenser (Larawan 5).

Maraming mga geothermal power plant ang umaandar ayon sa pamamaraan na ito, na may ilang mga pagbabago: Larderello-2 (Italya), Wairakei (New Zealand), atbp.

Saklaw ng aplikasyon mga halaman ng kuryente na doble-circuit sa mga mababang sangkap na nagtatrabaho (freon-R12, pinaghalong ammonia-water,) ay ang paggamit ng init ng mga thermal water na may temperatura na 100 ... 200 ° C, pati na rin ang pinaghiwalay na tubig sa mga bukirin ng mga hydrotherms ng singaw.

Larawan 5 - Scheme ng isang geothermal power plant na may isang condensing turbine at direktang paggamit ng natural steam:

1 - mabuti; 2 - turbina; 3 - generator; 4 - bomba;

5 - kapasitor; 6 - paglamig tower; 7 - tagapiga; 8 - i-reset

Pinagsama paggawa ng elektrikal na enerhiya na pang-init

Ang pinagsamang produksyon ng elektrikal at thermal na enerhiya ay posible sa geothermal thermal power plants (GeoTPP).

Ang pinakasimpleng pamamaraan ng isang vacuum-type geothermal power plant para sa paggamit ng init ng mainit na tubig na may temperatura na hanggang 100 ° C ay ipinakita sa Larawan 6.

Ang gawain ng naturang isang planta ng kuryente ay nagpapatuloy tulad ng sumusunod. Ang mainit na tubig mula sa balon 1 ay pumapasok sa tangke ng imbakan 2. Sa tangke ay napalaya ito mula sa mga gas na natunaw dito at ipinadala sa expander 3, kung saan pinapanatili ang presyon ng 0.3 atm. Sa presyur na ito at sa temperatura na 69 ° C, ang isang maliit na bahagi ng tubig ay naging singaw at ipinadala sa vacuum turbine 5, at ang natitirang tubig ay ibinomba sa sistema ng supply ng init ng pump 4. Ang singaw na ginugol sa turbine ay inilalabas sa paghahalo ng condenser 7. Upang alisin ang hangin mula sa pampalapot, isang vacuum pump 10. ang inilalagay. Ang timpla ng paglamig na tubig at tambutso ng singaw na condensate ay kinuha mula sa condenser ng pump 8 at ipinadala para sa paglamig sa bentilasyon ng paglamig tower 9. Ang tubig na cooled sa paglamig tower ay ibinibigay sa condenser sa pamamagitan ng gravity dahil sa paglabas.

Ang Verkhne-Mutnovskaya Geothermal Power Plant na may kapasidad na 12 MW (3x4 MW) ay isang pang-eksperimentong at pang-industriya na yugto ng Mutnovskaya Geothermal Power Plant na may kapasidad na disenyo ng 200 MW, nilikha para sa supply ng kuryente sa rehiyon ng pang-industriya na Petropavlovsk-Kamchatsky.

Larawan 6 -. Scheme ng isang vacuum geothermal power plant na may isang expander:

1 - mabuti, 2 - tangke ng imbakan, 3 - expander, 4 - mainit na water pump, 5 - vacuum turbine 750 kW, 6 - generator, 7 - paghahalo ng pampalapot,

8 - paglamig ng tubig bomba, 9 - fan paglamig tower, 10 - vacuum pump

Sa Pauzhetskaya Geothermal Power Plant (timog ng Kamchatka) na may kapasidad na 11 MW, pinaghiwalay lamang ang geothermal steam mula sa isang timpla ng singaw na tubig na nakuha mula sa mga geothermal well na ginagamit sa mga steam turbine. Ang isang malaking halaga ng geothermal water (halos 80% ng kabuuang pagkonsumo ng PVA) na may temperatura na 120 ° C ay pinalabas sa pangingitlog na ilog ng Ozernaya, na hahantong hindi lamang sa pagkalugi sa potensyal na thermal ng geothermal heat carrier, kundi pati na rin makabuluhang lumala ang estado ng ekolohiya ng ilog.

Mga heat pump

Heat pump - isang aparato para sa paglilipat ng thermal energy mula sa isang mapagkukunan ng mababang antas na thermal energy na may mababang temperatura sa isang consumer ng isang carrier ng init na may mas mataas na temperatura. Sa thermodynamically, ang isang heat pump ay isang inverted chiller. Kung sa isang refrigerator machine ang pangunahing layunin ay upang makabuo ng malamig sa pamamagitan ng pagkuha ng init mula sa anumang dami ng isang evaporator, at ang condenser ay naglalabas ng init sa kapaligiran, pagkatapos sa isang heat pump ang larawan ay ang kabaligtaran (Larawan 7). Ang condenser ay isang heat exchanger na bumubuo ng init para sa mamimili, at ang evaporator ay isang heat exchanger na gumagamit ng mababang antas ng init sa mga katubigan, lupa, wastewater, at iba pa. Nakasalalay sa prinsipyo ng pagpapatakbo, ang mga heat pump ay nahahati sa compression at pagsipsip. Ang mga compression heat pump ay palaging hinihimok ng isang de-kuryenteng motor, habang ang mga bomba ng pagsipsip ng init ay maaari ding gumamit ng init bilang mapagkukunan ng enerhiya. Kailangan din ng tagapiga ang isang mababang mapagkukunan ng init ng grade.

Ang compressor ay kumokonsumo ng elektrisidad sa panahon ng operasyon. Ang ratio ng nabuong thermal energy sa natupok na elektrikal na enerhiya ay tinatawag na transformation ratio (o heat conversion ratio) at nagsisilbing isang tagapagpahiwatig ng kahusayan ng isang heat pump. Ang halagang ito ay nakasalalay sa pagkakaiba sa pagitan ng mga antas ng temperatura sa evaporator at ng condenser: mas malaki ang pagkakaiba, mas maliit ang halagang ito.

Ni uri ng coolant sa mga circuit ng papasok at outlet, ang mga bomba ay nahahati sa anim na uri: "lupa-tubig", "tubig-tubig", "air-tubig", "ground-air", "water-air", "air-air" .

Kapag ginagamit ang enerhiya ng lupa bilang mapagkukunan ng init, ang pipeline kung saan ang likido ay nagpapalipat-lipat ay inilibing sa lupa na 30-50 cm sa ibaba ng antas ng pagyeyelo sa lupa sa rehiyon na ito (Larawan 8). Upang mai-install ang isang heat pump na may kapasidad na 10 kW, kinakailangan ang isang contour na earthen na may haba na 350-450 m, para sa pagtula kung saan kinakailangan ang isang lagay ng lupa na may lugar na humigit-kumulang na 400 m² (20x20 m).

Larawan 7 - Scheme ng heat pump

Larawan 8 - Paggamit ng lakas ng lupa bilang mapagkukunan ng init

Ang mga kalamangan ng mga heat pump, una sa lahat, ay may kasamang kahusayan: upang ilipat ang 1 kWh ng thermal energy sa sistema ng pag-init, kailangang gumastos ang pag-install ng HPU ng 0.2-0.35 kWh ng kuryente .. Ang lahat ng mga system ay nagpapatakbo gamit ang mga closed circuit at halos hindi nangangailangan mga gastos sa pagpapatakbo, maliban sa gastos ng kuryente na kinakailangan upang mapatakbo ang kagamitan, na maaaring makuha mula sa mga halaman ng hangin at solar power. Ang panahon ng pagbabayad para sa mga heat pump ay 4-9 na taon, na may buhay sa serbisyo na 15-20 taon bago mag-overhaul.

Ang mga totoong halaga ng kahusayan ng mga modernong heat pump ay ayon sa pagkakasunud-sunod ng COP \u003d 2.0 sa isang mapagkukunang temperatura na −20 ° C, at ng pagkakasunud-sunod ng COP \u003d 4.0 sa isang mapagkukunang temperatura ng +7 ° C.

GEOTHERMAL ENERGY

Skotarev Ivan Nikolaevich

mag-aaral sa 2nd year, departmentpisika SSAU, Stavropol

Khashchenko Andrey Alexandrovich

siyentipikong tagapayo, maaari. phys.-banig agham, associate Professor StSAU, Stavropol

Ngayon ang sangkatauhan ay hindi talaga nag-iisip tungkol sa kung ano ang iiwan nito para sa mga susunod na henerasyon. Ang mga tao ay walang pag-iisip na nagbomba at naghuhukay ng mga mineral. Taon-taon ang populasyon ng planeta ay lumalaki, at samakatuwid ang pangangailangan para sa mas maraming mga carrier ng enerhiya tulad ng gas, langis at karbon ay tumataas. Hindi ito maaaring magtagal. Samakatuwid, ngayon, bilang karagdagan sa pag-unlad ng industriya ng nukleyar, ang paggamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay nagiging nauugnay. Ang isa sa mga promising area sa lugar na ito ay ang geothermal na enerhiya.

Karamihan sa ibabaw ng ating planeta ay may makabuluhang mga reserbang geothermal na enerhiya dahil sa makabuluhang aktibidad na geological: aktibong aktibidad ng bulkan sa mga unang panahon ng pag-unlad ng ating planeta at hanggang sa ngayon, pagkabulok ng radioactive, mga pagbabago sa tectonic at pagkakaroon ng magma sa crust ng mundo. Sa ilang mga lugar sa ating planeta, isang partikular na malaking halaga ng geothermal na enerhiya ang naipon. Ang mga ito ay, halimbawa, iba't ibang mga geyser lambak, bulkan, ilalim ng lupa na akumulasyon ng magma, na siyang nagpapainit sa mga pang-itaas na bato.

Sa simpleng mga term, ang geothermal na enerhiya ay ang enerhiya ng loob ng Earth. Halimbawa, ang mga pagsabog ng bulkan ay malinaw na nagpapahiwatig ng napakalaking temperatura sa loob ng planeta. Ang temperatura na ito ay unti-unting bumababa mula sa mainit na panloob na core hanggang sa ibabaw ng Earth ( larawan 1).

Larawan 1. Temperatura sa iba't ibang mga layer ng mundo

Ang enerhiya ng geothermal ay palaging nakakaakit ng mga tao para sa mga kapaki-pakinabang na application nito. Pagkatapos ng lahat, ang isang tao sa proseso ng kanyang pag-unlad ay nakakuha ng maraming mga kapaki-pakinabang na teknolohiya at tumingin para sa kita at kita sa lahat. Ito ang nangyari sa karbon, langis, gas, pit, atbp.

Halimbawa, sa ilang mga lugar na pangheograpiya, ang paggamit ng mga mapagkukunang geothermal ay maaaring dagdagan ang produksyon ng enerhiya, dahil ang mga geothermal power plant (Geothermal power plant) ay isa sa pinakamurang alternatibong mapagkukunan ng enerhiya, sapagkat ang itaas na tatlong-kilometrong layer ng Earth ay naglalaman ng higit pa sa 1020 J ng init na angkop para sa pagbuo ng kuryente. Ang kalikasan mismo ay nagbibigay sa isang tao ng isang natatanging mapagkukunan ng enerhiya sa kanyang mga kamay, kinakailangan lamang itong gamitin.

