Одноконтурные геотермальные теплоэлектростанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

В одноконтурной установке, работающей, например, на первой очереди Паужетской ТЭС, паровая фракция выделяется из геотермальной пароводяной смеси в сепараторе и поступает на конденсационную турбину, работающую на насыщенном паре (рис. 4.1). Теплоноситель из скважины несет в себе большое количество солей и вредных газов (в том числе, сероводород H₂S), присутствие которых в паровом контуре недопустимо. Поэтому необходима сепарация пара. На зарубежных ГеоТЭС применяются в основном центробежные сепараторы типа циклонных аппаратов, которые обеспечивают остаточную влажность пара на уровне 0,5%. В России ЭНИ-Ном разработан гравитационный сепаратор, на выходе из которого влажность пара составляет от 0,01 до 0,05%. Если применить еще промывку "острого" пара чистым конденсатом (до 1,2% от общего расхода конденсата), то качество пара становится таким же, как в традиционных ТЭС и АЭС.

Рис.4.1. Тепловая схема одноконтурной ГеоТЭС

Горячая геотермальная вода направляется из сепаратора пара 5 в сетевой подогреватель 4, где ее теплота используется для теплофикации, и затем закачивается насосом 3 обратно в пласт по требованиям охраны окружающей среды и поддержания пластового давления. Обычно глубина таких обратных скважин 2 примерно такая же, как и у эксплуатационных скважин 1. Затраты на буровые работы - одна из основных статей расходов на геотермальную энергетику. Соли геотермальных вод весьма активны в коррозионном отношении, поэтому трубы должны иметь надежную защиту в виде плакирующих и полимерных покрытий.

Пар из сепаратора поступает в турбину 7, приводящую в движение электрогенератор 8. Отработавший в турбине пар направляется в конденсатор 9, в который циркуляционным насосом 10 закачивается холодная вода из окружающей среды. Конденсат сливается в местные водоемы.

В последние годы наметилась тенденция компоновки геотермальных электростанций модульными энергоблоками максимальной заводской готовности. При их применении строительно-монтажные работы на площадке сводятся к минимуму. Калужский турбинный завод выпускает конденсационные модули мощностью 4 МВт, разрабатываются модульные блоки мощностью 20 МВт. Конденсационные и противодавленческие турбины для ГеоТЭС различной мощности стоят также в планах выпуска Ленинградского металлического и Кировского заводов.

Место под строительство ГеоТЭС необходимо выбирать с возможностью подачи холодной воды из окружающей среды в конденсатор паротурбинной установки. Существенным недостатком одноконтурных ГеоТЭС является присутствие в геотермальном паре неконденсирующихся газов, которые не отделяются в сепараторе. По этой причине в конденсаторе невозможно создать глубокий вакуум и теплоперепад в турбине оказывается заниженным.

, кВт (4.1)

где - термический КПД цикла, определяемый по соотношению (3.2), - относительный внутренний КПД турбины, - электрический КПД турбогенератора, d - расход пара, кг/с. Расход холодной воды из окружающей среды на конденсацию пара равен

, кг/с (4.2)

где - энтальпия конденсата, кДж/кг, с = 4,19 кДж/(кг.К) - теплоемкость воды, - перепад температур холодной воды в конденсаторе, оС.

В ГеоТЭУ имеют место также потери энергии на собственные нужды (главным образом, на привод циркуляционного насоса, подающего воду из окружающей среды в конденсатор, и на привод насоса закачки отработанной воды в пласт), которые учитываются коэффициентом . Полный КПД установки равен произведению , в действующих установках он составляет 15.22%. С учетом использования для нужд теплоснабжения горячей воды, отделяемой в сепараторе, полезное использование геотермального ресурса может превышать 50%.

Автор: Лабейш В.Г.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Соседи формируют вашу микрофлору 27.04.2026

Ученые уже давно рассматривают человека не как изолированный организм, а как сложную экосистему, тесно связанную с микромиром внутри и вокруг него. Особенно активно исследуется кишечная микрофлора, от которой зависят пищеварение, иммунитет и даже некоторые аспекты поведения. Новая работа Университета Восточной Англии добавляет к этому пониманию еще один важный слой: оказывается, состав микробиоты может изменяться под влиянием людей, с которыми мы живем рядом. Чтобы проверить, как социальные контакты влияют на передачу микробов, исследователи обратились к природной модели - сейшельской камышовке (Acrocephalus sechellensis), небольшой певчей птице, обитающей на острове Кузен на Сейшельских островах. Этот вид оказался особенно удобным для наблюдений, поскольку птицы живут изолированно и не покидают остров, что позволяет отслеживать их биологические и социальные связи на протяжении всей жизни. В рамках многолетнего исследования ученые собирали сотни образцов птичьего помета, анализир ...>>

Лазерная печать микросхем как альтернатива кремнию 27.04.2026

Индустрия электроники постепенно уходит от исключительно кремниевых и пластиковых решений в сторону более гибких, дешевых и экологичных материалов. Одним из наиболее необычных направлений стала так называемая бумажная электроника, где привычный лист бумаги превращается в основу для работающих электронных схем. Именно в этой области исследователи из Лаборатории биоэлектроники и микросхем Бингемтонского университета предложили принципиально новый подход к созданию микросхем. Ученые разработали технологию, при которой электронные схемы формируются прямо на пергаментной бумаге с помощью стандартного углекислотного лазера. Особенность используемого материала заключается в тонком силиконовом покрытии, придающем бумаге гидрофобные свойства и защищающем ее от влаги. Лазер точечно удаляет это покрытие, создавая рисунок будущей схемы и обнажая целлюлозные волокна, способные впитывать жидкость. Далее в образованные лазером микроскопические каналы вводятся водные чернила, которые формируют ф ...>>

