単回路地熱発電所。スキーム、説明

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単回路 地熱火力発電所。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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たとえばパウジェツカヤ TPP の第 4.1 段階で動作する単一ループユニットでは、蒸気フラクションは分離器で地熱蒸気と水の混合物から分離され、飽和蒸気で動作する復水タービンに入ります (図 XNUMX)。 . 井戸からの冷却水には、大量の塩分と有害ガス (硫化水素 HXNUMX を含む) が含まれています。₂S)、蒸気回路内に存在することは容認できません。したがって、蒸気分離が必要になります。海外の地熱発電所ではサイクロン装置などの遠心分離機が主に使用されており、蒸気の残留水分量は0,5％レベルです。ロシアでは、ENI-Nom が出口の蒸気湿度が 0,01 ～ 0,05% の範囲となる重力分離器を開発しました。「高温」蒸気を純粋な凝縮水（総凝縮水消費量の最大 1,2%）でフラッシュする場合も、蒸気の品質は従来の火力発電所や原子力発電所と同じになります。

単回路地熱火力発電所
図 4.1. シングルループ GeoTPP の熱スキーム

高温の地熱水は気水分離器 5 からネットワークヒーター 4 に導かれ、そこでその熱が加熱に使用され、環境保護と地層圧力維持の要件に従ってポンプ 3 によって地層に戻されます。通常、このようなリターン井２の深さは、生産井１の深さとほぼ同じである。掘削コストは、地熱エネルギーの主要なコスト項目の１つである。地熱水の塩は非常に腐食性が高いため、パイプには被覆材やポリマーコーティングの形で信頼性の高い保護が施されている必要があります。

分離器からの蒸気はタービン 7 に入り、発電機 8 を駆動します。タービンで排出された蒸気は復水器 9 に送られ、循環ポンプ 10 によって周囲から冷水が汲み上げられます。凝縮水は地元の水域に排出されます。

近年、工場で最大限の準備ができたモジュール式電源ユニットを使用して地熱発電所を組み立てる傾向があります。これらを使用する場合、現場での工事や設置工事が最小限に抑えられます。カルーガタービン工場は 4 MW の容量を持つ復水モジュールを生産しており、20 MW の容量を持つモジュール式ユニットが開発されています。さまざまな容量の地熱発電所用の復水タービンおよび背圧タービンも、レニングラード冶金工場とキーロフ工場の生産計画に含まれています。

地熱発電所の建設用地は、環境から蒸気タービンユニットの復水器に冷水を供給できる可能性を考慮して選択する必要があります。単回路地熱発電所の重大な欠点は、地熱蒸気中に非凝縮性ガスが存在し、分離器で分離されないことです。このため、復水器内に深い真空を作り出すことは不可能であり、タービンでの熱損失は過小評価されています。

、kW (4.1)

どこ - 関係式 (3.2) によって決定されるサイクルの熱効率、はタービンの相対的な内部効率です。 - タービン発電機の電気効率、d - 蒸気消費量、kg/秒。蒸気の凝縮のための環境からの冷水の消費量は、

、kg/秒 (4.2)

どこ - 凝縮水のエンタルピー、kJ/kg、s = 4,19 kJ/(kg.K) - 水の熱容量、 - 凝縮器内の冷水の温度差、°C。

GeoTEP では、自身のニーズ (主に環境から復水器に水を供給する循環ポンプの駆動、および廃水を地層に汲み上げるためのポンプの駆動) のためのエネルギー損失も考慮されています。係数によって . 設置の総合効率は製品に等しい、既存の設備では 15.22% です。熱供給需要のために分離器で分離された熱水の使用を考慮すると、地熱資源の有益な利用は 50% を超える可能性があります。

著者: ラベイシュ V.G.

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