Sa kabuuan, mayroon na ngayong 5 uri ng mapagkukunan ng geothermal na enerhiya:

1. Mga deposito ng geothermal dry steam.

2. Pinagmulan ng wet steam. (isang halo ng mainit na tubig at singaw).

3. Mga deposito ng geothermal water (naglalaman ng mainit na tubig o singaw at tubig).

4. Mga tuyong mainit na bato na pinainit ng magma.

5. Magma (tinunaw na mga bato na pinainit hanggang 1300 ° C).

Inililipat ng Magma ang init nito sa mga bato, at tumataas ang kanilang temperatura na may pagtaas ng lalim. Ayon sa magagamit na data, ang temperatura ng mga bato ay tumataas sa pamamagitan ng isang average ng 1 ° C para sa bawat 33 m lalim (geothermal hakbang). Mayroong iba't ibang mga kondisyon ng temperatura para sa mga mapagkukunang geothermal na enerhiya sa buong mundo, na matutukoy ang mga teknikal na paraan para sa paggamit nito.

Ang geothermal na enerhiya ay maaaring magamit sa dalawang pangunahing paraan - upang makabuo ng kuryente at magpainit ng iba't ibang mga bagay. Ang geothermal heat ay maaaring gawing elektrisidad kung ang temperatura ng medium ng pag-init ay umabot sa higit sa 150 ° C. Ito ay ang paggamit ng panloob na mga rehiyon ng Earth para sa pagpainit na ang pinaka-kumikitang at mahusay at napaka-abot-kayang din. Ang direktang init ng geothermal, depende sa temperatura, ay maaaring magamit para sa pagpainit ng mga gusali, mga greenhouse, swimming pool, pagpapatayo ng mga produktong pang-agrikultura at isda, mga sumisingaw na solusyon, lumalaking isda, kabute, atbp.

Ang lahat ng mga pag-install na geothermal na umiiral ngayon ay nahahati sa tatlong uri:

1. Mga istasyon batay sa mga dry steam deposit - ito ay isang direktang pamamaraan.

Ang mga dry steam power plant ay lumitaw nang mas maaga kaysa sa iba pa. Upang makuha ang kinakailangang enerhiya, ang singaw ay ipinapasa sa pamamagitan ng isang turbine o generator ( larawan 2).

Larawan 2. Geothermal power plant ng direktang pamamaraan

2. Mga istasyon ng paghihiwalay gamit ang may presyon na deposito ng mainit na tubig. Minsan ginagamit ang isang bomba para dito, na nagbibigay ng kinakailangang dami ng papasok na carrier ng enerhiya - isang hindi direktang pamamaraan.

Ito ang pinakakaraniwang uri ng halaman ng geothermal sa buong mundo. Narito ang tubig ay pumped sa ilalim ng mataas na presyon sa pagbuo ng mga hanay. Ang hydrothermal solution ay pumped sa evaporator upang mabawasan ang presyon, na magreresulta sa pagsingaw ng bahagi ng solusyon. Dagdag dito, nabuo ang singaw, na nagpapagana sa turbine. Ang natitirang likido ay maaari ding maging kapaki-pakinabang. Kadalasan dumadaan ito sa isa pang evaporator at nakakakuha ng karagdagang lakas ( larawan 3).


Larawan 3. Hindi Direkta na Geothermal Power Plant

Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng pakikipag-ugnay ng generator o turbine na may singaw o tubig. Ang kanilang prinsipyo ng pagpapatakbo ay batay sa matalinong paggamit ng katamtamang temperatura sa tubig sa lupa.

Karaniwan ang temperatura ay dapat na mas mababa sa dalawang daang degree. Ang binary cycle mismo ay binubuo sa paggamit ng dalawang uri ng tubig - mainit at mapagtimpi. Ang parehong mga stream ay dumaan sa isang heat exchanger. Ang mas mainit na likido ay sumisilaw sa isang mas malamig, at ang mga singaw na nabuo ng prosesong ito ay nagtutulak sa mga turbine ,,.

Larawan 4. Diagram ng isang geothermal power plant na may binary cycle

Tulad ng para sa ating bansa, ang heneral na enerhiya ay niranggo muna sa mga tuntunin ng potensyal para sa paggamit nito dahil sa natatanging tanawin at natural na mga kondisyon. Ang natagpuang mga reserba ng geothermal na tubig na may temperatura na 40 hanggang 200 ° C at lalim na 3500 m sa teritoryo nito ay maaaring magbigay ng humigit-kumulang na 14 milyong m3 ng mainit na tubig bawat araw. Ang mga malalaking reserbang pang-ilalim ng tubig na pang-init ay matatagpuan sa Dagestan, Hilagang Ossetia, Checheno-Ingushetia, Kabardino-Balkaria, Transcaucasia, Stavropol at Krasnodar Territories, Kazakhstan, Kamchatka at maraming iba pang mga rehiyon ng Russia. Halimbawa, sa Dagestan, matagal nang ginagamit ang mga thermal water para sa supply ng init.

Ang unang geothermal power plant ay itinayo noong 1966 sa larangan ng Pauzhetskoye sa Kamchatka Peninsula upang magbigay ng lakas sa mga nakapaligid na nayon at halaman ng pagproseso ng isda, na nag-ambag sa lokal na pag-unlad. Ang lokal na geothermal system ay maaaring magbigay ng kapangyarihan sa mga power plant na may kapasidad na hanggang 250-350 MW. Ngunit ang potensyal na ito ay ginagamit lamang ng isang isang-kapat.

Ang teritoryo ng mga Isla ng Kuril ay may natatanging at sa parehong oras kumplikadong tanawin. Ang suplay ng kuryente ng mga lungsod na matatagpuan doon ay nagkakahalaga ng malaking paghihirap: ang pangangailangan upang maihatid ang mga kabuhayan sa mga isla sa pamamagitan ng dagat o hangin, na kung saan ay medyo magastos at tumatagal ng maraming oras. Ang mga mapagkukunang geothermal ng mga isla ay kasalukuyang nagpapahintulot sa pagtanggap ng 230 MW ng kuryente, na maaaring matugunan ang lahat ng mga pangangailangan ng rehiyon para sa enerhiya, init, at mainit na supply ng tubig.

Sa isla ng Iturup, natagpuan ang mga mapagkukunan ng isang dalawang-bahaging geothermal coolant, na may sapat na kapasidad upang matugunan ang mga kinakailangan sa enerhiya ng buong isla. Ang GeoPP 2.6 MW ay nagpapatakbo sa katimugang isla ng Kunashir, na ginagamit upang makabuo ng kuryente at supply ng init sa lungsod ng Yuzhno-Kurilsk. Plano nitong magtayo ng maraming mga GeoPP na may kabuuang kapasidad na 12-17 MW.

Ang pinaka-promising mga rehiyon para sa paggamit ng mga geothermal na mapagkukunan sa Russia ay ang timog ng Russia at ang Malayong Silangan. Ang Caucasus, Stavropol Teritoryo, Teritoryo ng Krasnodar ay may malaking potensyal para sa geothermal na enerhiya.

Ang paggamit ng mga geothermal na tubig sa gitnang bahagi ng Russia ay magastos dahil sa malalim na kumot ng mga thermal water.

Sa rehiyon ng Kaliningrad, may mga plano na magpatupad ng isang pilot project para sa geothermal heat at power supply sa lungsod ng Svetly batay sa isang binary GeoPP na may kapasidad na 4 MW.

Ang enerhiya ng geothermal sa Russia ay nakatuon sa parehong konstruksyon ng malalaking pasilidad at ang paggamit ng geothermal na enerhiya para sa mga indibidwal na bahay, paaralan, ospital, pribadong tindahan at iba pang mga pasilidad na gumagamit ng mga geothermal na sistema ng sirkulasyon.

Sa Teritoryo ng Stavropol, sa Kayasulinskoye na larangan, ang pagtatayo ng isang mamahaling pang-eksperimentong Stavropol Geothermal Power Plant na may kapasidad na 3 MW ay sinimulan at nasuspinde.

Noong 1999, ang Verkhne-Mutnovskaya GeoPP ( larawan 5).


Larawan 5. Verkhne-Mutnovskaya GeoPP

Ito ay may kapasidad na 12 MW (3x4 MW) at isang pang-eksperimentong at pang-industriya na yugto ng Mutnovskaya GeoPP na may kapasidad na disenyo ng 200 MW, nilikha upang maibigay ang pang-industriya na rehiyon ng Petropavlovsk-Kamchatsk.

Ngunit sa kabila ng malalaking kalamangan sa direksyon na ito, mayroon ding mga kawalan:

1. Ang pangunahing kailangan ay upang ibomba ang basurang tubig pabalik sa ilalim ng lupa na aquifer. Naglalaman ang mga katubigan ng tubig ng isang malaking halaga ng mga asing-gamot ng iba't ibang mga nakakalason na metal (boron, tingga, sink, cadmium, arsenic) at mga compound ng kemikal (amonya, phenol), na imposibleng maihatid ang mga tubig na ito sa mga likas na sistema ng tubig na matatagpuan sa ibabaw.

2. Paminsan-minsan, ang isang operating geothermal power plant ay maaaring masuspinde bilang resulta ng natural na pagbabago sa crust ng lupa.

3. Ang paghahanap ng isang angkop na lugar para sa pagtatayo ng isang geothermal power plant at pagkuha ng pahintulot mula sa mga lokal na awtoridad at ang pahintulot ng mga residente na itayo ito ay maaaring maging problema.

4. Ang konstruksyon ng isang GeoPP ay maaaring makaapekto sa negatibong katatagan ng lupa sa nakapalibot na rehiyon.

Karamihan sa mga pagkukulang na ito ay hindi gaanong mahalaga at mas ganap na malulutas.

Ang mga tao sa mundo ngayon ay hindi nag-iisip tungkol sa mga kahihinatnan ng kanilang mga desisyon. Kung sabagay, ano ang gagawin nila kung mauubusan sila ng langis, gas at karbon? Sanay ang mga tao sa pamumuhay sa ginhawa. Hindi nila magawang maiinit ang kanilang mga bahay sa kahoy na panggatong sa loob ng mahabang panahon, dahil ang isang malaking populasyon ay mangangailangan ng isang malaking halaga ng kahoy, na kung saan sa kanyang sarili ay hahantong sa malakihang pagkasira ng kahoy at iwanan ang mundo nang walang oxygen. Samakatuwid, upang maiwasang mangyari ito, kinakailangang gamitin ang mga mapagkukunang magagamit sa amin sa ekonomiya, ngunit may maximum na kahusayan. Ang isa sa mga paraan upang malutas ang problemang ito ay ang pagbuo ng geothermal na enerhiya. Siyempre, mayroon itong mga plus at minus, ngunit ang pag-unlad nito ay lubos na mapapadali ang karagdagang pagkakaroon ng sangkatauhan at may malaking papel sa karagdagang pag-unlad nito.

Ngayon ang direksyon na ito ay hindi masyadong popular, dahil ang mundo ay pinangungunahan ng industriya ng langis at gas at ang mga malalaking kumpanya ay hindi nagmamadali na mamuhunan sa pagbuo ng isang pinaka-kailangan na industriya. Samakatuwid, para sa karagdagang pag-unlad ng enerhiya ng geothermal, kailangan ang pamumuhunan at suporta sa estado, kung wala ito imposibleng magpatupad ng anuman sa pambansang sukat. Ang pagpapakilala ng geothermal na enerhiya sa balanse ng enerhiya ng bansa ay magpapahintulot sa:

1. upang madagdagan ang seguridad ng enerhiya, sa kabilang banda, upang mabawasan ang nakakasamang epekto sa sitwasyong pangkapaligiran kumpara sa tradisyunal na mapagkukunan.