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

Случайная новость из Архива Использование памяти 3D V-NAND позволит создать SSD 10 Тбайт 30.11.2014 Флеш-память типа 3D V-NAND уже доказала свое право на жизнь: она не только обеспечивает большую емкость в сравнении с традиционными чипами MLC, но и обладает высокой надежностью, в отличие от печально знаменитой TLC. Похоже, именно 3D V-NAND предстоит совершить прорыв в области создания доступных твердотельных накопителей с объемами, сопоставимыми с традиционными HDD последнего поколения. Речь идет о емкостях 10 терабайт и выше. Именно такую инициативу выдвинула корпорация Intel. На недавно прошедшем собрании инвесторов Intel было объявлено, что во второй половине 2015 года совместное предприятие Intel-Micron Flash Technologies начнет массовое производство многослойных чипов емкостью 256 и 384 Гбит. В последнем случае будут использоваться трехуровневые ячейки. Трехмерная структура новых чипов 3D-NAND будет иметь 32 слоя кристаллов, соединенных с помощью массива специальных вертикальных структур, аналогичных традиционным TSV (through silicon via). Появление чипов флеш-памяти с такой емкостью откроет дорогу к созданию твердотельных дисков огромного объема, который просто недоступен сегодня. Вице-президент подразделения Intel, занимающегося энергонезависимой памятью, Роб Крук (Rob Crooke) считает, что в ближайшие два года емкость SSD на базе новой технологии может перевалить за 10 терабайт. Для сравнения, компании SanDisk, пожелавшей создать SSD емкостью 4 терабайта на базе традиционных плоскостных технологий, пришлось использовать 64 чудовищно дорогие микросхемы eMLC емкостью 512 гигабит (64 Гбайт), каждая из которых несет в одном корпусе четыре кристалла емкостью 128 гигабит. Эти чипы производятся с использованием современного тонкого техпроцесса, что увеличивает их стоимость, но отнюдь не добавляет надежности. А вот "трехмерные" чипы Intel-Micron емкостью 256 и 384 гигабита (32 и 48 Гбайт, соответственно) будут использовать более крупные и существенно более дешевые техпроцессы, а заодно - и более надежные. К сожалению, о каком именно техпроцессе идет речь, Intel пока умалчивает. Но рабочие прототипы SSD на базе 256-гигабитных "трехмерных" чипов уже существуют, и один из них был продемонстрирован на вышеупомянутом мероприятии. Необходимо отметить, что Samsung также активно производит "трехмерную" флеш-память: ее 128-гигабитные чипы имеют 24 или 32 слоя и используют непривычно крупные по нынешним меркам технологические нормы - 42 нанометра. "Видимая емкость" этих микросхем составляет 86 Гбит; похоже, Samsung осторожничает, желая любой ценой избежать гипотетических проблем с новой технологией. На этом фоне проект Intel-Micron, стартующий сразу с 256-гигабитной емкости, выглядит куда более амбициозно, но и стоимость конечного продукта при таком подходе будет заметно ниже. А от этого, разумеется, выиграют и рядовые пользователи. Но даже если новые чипы Intel будут обладать лучшим соотношением цены к емкости, возможности альянса Intel-Micron по их производству пока не позволяют говорить о серьезном влиянии на рынок NAND. По данным ChinaFlashMarket.com, фабрика альянса IMFT может производить порядка 70 тысяч 300-миллиметровых пластин в месяц, причем в это количество входят разные типы памяти. Использование фабрик IMFS и MTV может дать еще 80 и 40 тысяч 300-миллиметровых пластин ежемесячно, но это не идет ни в какое сравнение с теми мощностями, которыми располагает Samsung. Лишь одна из фабрик южнокорейского гиганта, специально построенная для производства новых типов флеш-памяти, способна выдать 100 тысяч пластин в месяц, а остальные производственные мощности Samsung, пригодные для этой же цели, могут поставлять свыше 400 тысяч пластин за тот же период времени. Иными словами, новые многослойные чипы флеш-памяти Intel, может быть, и не произведут массовой революции на рынке твердотельных накопителей в целом, но они сделают емкие модели более доступными для пользователей и позволят компании существенно укрепить свои позиции в этой отрасли микроэлектроники. Ожидается, что совокупный доход подразделений Intel, занимающихся производством и продажами чипов NAND и твердотельных накопителей, в уходящем 2014 году составит примерно 2 миллиарда долларов США, а появление новых 256-гигабитных многослойных микросхем позволит увеличить эту цифру в ближайшие годы.

Другие интересные новости:

▪ Биполярный транзистор с изолированным затвором FGA25N120ANTD

▪ Влияние объятий на уровень стресса

▪ Мониторинговая система NET-GPRS 4.4

▪ Термомаскировка для электроники

▪ Wi-Fi для беременных

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Третий мир. Крылатое выражение

▪ статья Какое дерево имеет листья, которые сначала желтые или красные, а потом зеленеют? Подробный ответ

▪ статья Лопух большой. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сельские мельницы и кустарные ветродвигатели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Самые экономичные индикаторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026