2. upang mapaunlad ang ekonomiya, sapagkat ang napalaya na pondo ay maaaring mamuhunan sa iba pang mga industriya, ang pagpapaunlad ng lipunan ng estado, atbp.

Sa huling dekada, ang paggamit ng di-tradisyonal na mapagkukunang nababagong enerhiya ay nakaranas ng isang tunay na boom sa mundo. Ang laki ng aplikasyon ng mga mapagkukunang ito ay nadagdagan ng maraming beses. Nagagawa nitong radikal at sa pinaka batayang pang-ekonomiya malutas ang problema ng supply ng enerhiya sa mga rehiyon na ito, na gumagamit ng mamahaling na-import na gasolina at nasa gilid ng isang krisis sa enerhiya, nagpapabuti sa sitwasyong panlipunan ng populasyon ng mga rehiyon na ito, atbp. ay eksaktong nakikita natin sa Kanlurang Europa (Alemanya, Pransya, Great Britain), Hilagang Europa (Noruwega, Sweden, Pinlandiya, Iceland, Denmark). Ito ay dahil sa ang katunayan na sila ay may mataas na pag-unlad sa ekonomiya at napaka-umaasa sa mga mapagkukunan ng fossil, at samakatuwid ang mga pinuno ng mga estado na ito, kasama ang negosyo, ay sinusubukan na mabawasan ang pagpapakandili na ito. Sa partikular, ang pagbuo ng geothermal na enerhiya sa mga bansang Nordic ay pinaboran ng pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga geyser at bulkan. Hindi para sa wala na ang I Island ay tinawag na lupain ng mga bulkan at geyser.

Ngayon ang sangkatauhan ay nagsisimulang maunawaan ang kahalagahan ng industriya na ito at sinusubukan na paunlarin ito hangga't maaari. Ang paggamit ng isang malawak na hanay ng iba't ibang mga teknolohiya ay ginagawang posible upang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya ng 40-60% at sa parehong oras masiguro ang tunay na pag-unlad ng ekonomiya. At ang natitirang pangangailangan para sa elektrisidad at init ay maaaring masakop dahil sa kanyang mas mahusay na produksyon, dahil sa pagpapanumbalik, dahil sa kombinasyon ng init at pagbuo ng kuryente, pati na rin dahil sa paggamit ng mga nababagong mapagkukunan, na ginagawang posible na iwanan ang ilang mga uri ng mga halaman ng kuryente at binabawasan ang mga emissions ng carbon dioxide. gas ng halos 80%.

Listahan ng mga sanggunian:

(1) Baeva A.G., Moskvicheva V.N. Ang enerhiya ng geothermal: mga problema, mapagkukunan, paggamit: ed. Moscow: Napakalaking SSSR, Institute of Thermophysics, 1979 .-- 350 p.

2. Berman E., Mavritsky B.F. Geothermal Energy: ed. M.: Mir, 1978 - 416 pahina.

3. Geothermal na enerhiya. [Elektronikong mapagkukunan] - Access mode - URL: http://ustoj.com/Energy_5.htm(petsa ng paggamot 08/29/2013).

4. Geothermal na enerhiya ng Russia. [Elektronikong mapagkukunan] - Access mode - URL: http://www.gisee.ru/articles/geothermic-energy/24511/(petsa ng paggamot 09/07/2013).

5. Dvorov I.M. Malalim na init ng Daigdig: ed. Moscow: Nauka, 1972 .-- 208 p.

6. Power engineering. Mula sa Wikipedia, ang libreng encyclopedia. [Elektronikong mapagkukunan] - Access mode - URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Geothermal_energy(petsa ng paggamot 09/07/2013).

Paksa: Pagkalkula ng thermal scheme ng isang geothermal power plant

Ang geothermal power plant ay binubuo ng dalawang turbine:



ang una - gumagana sa puspos na singaw ng tubig na nakuha sa pinalawak

katawan Kuryente - NePT \u003d 3 MW;

ang pangalawa - gumagana sa puspos ng singaw ng freon - R11, na sumingaw


nakuha ito dahil sa init ng tubig na tinanggal mula sa expander. Electric

kapangyarihan - NeCT, MW.

Tubig mula sa mga geothermal well na may temperatura tgw \u003d 175 ° С post-

nahuhulog sa expander. Gumagawa ang expander ng dry saturated steam na may

Enerhiya ng geothermal


Annotation.

Panimula.

Ang gastos ng elektrisidad na nabuo ng mga geothermal power plant.

Listahan ng mga sanggunian.

Annotation.

Ang gawaing ito ay nagpapakita ng kasaysayan ng pag-unlad ng geothermal na enerhiya, kapwa sa buong mundo at sa ating bansa ng Russia. Ang pagsusuri ng paggamit ng malalim na init ng Earth, para sa pag-convert nito sa enerhiya na elektrikal, pati na rin sa pagbibigay ng mga lungsod at nayon ng init at mainit na supply ng tubig sa mga nasabing rehiyon ng ating bansa tulad ng Kamchatka, Sakhalin, ang North Caucasus, ay mayroong natupad. Ang isang pagiging posible na pag-aaral ay ginawa para sa pagpapaunlad ng mga geothermal na deposito, ang pagtatayo ng mga planta ng kuryente at ang mga tuntunin ng kanilang pagbabawi. Sa paghahambing ng mga enerhiya ng mga mapagkukunang geothermal sa iba pang mga uri ng mapagkukunan ng enerhiya, nakukuha namin ang mga prospect para sa pagpapaunlad ng geothermal na enerhiya, na dapat tumagal ng isang mahalagang lugar sa pangkalahatang balanse ng paggamit ng enerhiya. Sa partikular, para sa muling pagbubuo at muling kagamitan ng sektor ng enerhiya ng rehiyon ng Kamchatka at ang mga Kuril Island, na bahagi ng Primorye at Hilagang Caucasus, kinakailangang gumamit ng aming sariling mga mapagkukunang geothermal.

Panimula.

Ang mga pangunahing direksyon para sa pagpapaunlad ng mga bumubuo ng mga kakayahan sa sektor ng enerhiya ng bansa sa malapit na hinaharap ay ang panteknikal na muling kagamitan at muling pagtatayo ng mga planta ng kuryente, pati na rin ang pagsasagawa ng mga bagong kakayahan sa pagbuo. Una sa lahat, ito ang pagtatayo ng pinagsamang mga halaman ng pag-ikot na may kahusayan na 5560%, na magpapataas sa kahusayan ng mga umiiral na mga thermal power plant ng 2540%. Ang susunod na yugto ay dapat na ang pagtatayo ng mga thermal power plant na gumagamit ng mga bagong teknolohiya para sa pagsunog ng solidong gasolina at may mga supercritical steam parameter upang makamit ang kahusayan ng TPP na 46-48%. Ang mga planta ng nuklear na kuryente na may mga bagong uri ng thermal at mabilis na mga neutron reactor ay makakatanggap din ng karagdagang pag-unlad.

Ang isang mahalagang lugar sa pagbuo ng sektor ng enerhiya ng Russia ay inookupahan ng sektor ng supply ng init ng bansa, na kung saan ay ang pinakamalaking sa mga tuntunin ng dami ng natupok na mapagkukunan ng enerhiya, higit sa 45% ng kanilang kabuuang pagkonsumo. Ang mga sistema ng pagpainit ng distrito (DH) ay gumagawa ng higit sa 71%, at desentralisadong mapagkukunan tungkol sa 29% ng lahat ng init. Mahigit sa 34% ng lahat ng init ang ibinibigay ng mga power plant, halos 50% ng mga boiler house. Alinsunod sa diskarte sa enerhiya ng Russia hanggang 2020. binalak nitong dagdagan ang pagkonsumo ng init sa bansa ng hindi bababa sa 1.3 beses, at ang bahagi ng desentralisadong supply ng init ay tataas mula 28.6% noong 2000. hanggang sa 33% sa 2020

Ang pagtaas ng mga presyo na naganap sa mga nagdaang taon para sa fossil fuel (gas, fuel oil, diesel fuel) at para sa pagdadala nito sa mga malalayong rehiyon ng Russia at, nang naaayon, isang layunin na pagtaas sa mga presyo ng pagbebenta para sa elektrisidad at thermal na enerhiya na pangunahing pagbago ng ugali patungo sa paggamit ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya: geothermal, hangin, solar.

Samakatuwid, ang pagbuo ng geothermal na enerhiya sa ilang mga rehiyon ng bansa ay nagbibigay-daan ngayon upang malutas ang problema ng kuryente at supply ng init, sa partikular sa Kamchatka, ang Kuril Islands, pati na rin sa North Caucasus, sa ilang mga rehiyon ng Siberia at ng European bahagi ng Russia.

Kabilang sa mga pangunahing direksyon ng pagpapabuti at pag-unlad ng mga sistema ng supply ng init ay dapat na ang pagpapalawak ng paggamit ng mga lokal na di-tradisyunal na mapagkukunang nababagong enerhiya at, una sa lahat, ang geothermal na init ng mundo. Sa susunod na 7-10 taon, sa tulong ng mga modernong teknolohiya ng lokal na supply ng init, salamat sa init ng init, ang mga makabuluhang mapagkukunan ng fossil fuel ay mai-save.

Sa huling dekada, ang paggamit ng di-tradisyunal na mapagkukunang nababagong enerhiya (NRES) ay nakakaranas ng isang tunay na boom sa mundo. Ang sukat ng aplikasyon ng mga mapagkukunang ito ay nadagdagan ng maraming beses. Ang direksyon na ito ay nabubuo nang masinsinan sa paghahambing sa iba pang mga lugar ng enerhiya. Mayroong maraming mga kadahilanan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito. Una sa lahat, halata na ang panahon ng murang tradisyonal na mapagkukunan ng enerhiya ay hindi na maibabalik. Mayroon lamang isang kalakaran sa lugar na ito - ang pagtaas ng mga presyo para sa lahat ng mga uri. Hindi gaanong makabuluhan ang pagnanasa ng maraming mga bansa na pinagkaitan ng kanilang fuel base para sa kalayaan ng enerhiya. Ang mga pagsasaalang-alang sa kapaligiran, kasama ang paglabas ng mga nakakapinsalang gas, ay may mahalagang papel. Ang populasyon ng mga maunlad na bansa ay nagbibigay ng aktibong moral na suporta para sa paggamit ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya.

Para sa mga kadahilanang ito, ang pagpapaunlad ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya sa maraming mga estado ay isang priyoridad na gawain ng panteknikal na patakaran sa larangan ng enerhiya. Sa isang bilang ng mga bansa, ang patakarang ito ay ipinatupad sa pamamagitan ng pinagtibay na balangkas ng pambatasan at regulasyon, na nagtatatag ng balangkas na ligal, pang-ekonomiya at pang-organisasyon para sa paggamit ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya. Sa partikular, ang mga pundasyong pang-ekonomiya ay binubuo ng iba't ibang mga hakbang upang suportahan ang mga mapagkukunang nababagong enerhiya sa yugto ng kanilang pag-unlad ng merkado ng enerhiya (mga benepisyo sa buwis at kredito, direktang mga subsidyo, atbp.)

Sa Russia, ang praktikal na aplikasyon ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya ay naiwan nang malaki sa likod ng mga nangungunang bansa. Walang balangkas pambatasan at pang-regulasyon, pati na rin ang suporta sa pang-ekonomiya ng estado. Ang lahat ng ito ay nagpapahirap sa pagsasanay sa lugar na ito. Ang pangunahing dahilan para sa mga pumipigil na kadahilanan ay ang matagal ng mga kaguluhang pang-ekonomiya sa bansa at, bilang resulta, mga paghihirap sa pamumuhunan, mababang mabisang demand, kawalan ng pondo para sa mga kinakailangang kaunlaran. Gayunpaman, ilang mga gawain at praktikal na hakbang para sa paggamit ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya sa ating bansa ay isinasagawa (geothermal energy). Ang mga deposito ng steam-hydrothermal sa Russia ay matatagpuan lamang sa Kamchatka at Kuril Islands. Samakatuwid, ang geothermal na enerhiya ay hindi maaaring at sa hinaharap ay kumuha ng isang makabuluhang lugar sa sektor ng enerhiya ng bansa bilang isang buo. Gayunpaman, nagagawa nitong radikal at sa pinakapinabuhing batayan malutas ang problema ng supply ng kuryente sa mga rehiyon na ito, na gumagamit ng mamahaling na-import na fuel (fuel fuel, karbon, diesel fuel) at nasa gilid ng isang krisis sa enerhiya. Ang potensyal ng mga deposito ng steam-hydrothermal sa Kamchatka ay may kakayahang magbigay mula sa iba't ibang mga mapagkukunan mula 1000 hanggang 2000 MW ng naka-install na elektrisidad na kuryente, na makabuluhang lumampas sa mga pangangailangan ng rehiyon na ito para sa hinaharap na hinaharap. Sa gayon, may mga tunay na prospect para sa pagpapaunlad ng geothermal na enerhiya dito.

Ang kasaysayan ng pag-unlad ng enerhiya na geothermal.

Kasabay ng napakalaking mapagkukunan ng fuel fossil, ang Russia ay may malaking reserbang init ng lupa, na maaaring maparami ng mga geothermal na mapagkukunan na matatagpuan sa lalim na 300 hanggang 2500 m, pangunahin sa mga zone ng kasalanan ng crust ng lupa.

Ang teritoryo ng Russia ay mahusay na tuklasin, at ngayon ang mga pangunahing mapagkukunan ng init ng mundo ay kilala, na may makabuluhang potensyal sa industriya, kabilang ang enerhiya. Bukod dito, halos saanman may mga reserba ng init na may temperatura na mula 30 hanggang 200 ° C.

Bumalik noong 1983. sa VSEGINGEO, isang atlas ng mga mapagkukunang thermal water ng USSR ay naipon. Sa ating bansa, 47 geothermal na deposito ang nasisiyasat na may mga reserba ng mga thermal water, na ginagawang posible upang makakuha ng higit sa 240 · 10³m³ / araw. Ngayon sa Russia, ang mga dalubhasa mula sa halos 50 mga organisasyong pang-agham ay nakikibahagi sa mga problema sa paggamit ng init ng mundo.

Mahigit sa 3,000 mga balon ang na-drill upang magamit ang mga mapagkukunang geothermal. Ang gastos ng geothermal na pagsasaliksik at pagpapatakbo ng pagbabarena na isinasagawa sa lugar na ito, sa kasalukuyang mga presyo, ay higit sa 4 bilyon. dolyar Kaya sa Kamchatka, sa mga geothermal na patlang, 365 na mga balon ay na-drill na may lalim na 225 hanggang 2266 m at ginugol (pabalik noong mga panahong Sobyet) mga 300 milyon. dolyar (sa modernong mga presyo).

Ang unang geothermal power plant ay kinomisyon sa Italya noong 1904. Ang unang geothermal power plant sa Kamchatka, at ang una sa USSR, ang Pauzhetskaya Geothermal Power Plant, ay naisagawa noong 1967. at may lakas na 5 mW, pagkatapos ay tumaas sa 11 mW. Ang isang bagong lakas sa pag-unlad ng geothermal na enerhiya sa Kamchatka ay ibinigay noong dekada 90 sa paglitaw ng mga samahan at kumpanya (JSC Geotherm, JSC Intergeotherm, JSC Nauka), na sa pakikipagtulungan sa industriya (pangunahin sa Kaluga Turbine Plant) ay nakabuo ng bagong progresibo mga scheme, teknolohiya at uri ng kagamitan para sa pag-convert ng geothermal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya at nakakuha ng mga pautang mula sa European Bank para sa Muling pagbuo at Pag-unlad. Bilang isang resulta, noong 1999. sa Kamchatka, ang Verkhne-Mutnovskaya Geothermal Power Plant (tatlong modyul na 4 MW bawat isa) ay kinomisyon. Ang unang yunit ng 25mW ay kinomisyon. ang unang yugto ng Mutnovskaya Geothermal Power Plant na may kabuuang kapasidad na 50 MW.

Ang pangalawang yugto na may kapasidad na 100 MW ay maaaring i-komisyon sa 2004

Sa gayon, natutukoy ang pinakamalapit at lubos na tunay na mga prospect para sa geothermal na enerhiya sa Kamchatka, na isang positibo, walang dudang halimbawa ng paggamit ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya sa Russia, sa kabila ng mga seryosong paghihirap ng ekonomiya sa bansa. Ang potensyal ng mga patlang ng singaw-hydrothermal sa Kamchatka ay may kakayahang magbigay ng 1000 MW ng naka-install na elektrisidad na kuryente, na higit na lumalagpas sa mga pangangailangan ng rehiyon na ito para sa hinaharap na hinaharap.

Ayon sa Institute of Volcanology ng Far Eastern Branch ng Russian Academy of Science, ang natukoy na mga mapagkukunang geothermal ay ginagawang posible upang lubos na maibigay ang Kamchatka ng elektrisidad at init sa loob ng higit sa 100 taon. Kasama ang mataas na temperatura na patlang ng Mutnovskoye na may kapasidad na 300 MW (e) sa timog ng Kamchatka, ang mga makabuluhang taglay ng mga mapagkukunang geothermal ay kilala sa Koshelevskoye, Bolshe Bannom, at sa hilaga sa mga bukid ng Kireunskoye. Ang mga reserba ng init ng mga tubig na geothermal sa Kamchatka ay tinatayang nasa 5000 MW (t).

Ang Chukotka ay mayroon ding mga makabuluhang taglay ng geothermal heat (sa hangganan ng rehiyon ng Kamchatka), ang ilan sa mga ito ay natuklasan na at maaaring aktibong magamit para sa mga kalapit na lungsod at nayon.

Ang mga Kuril Island ay mayaman din sa mga reserba ng init ng lupa, sapat na sila para sa supply ng init at kuryente ng teritoryo na ito sa loob ng 100-200 taon. Sa isla ng Iturup, natuklasan ang mga reserbang isang dalawang-yugto na geothermal coolant, ang kapasidad na (30 MW (e)) ay sapat upang matugunan ang mga kinakailangan sa enerhiya ng buong isla sa susunod na 100 taon. Ang mga balon ay na-drill na dito sa Okeanskoye geothermal na patlang at isang GeoPP ay kasalukuyang ginagawa. Sa katimugang isla ng Kunashir mayroong mga reserba ng geothermal heat, na ginagamit na upang makabuo ng kuryente at supply ng init sa lungsod ng Yuzhno Kurilsk. Ang bituka ng hilagang isla ng Paramushir ay hindi gaanong pinag-aralan, subalit, nalalaman na ang islang ito ay mayroon ding mga makabuluhang taglay ng geothermal na tubig na may temperatura na 70 hanggang 95 ° C, at isang GeoTS na may kapasidad na 20 MW (t) ay itinatayo din dito.

Ang mga deposito ng mga thermal water na may temperatura na 100-200 ° C ay mas laganap. Sa temperatura na ito, ipinapayong gumamit ng mga low-fluid na gumaganang likido sa isang siklo ng singaw-turbine. Ang paggamit ng mga dobleng circuit geothermal power plant sa thermal water ay posible sa isang bilang ng mga rehiyon ng Russia, pangunahin sa North Caucasus. Ang mga geothermal na deposito na may temperatura sa reservoir mula 70 hanggang 180 ° C, na matatagpuan sa lalim na 300 hanggang 5000 m, ay mahusay na pinag-aralan dito. Ang geothermal na tubig ay ginamit dito sa mahabang panahon para sa pag-init at suplay ng mainit na tubig. Sa Dagestan, higit sa 6 milyong cubic meter ng geothermal na tubig ang taunang ginagawa. Sa North Caucasus, halos 500 libong tao ang gumagamit ng suplay ng geothermal na tubig.

Ang Primorye, ang rehiyon ng Baikal, ang rehiyon ng West Siberian ay mayroon ding mga reserba ng geothermal heat na angkop para sa malakihang paggamit sa industriya at agrikultura.

Ang pag-convert ng geothermal na enerhiya sa kuryente at init.

Ang isa sa mga promising na lugar para sa paggamit ng init ng sobrang mineralized underwater thermal na tubig ay ang pagbabago nito sa elektrikal na enerhiya. Para sa layuning ito, isang teknolohikal na pamamaraan para sa pagtatayo ng isang geothermal power plant ay binuo, na binubuo ng isang geothermal sirkulasyon system (GCS) at isang steam turbine unit (STU), ang pamamaraan na kung saan ay ipinakita sa Larawan 1. Ang isang natatanging tampok ng naturang teknolohikal na pamamaraan mula sa mga kilalang ay dito ang papel na ginagampanan ng isang evaporator at isang superheater ay ginaganap ng isang downhole vertical counterflow heat exchanger na matatagpuan sa itaas na bahagi ng iniksyon na rin, kung saan ang nakuha na mataas na temperatura na thermal ang tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng pipeline sa ibabaw, kung saan, pagkatapos ng paglipat ng init sa pangalawang carrier ng init, ay ibabalik pabalik sa reservoir. ... Ang pangalawang carrier ng init mula sa pampalapot ng yunit ng turbine ng singaw ay dumadaloy ng gravity patungo sa pagpainit na lugar sa pamamagitan ng isang tubo na tumakbo pababa sa loob ng heat exchanger hanggang sa ilalim.

Ang gawain ng mga paaralang bokasyonal ay batay sa ikot ng Rankine; t, s diagram ng pag-ikot na ito at ang likas na katangian ng pagbabago sa mga temperatura ng mga carrier ng init sa heat exchanger-evaporator.

Ang pinakamahalagang punto sa pagtatayo ng isang geothermal power plant ay ang pagpili ng isang gumaganang likido sa pangalawang circuit. Ang likidong nagtatrabaho na napili para sa pag-install ng geothermal ay dapat magkaroon ng kanais-nais na mga kemikal, pisikal at pagpapatakbo na mga katangian sa ilalim ng mga naibigay na kundisyon sa pagpapatakbo, ibig sabihin upang maging matatag, hindi nasusunog, walang bisa na sumabog, hindi nakakalason, inert patungkol sa mga materyales sa konstruksyon at murang. Ito ay kanais-nais na pumili ng isang gumaganang likido na may isang mas mababang koepisyent ng pabago-bagong lagkit (mas mababa ang pagkawala ng haydroliko) at may isang mas mataas na koepisyent ng thermal conductivity (mas mahusay na paglipat ng init).

Ito ay praktikal na imposibleng matupad ang lahat ng mga kinakailangang ito nang sabay-sabay, samakatuwid ito ay laging kinakailangan upang ma-optimize ang pagpili ng isa o ibang gumaganang likido.

Mababang paunang mga parameter ng mga gumaganang katawan ng mga geothermal power plant ay humahantong sa paghahanap para sa mga mababang-kumukulo na nagtatrabaho na mga katawan na may isang negatibong kurba ng tamang curve ng hangganan sa diagram ng t, s, dahil ang paggamit ng tubig at singaw ay humahantong sa kasong ito sa isang pagkasira ng mga thermodynamic parameter at sa isang matalim na pagtaas sa mga sukat ng mga halaman ng steam turbine, na mahalaga. ay nagdaragdag ng kanilang halaga.

Iminungkahi na gumamit ng isang halo ng isobutane + isopentane sa supercritical na estado bilang isang supercritical na ahente sa pangalawang circuit ng binary cycle ng enerhiya. Ang paggamit ng mga supercritical mixture ay maginhawa dahil ang mga kritikal na katangian, ibig sabihin ang kritikal na temperatura tc (x), ang kritikal na presyon ng pc (x), at ang kritikal na density qc (x) ay nakasalalay sa komposisyon ng pinaghalong x. Gagawin nitong posible, sa pamamagitan ng pagpili ng komposisyon ng pinaghalong, upang piliin ang supercritical na ahente na may pinaka kanais-nais na kritikal na mga parameter para sa kaukulang temperatura ng thermal water ng isang partikular na geothermal field.

Ang low-kumukulong hydrocarbon isobutane ay ginagamit bilang isang pangalawang carrier ng init, ang mga thermodynamic parameter na tumutugma sa kinakailangang mga kundisyon. Kritikal na mga parameter ng isobutane: tc \u003d 134.69 ° C; pk \u003d 3.629 MPa; qк \u003d 225.5kg / m³. Bilang karagdagan, ang pagpili ng isobutane bilang isang pangalawang coolant ay dahil sa medyo mababang gastos at kabaitan sa kapaligiran (taliwas sa mga freon). Ang Isobutane bilang isang gumaganang likido ay natagpuan ang malawak na pamamahagi sa ibang bansa, at iminungkahi din na gamitin ito sa isang supercritical na estado sa binary geothermal energy cycle.

Ang mga katangian ng enerhiya ng yunit ay dinisenyo para sa isang malawak na hanay ng mga temperatura ng ginawa tubig at iba't ibang mga mode ng pagpapatakbo nito. Sa kasong ito, ipinapalagay sa lahat ng mga kaso na ang temperatura ng paghalay ng isobutane tcon \u003d 30 ° C.

Lumilitaw ang tanong tungkol sa pagpili ng pinakamaliit na pagkakaiba sa temperatura êtfig. 2. Sa isang banda, ang isang pagbawas sa êt ay humahantong sa isang pagtaas sa ibabaw ng evaporator heat exchanger, na maaaring hindi nabigyang-katwiran sa ekonomiya. Sa kabilang banda, ang isang pagtaas sa êt sa isang naibigay na temperatura ng thermal water tt ay humahantong sa pangangailangan na babaan ang temperatura ng pagsingaw tg (at, dahil dito, presyon), na negatibong makakaapekto sa kahusayan ng siklo. Sa karamihan ng mga praktikal na kaso, inirerekumenda na kumuha ng êt \u003d 10 ÷ 25 ° C.

Ipinakita ng mga resulta na mayroong mga pinakamainam na parameter para sa pagpapatakbo ng planta ng kuryente ng singaw, na nakasalalay sa temperatura ng tubig na pumapasok sa pangunahing circuit ng generator ng singaw ng exchanger ng init. Sa pagtaas ng temperatura ng pagsingaw ng isobutane tg, ang lakas na N na nabuo ng turbine ay tumataas ng 1 kg / s ng pangalawang rate ng daloy ng coolant. Sa parehong oras, habang tumataas ang tz, ang dami ng sumingaw na isobutane ay bumababa ng 1 kg / s ng pagkonsumo ng thermal water.

Habang tumataas ang temperatura ng thermal water, tumataas din ang pinakamainam na temperatura ng pagsingaw.

Ipinapakita ng Larawan 3 ang mga grapiko ng pagtitiwala ng kuryenteng N na nabuo ng turbine sa temperatura ng pagsingaw na tf ng pangalawang coolant sa iba't ibang temperatura ng thermal water.

Para sa mataas na temperatura na tubig (tt \u003d 180 ° C), ang mga supercritical cycle ay isinasaalang-alang, kapag ang paunang presyon ng singaw ay pH \u003d 3.8; 4.0; 4.2; at 5.0MPa. Sa mga ito, ang pinaka-epektibo mula sa pananaw ng pagkuha ng maximum na lakas ay ang supercritical cycle, na malapit sa tinaguriang "triangular" na cycle na may paunang presyon ng pH \u003d 5.0 MPa. Sa pag-ikot na ito, dahil sa pinakamaliit na pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng coolant at ng gumaganang likido, ang potensyal na temperatura ng thermal water ay ginagamit ng lubos. Ang paghahambing sa cycle na ito sa subcritical one (pH \u003d 3.4 MPa) ay nagpapakita na ang lakas na nabuo ng turbine sa panahon ng supercritical cycle ay tumataas ng 11%, ang density ng daloy ng bagay na pumapasok sa turbine ay 1.7 beses na mas mataas kaysa sa cycle na may pH \u003d 3, 4 MPa, na hahantong sa isang pagpapabuti sa mga katangian ng transportasyon ng coolant at pagbawas sa laki ng kagamitan (supply pipelines at turbines) ng planta ng turbine ng singaw. Bilang karagdagan, sa pag-ikot na may pH \u003d 5.0 MPa, ang temperatura ng basurang thermal water tn, na na-injected pabalik sa reservoir, ay 42 ° C, habang sa subcritical cycle na may pH \u003d 3.4 MPa, ang temperatura ay tn \u003d 55 ° C.

Sa parehong oras, ang isang pagtaas sa paunang presyon sa 5.0 MPa sa supercritical cycle ay nakakaapekto sa gastos ng kagamitan, lalo na, ang gastos ng turbine. Bagaman ang laki ng daloy ng daloy ng turbine ay bumababa nang may pagtaas ng presyon, ang bilang ng mga yugto ng turbine ay sabay-sabay na tataas, kinakailangan ng isang mas binuo na tatak na tatak at, pinakamahalaga, ang kapal ng mga pader ng pambalot.

Upang lumikha ng isang supercritical cycle sa teknolohikal na pamamaraan ng GeoTPP, kinakailangan na mag-install ng isang bomba sa pipeline na kumukonekta sa condenser sa heat exchanger.

Gayunpaman, ang mga kadahilanan tulad ng pagtaas ng lakas, pagbawas sa laki ng mga pipeline ng supply at turbine, at isang mas kumpletong tugon ng potensyal na temperatura ng thermal water, ay nagsasalita pabor sa isang supercritical cycle.

Sa hinaharap, kinakailangan upang maghanap ng mga coolant na may mas mababang kritikal na temperatura, na magpapahintulot sa paglikha ng mga supercritical cycle kapag gumagamit ng mga thermal water na may mas mababang temperatura, dahil ang potensyal na thermal ng karamihan sa mga nasisiyasang deposito sa Russia ay hindi hihigit sa 100 ÷ 120 ° C. Sa paggalang na ito, ang pinakapangako ay R13B1 (trifluorobromomethane) na may mga sumusunod na kritikal na parameter: tк \u003d 66.9ºº; pk \u003d 3.946MPa; qк \u003d 770kg / m³.

Ang mga resulta ng tinatayang mga kalkulasyon ay nagpapakita na ang paggamit ng thermal water na may temperatura na tc \u003d 120 ° C sa pangunahing circuit ng Geothermal power plant at ang paglikha ng isang supercritical cycle na may paunang presyon ng p \u003d \u003d 5.0 MPa sa pangalawang circuit sa R13B1 freon, payagan din ang pagtaas ng lakas ng turbine hanggang sa 14% kumpara sa paunang presyon ng presyur \u003d 3.5 MPa.

Para sa matagumpay na pagpapatakbo ng geothermal power plant, kinakailangan upang malutas ang mga problemang nauugnay sa paglitaw ng kaagnasan at mga deposito ng sukat, na, bilang panuntunan, ay pinalala ng pagtaas ng mineralization ng thermal water. Ang pinaka matindi na deposito ng asin ay nabuo dahil sa pagkabulok ng thermal water at isang paglabag sa carbon dioxide equilibrium bilang isang resulta.

Sa iminungkahing teknolohikal na pamamaraan, ang pangunahing coolant ay nagpapalipat-lipat sa isang closed loop: reservoir - mahusay na produksyon - onshore pipeline - pump - injection well - reservoir kung saan ang mga kondisyon para sa degassing ng tubig ay nai-minimize. Sa parehong oras, kinakailangang sumunod sa mga kondisyon na tulad ng thermobaric sa ibabaw na bahagi ng pangunahing circuit, na pumipigil sa pagkabulok at pag-ulan ng mga deposito ng carbonate (depende sa temperatura at kaasinan, ang presyon ay dapat mapanatili sa antas na 1.5 MPa at mas mataas).

Ang pagbaba ng temperatura ng thermal water ay humahantong sa pag-ulan ng mga di-carbonate na asing-gamot, na kinumpirma ng mga pag-aaral na isinagawa sa Kayasulinsky geothermal test site. Ang bahagi ng piniritong mga asing-gamot ay idedeposito sa panloob na ibabaw ng iniksyon na mabuti, at ang maramihan ay isasagawa sa ilalim ng butil. Ang pagtitiwalag ng asin sa ilalim ng mahusay na pag-iniksyon ay mag-aambag sa isang pagbawas sa pag-iikot at isang unti-unting pagbaba ng pabilog na rate ng daloy, hanggang sa isang kumpletong pagsara ng GCC.

Upang maiwasan ang kaagnasan at scale na deposito sa GVC circuit, maaaring magamit ang isang mabisang reagent OEDPA (hydroxyethyl-dendiphosphonic acid), na may pangmatagalang anticorrosive at antiscale na epekto ng ibabaw na passivation. Ang pagpapanumbalik ng passivating layer ng OEDPA ay isinasagawa ng pana-panahong salpok na iniksiyon ng reagent solution sa thermal water sa wellhead ng produksyon.

Upang matunaw ang basik ng asin, na makakaipon sa ilalim ng butil, at, samakatuwid, upang maibalik ang pagka-injection ng iniksyon nang maayos, isang napaka-epektibo na reagent ay NMC (concentrate of low molekular weight acid), na maaari ding ipakilala sa pana-panahong pag-ikot thermal water sa lugar bago ang injection pump.

Dahil dito, mula sa itaas, maaaring iminungkahi na ang isa sa mga promising direksyon para sa pagpapaunlad ng thermal energy ng interior ng mundo ay ang pagbabago nito sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng pagbuo ng dobleng circuit geothermal power plant sa mga low-kumukulo na nagtatrabaho na ahente. Ang kahusayan ng naturang isang conversion ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, sa partikular sa pagpili ng gumaganang likido at ang mga parameter ng thermodynamic cycle ng pangalawang circuit ng GeoTPP.

Ang mga resulta ng kinakalkula na pagtatasa ng mga pag-ikot gamit ang iba't ibang mga coolant sa pangalawang circuit ay nagpapakita na ang pinakamainam ay mga supercritical cycle, na ginagawang posible upang madagdagan ang lakas ng turbina at kahusayan ng pag-ikot, pagbutihin ang mga katangian ng transportasyon ng coolant at mas ganap. patakbuhin ang temperatura ng paunang thermal water na nagpapalipat-lipat sa pangunahing circuit ng Geothermal power plant.

Natagpuan din na para sa mataas na temperatura na thermal water (180 ° C pataas) ang pinakapangako ay ang paglikha ng mga supercritical cycle sa pangalawang circuit ng isang Geothermal power plant na gumagamit ng isobutane, habang para sa mga tubig na may mas mababang temperatura (100 ÷ 120 ° C pataas), kapag lumilikha ng parehong mga cycle, ang pinakaangkop na coolant ay freon R13B1.

Nakasalalay sa temperatura ng nagawa na thermal water, mayroong isang pinakamainam na temperatura ng pagsingaw ng pangalawang carrier ng init na naaayon sa maximum na lakas na nabuo ng turbine.

Sa hinaharap, kinakailangan upang pag-aralan ang mga supercritical mixture, ang paggamit nito bilang isang gumaganang ahente para sa mga geothermal na ikot ng enerhiya ay pinaka-maginhawa, dahil sa pamamagitan ng pagpili ng pinaghalong komposisyon, madaling mabago ng isang tao ang kanilang mga kritikal na pag-aari depende sa panlabas na kundisyon.

Ang isa pang direksyon ay ang paggamit ng geothermal energy, geothermal heat supply, na matagal nang ginagamit sa Kamchatka at North Caucasus para sa pagpainit ng mga greenhouse, pagpainit at supply ng mainit na tubig sa sektor ng pabahay at komunal. Ang isang pagtatasa ng karanasan sa mundo at pang-tahanan ay nagpapahiwatig ng maaasahang kalikasan ng geothermal supply ng init. Sa kasalukuyan, ang mga geothermal heat supply system na may kabuuang kapasidad na 17,175 MW ay gumagana sa mundo, higit sa 200 libong mga geothermal na pag-install ang pinapatakbo sa Estados Unidos lamang. Ayon sa mga plano ng European Union, ang kapasidad ng mga geothermal heating system, kabilang ang mga heat pump, ay dapat na tumaas mula 1300 MW noong 1995 hanggang 5000 MW noong 2010.

Sa USSR, ginamit ang mga geothermal water sa Krasnodar at Stavropol Territories, Kabardino-Balkaria, North Ossetia, Checheno-Ingushetia, Dagestan, Kamchatka Region, Crimea, Georgia, Azerbaijan at Kazakhstan. Noong 1988, 60.8 milyong m³ ng geothermal na tubig ang nakuha, ngayon sa Russia ito ay nakuha hanggang sa 30 milyon. m³ bawat taon, na katumbas ng 150 ÷ \u200b\u200b170 libong tonelada ng karaniwang gasolina. Sa parehong oras, ang teknikal na potensyal ng geothermal na enerhiya, ayon sa Ministry of Energy ng Russian Federation, ay 2,950 milyong toneladang katumbas ng fuel.

Sa nakaraang 10 taon, ang sistema ng paggalugad, pagpapaunlad at pagsasamantala ng mga mapagkukunang geothermal ay naghiwalay sa ating bansa. Sa USSR, ang gawaing pang-agham na pagsasaliksik sa problemang ito ay isinagawa ng mga instituto ng Academy of Science, mga ministro ng heolohiya at industriya ng gas. Ang paggalugad, pagsusuri at pag-apruba ng mga reserba ng deposito ay isinasagawa ng mga instituto at dibisyon ng rehiyon ng Ministri ng Geology. Ang pagbabarena ng mga produktibong balon, pagpapaunlad sa larangan, pagpapaunlad ng mga teknolohiya ng muling pag-iniksyon, paggamot ng mga geothermal na tubig, pagpapatakbo ng mga geothermal na sistema ng supply ng init ay isinasagawa ng mga subdivision ng Ministri ng Indya ng Gas. Kasama rito ang limang departamento ng pagpapatakbo ng rehiyon, ang asosasyon ng pananaliksik at produksyon na "Soyuzgeotherm" (Makhachkala), na bumuo ng isang pamamaraan para sa prospective na paggamit ng mga geothermal na tubig sa USSR. Ang disenyo ng mga system at kagamitan para sa geothermal heat supply ay isinagawa ng Central Research and Development Institute of Engineering Equipment.

Sa kasalukuyan, ang komprehensibong gawain sa pagsasaliksik sa larangan ng geothermal ay tumigil: mula sa geological at hydrogeological na pananaliksik hanggang sa mga problema sa paglilinis ng mga geothermal na tubig. Ang exploratory drilling, pag-unlad ng dati nang nasaliksik na mga bukid ay hindi isinasagawa, ang kagamitan ng mga umiiral na geothermal heat supply system ay hindi binago. Ang papel na ginagampanan ng pamahalaan sa pagpapaunlad ng geothermics ay hindi gaanong mahalaga. Ang mga espesyalista sa geothermal ay nakakalat, ang kanilang karanasan ay hindi hinihiling. Ang pagtatasa ng kasalukuyang sitwasyon at mga prospect ng pag-unlad sa bagong mga kondisyong pang-ekonomiya ng Russia ay isinasagawa gamit ang halimbawa ng Teritoryo ng Krasnodar.

Para sa rehiyon na ito, sa lahat ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya, ang pinaka-maaasahan ay ang paggamit ng mga tubig na geothermal. Ipinapakita ng Larawan 4 ang mga priyoridad para sa paggamit ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya para sa supply ng init sa mga pasilidad sa Teritoryo ng Krasnodar.

Ang Teritoryo ng Krasnodar taun-taon ay gumagawa ng hanggang sa 10 milyong m³ / taon ng geothermal na tubig na may temperatura na 70 ÷ 100 ° C, na pumapalit sa 40 ÷ 50 libong toneladang organikong gasolina (sa mga tuntunin ng maginoo na gasolina). Mayroong 10 mga patlang na pinapatakbo na may 37 na balon, 6 na patlang na may 23 balon ay nasa ilalim ng pag-unlad. Kabuuang bilang ng mga geothermal na balon 77. Ang tubig ng geothermal ay uminit ng 32 hectares. mga greenhouse, 11 libong mga apartment sa walong mga pamayanan, ang mainit na supply ng tubig ay ibinibigay sa 2 libong mga tao. Ang tuklasin na mga reserba ng pagpapatakbo ng mga geothermal na tubig ng rehiyon ay tinatayang nasa 77.7 libo. m / araw, o sa panahon ng pagpapatakbo sa panahon ng pag-init - 11.7 MLn. sa bawat panahon, ang mga tinatayang reserba ay 165 mil. m³ / araw at 24.7 MLn. m bawat per season.

Ang isa sa pinauunlad ay ang Mostovskoe geothermal field, 240 km mula sa Krasnodar sa paanan ng Caucasus, kung saan 14 na balon ay na-drill na may lalim na 1650-1850 m na may mga rate ng daloy na 1500-3,300 m³ / araw, isang temperatura sa bibig ng 67-78 ° C, isang kabuuang kaasinan ng 0.9-1. 9g / l. Sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal, ang geothermal na tubig ay halos nakakatugon sa mga pamantayan para sa inuming tubig. Ang pangunahing mamimili ng geothermal na tubig mula sa deposito na ito ay isang greenhouse complex na may isang greenhouse area na hanggang sa 30 hectares, kung saan 8 na balon na dati nang nagtrabaho. Sa kasalukuyan, 40% ng greenhouse area ang nainit dito.

Para sa supply ng init ng mga gusali ng tirahan at tanggapan ng nayon. Ang Mostovoy noong 80s ay binuo ng isang geothermal central heating station (CHP) na may tinatayang thermal power na 5 MW, na ang diagram ay ipinakita sa Larawan 5. Ang geothermal na tubig sa gitnang istasyon ng pag-init ay ibinibigay mula sa dalawang balon na may daloy na 45 ÷ 70 m³ / h bawat isa at isang temperatura na 70 ÷ 74 º sa dalawang tangke ng imbakan na may kapasidad na 300 m³ bawat isa. Upang magamit ang init ng basurang geothermal na tubig, naka-install ang dalawang pump ng heat compressor na may tinatayang thermal power na 500 kW. Ang geothermal na tubig na ginugol sa mga sistema ng pag-init na may temperatura na 30 ÷ 35 ° C sa harap ng unit ng heat pump (HPU) ay nahahati sa dalawang daloy, na ang isa ay pinalamig sa 10 ° C at pinatuyo sa reservoir, at ang pangalawa ay pinainit sa 50 ° C at ibinalik sa mga tangke ng imbakan. Ang mga yunit ng heat pump ay gawa ng planta ng "Compressor" ng halaman batay sa mga refrigerator machine na A-220-2-0.

Sa kawalan ng pinakamataas na reheating, ang output ng init ng geothermal pagpainit ay kinokontrol sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng mga daanan ng coolant at cyclically. Sa huling pamamaraan, ang mga system ay pana-panahong puno ng geothermal heat carrier na may sabay na paglabas ng cooled. Sa isang pang-araw-araw na panahon ng pag-init ng Z, ang oras ng pag-init ng Zn ay natutukoy ng formula

Zн \u003d 48j / (1 + j), kung saan ang koepisyent ng supply ng init; kinakalkula ang temperatura ng hangin sa silid, ° С; at aktwal at kinakalkula ang panlabas na temperatura ng hangin, ° С.

Ang kapasidad ng mga tangke ng imbakan ng mga geothermal system ay natutukoy mula sa kundisyon ng pagtiyak sa na-normalize na amplitude ng pagbabago ng temperatura ng hangin sa pinainit na lugar ng tirahan (± 3 ° C) ayon sa pormula.

kung saan ang kF ay ang paglipat ng init ng sistema ng pag-init bawat 1 ° C ng ulo ng temperatura, W / ° C; Z \u003d Zн + Zperiod ng operasyon ng pag-init ng geothermal; Ang tagal ng pag-pause ng Zpp, h; Ang Qp at Qp ay ang tinatayang at pana-panahong average na thermal power ng sistema ng pag-init ng gusali, W; c · volumetric na kapasidad ng init ng geothermal na tubig, J / (m³ · ºº); nnumber ng geothermal pagpainit ay nagsisimula bawat araw; Ang k1 ay ang coefficient ng pagkawala ng init sa geothermal heat supply system; A1amplitude ng pagbabagu-bago ng temperatura sa pinainit na gusali, ºº; Kabuuang tagapagpahiwatig ng Rnomsum ng pagsipsip ng init ng mga pinainitang lugar; Ang kapasidad ng V at Vst ng mga sistema ng pag-init at mga network ng pag-init, m³.

Kapag nagpapatakbo ang mga heat pump, ang ratio ng mga rate ng daloy ng geothermal na tubig sa pamamagitan ng evaporator Gi at ng condenser Gk ay natutukoy ng pormula:

Kung saan ang tk, to, t ay ang temperatura ng geothermal na tubig pagkatapos ng pampalapot, gusali ng sistema ng pag-init at mga evaporator ng HPU, ºº.

Dapat pansinin ang mababang pagiging maaasahan ng mga inilapat na disenyo ng mga heat pump, dahil ang kanilang mga kondisyon sa pagpapatakbo ay naiiba nang malaki mula sa mga kondisyon sa pagpapatakbo ng mga refrigerator machine. Ang ratio ng mga presyon ng paglabas at pagsipsip ng mga compressor kapag nagpapatakbo sa mode ng heat pump ay 1.5 ÷ 2 beses na mas mataas kaysa sa mga refrigerator machine. Ang mga pagkabigo ng pagkonekta ng grupo ng rod-piston, industriya ng langis, awtomatiko ay humantong sa wala sa panahon na pagkabigo ng mga makina na ito.

Bilang isang resulta ng kawalan ng kontrol sa rehimeng hydrological, ang pagpapatakbo ng Mostovskoye geothermal na patlang ay nabawasan ng 2 beses sa loob ng 10 taon. Upang maibalik ang presyon ng reservoir ng patlang noong 1985. tatlong mga balon ng pag-iniksyon ang drilled, isang pumping station ang itinayo, ngunit ang kanilang trabaho ay hindi nagbigay ng positibong resulta dahil sa mababang injection ng mga reservoir.

Para sa pinakapangako na paggamit ng mga mapagkukunang geothermal sa lungsod ng Ust-Labinsk na may populasyon na 50 libong katao, na matatagpuan 60 km mula sa Krasnodar, isang geothermal na sistema ng supply ng init na may tinatayang thermal kapasidad na 65 MW ay nabuo. Ang mga sediment ng Eocene-Paleocene na may lalim na 2200-2600 m na may temperatura ng reservoir na 97-100 ° C at isang kaasinan na 17-24 g / l ay napili mula sa tatlong mga patutungong nagbubomba ng tubig.

Bilang isang resulta ng pagtatasa ng mayroon at inaasahang pag-load ng init alinsunod sa iskema ng pagpapaunlad ng supply ng init ng lungsod, natutukoy ang pinakamainam, kinakalkula, kapasidad ng init ng sistema ng supply ng init na geothermal. Ang isang teknikal at pang-ekonomiyang paghahambing ng apat na mga pagpipilian (tatlo sa mga ito na walang mga boiler house na may iba't ibang bilang ng mga balon at isa na may reheating sa isang boiler house) ay nagpakita na ang pamamaraan na may isang pinakamataas na boiler house ay may pinakamababang panahon ng pagbabayad, Larawan 6.

Nagbibigay ang geothermal heat supply system para sa pagtatayo ng kanluranin at gitnang thermal thermal na pag-inom ng tubig na may pitong mga balon ng iniksyon. Operating mode ng thermal water na kumukuha ng reverse injection ng cooled heat carrier. Ang sistema ng supply ng init ay doble-circuit na may rurok na pag-init sa boiler room at umaasang koneksyon ng mga umiiral na mga sistema ng pag-init ng mga gusali. Ang mga pamumuhunan sa kapital sa pagbuo ng sistemang geothermal na ito ay umabot sa 5.14 milyon. kuskusin (noong 1984 na presyo), ang panahon ng pagbabayad ay 4.5 taon, ang tinatayang ekonomiya ng pinalitan na gasolina ay 18.4 libong tonelada ng karaniwang gasolina bawat taon.

Ang gastos ng elektrisidad na nabuo ng mga geothermal power plant.

Ang mga gastos sa pagsasaliksik at pagpapaunlad (pagbabarena) ng mga geothermal na patlang ay umabot ng hanggang sa 50% ng kabuuang halaga ng isang geothermal power plant, at samakatuwid ang gastos ng elektrisidad na nabuo sa isang geothermal power plant ay lubos na makabuluhan. Kaya, ang gastos ng buong planta ng piloto (OP) ng Verkhnee-Mutnovskaya GeoPP [kapasidad 12 (3 × 4) MW] ay humigit-kumulang 300 milyong rubles. Gayunpaman, ang kawalan ng mga gastos sa transportasyon para sa gasolina, ang pagiging nabago ng enerhiya ng geothermal at ang kabaitan sa kapaligiran ng elektrisidad at paggawa ng init ay nagpapahintulot sa geothermal na enerhiya na matagumpay na makipagkumpetensya sa merkado ng enerhiya at sa ilang mga kaso ay gumagawa ng mas murang kuryente at init kaysa sa tradisyunal na IES at CHPs. Para sa mga liblib na lugar (Kamchatka, Kuril Islands), ang GeoPPs ay mayroong walang kundisyon na kalamangan sa CHP at mga solar power plant na tumatakbo sa na-import na gasolina.

Kung isasaalang-alang namin ang Kamchatka bilang isang halimbawa, kung saan higit sa 80% ng elektrisidad ang ginawa sa CHPP-1 at CHPP-2, na tumatakbo sa na-import na fuel oil, kung gayon ang paggamit ng geothermal na enerhiya ay mas kumikita. Kahit ngayon, kapag ang proseso ng pagtatayo at pagpapaunlad ng mga bagong GeoPPs sa Mutnovsky geothermal field ay nagpapatuloy pa rin, ang halaga ng kuryente sa Verkhne-Mutnovskaya GeoPP ay higit sa dalawang beses na mas mababa kaysa sa TPP sa Petropavlovsk Kamchatsky. Ang halaga ng 1 kW × h (e) sa lumang Pauzhetskaya GeoPP ay 2-3 beses na mas mababa kaysa sa CHP-1 at CHP-2.

Ang pangunahing gastos ng 1 kWh ng kuryente sa Kamchatka noong Hulyo 1988 ay mula 10 hanggang 25 cents, at ang average na taripa ng kuryente ay itinakda sa 14 cents. Noong Hunyo 2001. sa parehong rehiyon, ang taripa ng kuryente para sa 1 kWh ay umaabot mula 7 hanggang 15 sentimo. Sa simula ng 2002. ang average na taripa sa OJSC Kamchatskenergo ay 3.6 rubles. (12 cents). Ito ay lubos na malinaw na ang ekonomiya ng Kamchatka ay hindi maaaring matagumpay na makabuo nang hindi binabawasan ang gastos ng natupok na kuryente, at makakamtan lamang ito sa pamamagitan ng paggamit ng mga mapagkukunang geothermal.

Ngayon, kapag muling pagbubuo ng sektor ng enerhiya, napakahalagang magpatuloy mula sa totoong mga presyo para sa gasolina at kagamitan, pati na rin ang mga presyo ng enerhiya para sa iba't ibang mga mamimili. Kung hindi man, maaari kang makakuha ng mga maling konklusyon at hula. Kaya, sa diskarte ng pagpapaunlad ng ekonomiya ng rehiyon ng Kamchatka, na binuo noong 2001 sa "Dalsetproekt", nang walang sapat na pagbibigay-katwiran para sa 1000 m³ ng gas, isang presyo na $ 50 ang kasama, bagaman malinaw na ang tunay na halaga ng gas ay hindi mas mababa sa $ 100, at ang tagal ng pag-unlad ng mga patlang ng gas ay magiging 5 ÷ 10 taon. Sa parehong oras, ayon sa iminungkahing diskarte, ang mga reserbang gas ay kinakalkula para sa isang buhay sa serbisyo na hindi hihigit sa 12 taon. Samakatuwid, ang mga prospect para sa pagpapaunlad ng sektor ng enerhiya ng rehiyon ng Kamchatka ay dapat na nauugnay pangunahin sa pagbuo ng isang serye ng mga geothermal power plant sa patlang ng Mutnovskoye [hanggang sa 300 MW (e)], ang muling kagamitan ng Pauzhetskaya GeoPP, ang kapasidad na dapat dagdagan sa 20 MW, at ang pagtatayo ng mga bagong GeoPP. Titiyakin ng huli na ang kalayaan ng enerhiya ng Kamchatka sa loob ng maraming taon (hindi bababa sa 100 taon) at babawasan ang gastos ng naibentang elektrisidad.

Ayon sa pagtatasa ng World Energy Council, sa lahat ng mga mapagkukunang nababagong enerhiya, ang pinakamababang presyo bawat 1 kWh ay nasa GeoPP (tingnan ang talahanayan).

kapangyarihan

gamitin

kapangyarihan

Ang gastos

naka-install

sa huli

10200 55 ÷ 95 (84) 2 ÷ 10 1 ÷ 8 800 ÷ 3000 70,2 22
Hangin 12500 20 ÷ 30 (25) 5 ÷ 13 3 ÷ 10 1100 ÷ 1700 27,1 30
50 8 ÷ 20 25 ÷ 125 5 ÷ 25 5000 ÷ 10000 2,1 30
Pagtaas ng tubig 34 20 ÷ 30 8 ÷ 15 8 ÷ 15 1700 ÷ 2500 0,6

Mula sa karanasan ng pagpapatakbo ng malalaking GeoPPs sa Pilipinas, New Zealand, Mexico at Estados Unidos, sumusunod na ang gastos na 1 kWh ng kuryente ay madalas na hindi hihigit sa 1 sentimo, habang dapat tandaan na ang kadahilanan ng paggamit ng kuryente sa Ang GeoPP ay umabot sa 0.95.

Ang geothermal heat supply ay pinaka-kapaki-pakinabang sa direktang paggamit ng geothermal hot water, pati na rin sa pagpapakilala ng mga heat pump, na maaaring mabisang magamit ang init ng mundo na may temperatura na 10 ÷ 30 ° C, ibig sabihin. mababang antas ng geothermal heat. Sa kasalukuyang mga kondisyong pang-ekonomiya ng Russia, ang pag-unlad ng geothermal supply ng init ay napakahirap. Ang mga nakapirming assets ay dapat na namuhunan sa mahusay na pagbabarena. Sa Teritoryo ng Krasnodar, kung ang halaga ng pagbabarena ng 1m ng mga balon ay 8 libong rubles, at ang lalim nito ay 1800m, ang mga gastos ay 14.4 milyong rubles. Sa isang tinatayang rate ng daloy ng balon na 70m³ / h, isang nag-trigger na ulo ng temperatura na 30 ° C, operasyon ng buong oras sa loob ng 150 araw. bawat taon, ang rate ng paggamit ng tinatayang rate ng daloy sa panahon ng pag-init ay 0.5, ang dami ng ibinibigay na init ay 4385 MWh, o sa mga termino ng halaga, 1.3 milyong rubles. sa rate na 300 rubles / (MWh). Sa rate na ito, ang pagbabarena ng balon ay magbabayad sa loob ng 11 taon. Sa parehong oras, sa hinaharap, ang pangangailangan na paunlarin ang direksyon na ito sa sektor ng enerhiya ay walang pag-aalinlangan.

Napag-alaman.

1. Praktikal sa buong teritoryo ng Russia mayroong mga natatanging taglay ng geothermal heat na may coolant na temperatura (tubig, daloy ng dalawang yugto at singaw) mula 30 hanggang 200 ° C.

2. Sa mga nagdaang taon, sa batayan ng malakihang pangunahing saliksik sa Russia, nilikha ang mga teknolohiyang geothermal na mabilis na masisiguro ang mabisang paggamit ng init ng lupa sa GeoPP at GeoTS upang makabuo ng elektrisidad at init.

3. Ang geothermal na enerhiya ay dapat na kumuha ng isang mahalagang lugar sa pangkalahatang balanse ng paggamit ng enerhiya. Sa partikular, para sa muling pagbubuo at muling kagamitan ng industriya ng kuryente ng rehiyon ng Kamchatka at ang mga Kuril Island at bahagi ng Primorye, Siberia at Hilagang Caucasus, dapat gumamit ang isa ng sarili nitong mga mapagkukunang geothermal.

4. Ang malakihang pagpapakilala ng mga bagong scheme ng supply ng init na may mga heat pump na gumagamit ng mababang potensyal na mapagkukunan ng init ay magbabawas sa pagkonsumo ng fossil fuel ng 20-25%.

5. Upang akitin ang mga pamumuhunan at pautang sa sektor ng enerhiya, kinakailangang isagawa ang mga mabisang proyekto at ginagarantiyahan ang napapanahong pagbabalik ng mga hiniram na pondo, na posible lamang sa buong at napapanahong pagbabayad ng elektrisidad at init na ibinibigay sa mga mamimili.

Listahan ng mga sanggunian.

1. Ang pagbabago ng geothermal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya gamit ang isang supercritical cycle sa pangalawang circuit. Abdulagatov I.M., Alkhasov A.B. "Heat power engineering. -1988№4-p. 53-56 ".

2. Salamov A.A. "Mga Geothermal Power Plants sa Industriya ng Enerhiya ng Mundo" Heat Power Engineering2000№1-p. 79-80 "

3. Init ng Daigdig: Mula sa ulat na "Mga prospect para sa pagpapaunlad ng mga teknolohiyang geothermal" Ecology and Life-2001-№6-p49-52.

4. Tarnizhevsky B.V. "Estado at mga prospect para sa paggamit ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya sa Russia" Industrial power engineering-2002-№1-p. 52-56.

5. Kuznetsov V.A. "Mutnovskaya geothermal power plant" Mga halaman ng kuryente-2002-№1-p. 31-35.

6. Butuzov V.A. "Mga sistema ng supply ng init na geothermal sa Teritoryo ng Krasnodar" Tagapangasiwa ng Enerhiya-2002-Hindi. 1-p. 14-16.

7. Butuzov V.A. "Pagsusuri ng mga geothermal heat supply system sa Russia" Industrial power engineering-2002-№6-p.53-57.

8. Dobrokhotov V.I. "Paggamit ng mga mapagkukunang geothermal sa sektor ng enerhiya ng Russia" Heat power engineering-2003-№1-p. 2-11.

9. Alkhasov A.B. "Ang pagdaragdag ng kahusayan ng paggamit ng geothermal heat" Heat power engineering-2003--3-p.52-54.

Qpr 24 ⋅ Qtsn
E Ovçpr ov ov ov
⋅ô
E ⋅ç
⋅ô

mas mababa ang temperatura ng 25 degree tmga bantay Ang singaw na ito ay nakadirekta sa una

turbine Ang natitirang tubig mula sa expander ay papunta sa evaporator, kung saan

ay pinalamig ng 60 degree at bomba pabalik sa balon. Sa ilalim-

dagundong sa planta ng pagsingaw - 20 degree. Lumalawak ang mga nagtatrabaho na katawan

sa mga turbine at ipasok ang mga condenser, kung saan pinalamig sila ng tubig mula

mga ilog na may temperatura txv \u003d 5 ° C. Ang pagpainit ng tubig ng condenser ay

10cm, at underheating sa temperatura ng saturation na 5 º.

Kamag-anak na panloob na kahusayan ng mga turbine ç oi \u003d 0.8. Elektromekanikal

ang thermal na kahusayan ng mga generator ng turbine çem \u003d 0.95.

Tukuyin:



electric power ng turbine na tumatakbo sa freon - NeCT at

kabuuang kakayahan ng Geothermal power plant;

gastos ng mga gumaganang likido para sa parehong turbine;

daloy ng tubig ng balon;

Kahusayan ng GeoTPP.

Ang paunang data ay kinuha mula sa Talahanayan 3 para sa mga pagpipilian.


Talahanayan 3

Paunang data para sa gawain bilang 3

Pagpipilian NEPT, MW tungkol sa tgv, C Freon tungkol sa tхв, С
R114
R114
2,5 R114
R114
3,5 R114
3,0 R114
2,5 R114
R114
1,5 R114
3,0 R114
2,5 R114
R114
1,5 R114
R114
2,5 R114
R114
2,5 R114
R114
3,5 R114
3,2 R114
3,0 R114
R114
1,6 R114
2,2 R114
2,5 R114
3,5 R114
2,9 R114
3,5 R114
3,4 R114
3,2 R114

t=

palabas

3. Tukuyin ang mga entaliko sa mga tampok na katangian:

Ayon sa mesa ng tubig at singaw
entalpy ng dry puspos na singaw ng tubig sa turbine inlet ayon sa temperatura PT sa \u003d 150 ° MULA SA PT ho = 2745.9 kJ kg
entalpy (teoretikal) sa labasan ng turbine (matatagpuan mula sa kundisyon ng adiabatic na pagpapalawak ng singaw ng tubig sa turbine) sa isang temperatura PT \u003d 20 ° C PT hkt = 2001.3 kJ kg
entalpy ng tubig na iniiwan ang pampalapot sa temperatura PT re \u003d 20 ° C PT hk′ \u003d 83.92 kJ kg
entalpy ng tubig na nag-iiwan ng isang geothermal well sa temperatura t GW \u003d 175 ° MULA SA hГВ = t GW may p = 175 ⋅ 4,19 = 733,25si kj / Kg
ang entalpy ng tubig sa harap ng evaporator ay matatagpuan sa temperatura PT bilog sa \u003d 150 ° MULA SA hr = 632.25 kJ kg
ang entalpy ng tubig sa outlet mula sa evaporator ay matatagpuan ng temperatura palabas perature tgv \u003d 90 ° MULA SA palabas hgv = 376.97si kj / Kg
Ayon sa lgP-h diagram para sa R11 freon
ang entalpy ng dry saturated vapor ng freon sa harap ng turbine sa temperatura HT sa \u003d 130 ° MULA SA HT ho = 447,9si kj / Kg
= t

4. Kalkulahin ang magagamit na pagbagsak ng init sa turbine:

Fri Fri

5. Hanapin ang totoong drop ng init sa turbine:

НiПТ = NOPT ⋅ç oi = 744,6 ⋅ 0,8 = 595,7si kj / Kg .

6. Pagkonsumo ng singaw (tubig mula sa isang geothermal well) para sa tubig

nakita namin ang turbine sa pamamagitan ng pormula:


DoPT =


НiПТ ⋅ç em




5,3kg / mula sa .


7. Pagkonsumo ng tubig mula sa geothermal well hanggang sa evaporator at sa

ang buong Geothermal power plant sa pangkalahatan ay matatagpuan mula sa system ng mga equation:


Ang PT ISP



Paglutas ng sistemang ito, nakita namin:

7.1 rate ng daloy ng tubig mula sa isang geothermal well hanggang sa isang evaporator:



hГВ


2745,9 − 733,25

733,25 − 632, 25


7.2 rate ng daloy ng tubig mula sa isang geothermal well sa pangkalahatan

DHW = 5,3 + 105,6 = 110,9kg / mula sa .

HINDI o kPt T = 2745,9 − 2001,3 = 744,6si kj / Kg .
= h
h
⎧⎪ DHW DHW = DoPT hour DHW hp
h
+ D
⎪⎩ DHW = Gawin
+ DHW
DHWS = DoPT
h
ho GW
= 5,3 ⋅ = 105,6kg / mula sa ;

8. Ang pagkonsumo ng freon sa pangalawang turbine ay matatagpuan mula sa equation ng init

balanse:

ISP palabas XT XT

kung saan ç at \u003d 0.98 - kahusayan ng evaporator.





⋅ç at


hout


105,6 ⋅ 0,98 ⋅


632,25 − 376,97


114,4kg / mula sa .


9. Ang lakas ng kuryente ng pangalawang turbine na tumatakbo sa pagpapalamig

don, ay natutukoy ng pormula:

kung saan НiХТ = ( h XToi - ang aktwal na drop ng init ng pangalawa


HT HT T


10. Ang kabuuang lakas ng kuryente ng Geothermal power plant ay katumbas ng:

GeoTES XT

11. hanapin natin ang kahusayan ng GeoTPP:


ç Ang halaman ng geothermal power


Ang halaman ng geothermal power

D h



⎜ ⎜ D


N eGeoTPP




⎛ ⎛ 5,3 105,6 ⎞ ⎞

⎝ 110,9 110,9 ⎠ ⎠

DHW r gv at tungkol sa k HT),
)ç = D
(h′ − h
h
(h
DHWS
ho sa HT
h
mga bantay
N e oXT НiХТ ⋅ç em ,
= D
kt
N e o ( p X) oi ⋅ç em = 114,4 ⋅ (632,25 − 396,5) ⋅103 ⋅ 0,8 ⋅ 0,95 = 20,5MW
h′ − h
= D
N e ePT = 20,5 + 3 = 23,5MW .
= N
+ N
N eGeoTES
N
QГВ ГВ ⋅ ( hGV SBR)
Ang PT DoPT
D XT
DHW ⋅ ⎜ hГВ − ⎜ hk ⋅ + hout GW
DHW DHW
⎟ ⎟
23,5 ⋅103


 


Basahin:



Mga mekanismo ng pagtatanggol ayon kay Sigmund Freud

Mga mekanismo ng pagtatanggol ayon kay Sigmund Freud

Ang pagtatanggol ng sikolohikal ay walang malay na proseso na nagaganap sa pag-iisip, na naglalayong i-minimize ang epekto ng mga negatibong karanasan ...

Liham Epicurus kay Herodotus

Liham Epicurus kay Herodotus

Liham kay Menekei (Isinalin ni M.L. Gasparov) Ipinadala ng Epicurus ang kanyang mga pagbati kay Menekei. Huwag hayaan ang sinuman sa kanyang kabataan na ipagpaliban ang paghahanap ng pilosopiya, ngunit sa katandaan ...

Sinaunang diyosa ng Griyego na Hera: mitolohiya

Sinaunang diyosa ng Griyego na Hera: mitolohiya

Khasanzyanova Aisylu Gera Isang buod ng mitolohiya ng Gera Ludovizi. Sculpture, ika-5 siglo BC. Hera (kabilang sa mga Romano - Juno) - sa sinaunang mitolohiyang Greek ...

Paano magtakda ng mga hangganan sa isang relasyon?

Paano magtakda ng mga hangganan sa isang relasyon?

Mahalagang malaman na mag-iwan ng puwang sa pagitan ng kung saan nagtatapos ang iyong pagkatao at ang pagkatao ng ibang tao. Kung mayroon kang mga problema ...

feed-image Rss