Геотермальная энергия. Принцип работы геотермальной электростанции по функциональной блок-схеме. Порядок разработки геотермального источника.
Тепловая энергия, выделяющаяся при извержении вулканов, гейзеров и горячих источников, известна человечеству уже много тысячелетий, но интенсивное использование ее стало возможным лишь с появлением технических средств во второй половине ХХ века. В настоящее время принято выделять два основных класса геотермальных ресурсов: гидрогеотермальные и петрогеотермалъные.
Гидрогеотермальные ресурсы представляют собой ту часть ресурсов геотермальной энергии, которая заключена в естественных коллекторах и представлена природными теплоносителями: подземными водами, паром или пароводяными смесями.
Петрогеотермальные ресурсы, это аккумулированные в блоках нагретых (до 350°С и более) практически безводных (т.н. сухих) горных пород. Технология извлечения петрогеотермальных ресурсов основана на создании искусственных циркуляционных систем (т.н. тепловых котлов).
Специфика геотермальных вод заключается в следующем:
Специфика геотермальных вод заключается в следующем:
– одноразовость использования в системе теплоснабжения;
– постоянная температура в течение отопительного сезона;
– агрессивность, в связи с чем необходимо предусматривать защиту от коррозии и образования осадков в металлических трубопроводах и нагревательных приборах;
– сравнительно низкая температура;
– необходимость сброса.
Принцип работы:
В настоящее время геотермальная энергия используется в основном для целей теплоснабжения. Геотермальная котельная состоит из водозаборной и нагнетающих скважин, бойлера, промежуточного накопителя и распределительной сети (рис. 1.11). Накопитель предназначен для покрытия пиковых нагрузок. Горячая вода из подземного резервуара поступает в бойлер и передает тепловую энергию теплоносителю, который через распределительную сеть доставляет ее потребителям.
|
|
|
Рис 1.11 Схема геотермальной котельной
Разработка разведанного источника геотермального тепла в виде сухих скальных породпроизводится внесколько этапов.
Вначале бурят скважины глубиной 5...7 км, через которые в область горячих скальных пород нагнетают воду.
В местах контакта воды с горячими породами образуется пар, который заполняет все трещины в скальном грунте, образуя водоносные слои, пригодные для использования в ГеоТЭС или котельной.
Далее бурятся заборные скважины, через которые пар из глубины нескольких километров поступает в бак – аккумулятор ГеоТЭС или в бойлер котельной.
Технология преобразования энергии геотермального тепла в электрическую энергию зависит от параметров теплоносителя.
Если в ГеоТЭС поступает сухой пар под высоким давлением, не содержащий солевых и газовых составляющих, такой теплоноситель можно направить непосредственно на лопатки турбины и выработать электрическую энергию.
|
|
|
.
1-скважина, 2-бак-аккумулятор, 3-расширитель, 4-турбина, 5-генератор, 6-градирня, 7-насос, 8-смешивающий конденсатор, 9,10-насосы
ГеоТЭС опасны для окружающей среды из-за тепловых выбросов в атмосферу и остывание недр земли.
Конструкция СЭС и принцип работы по функциональной блок-схеме на базе метановой технологии.
Рис. 6.18. Функциональная блок-схема двухконтурной солнечной башни:
1 – солнечное излучение; 2 – парогенератор; 3 – оптикохимический преобразователь солнечной энергии; 4 – паровая турбина; 5 – генератор;
6 – конденсатор; 7 – насосы питательной воды; 8 – подогреватель;
9 – накопитель тепла; 10 – хранилище синтез-газа; 11 – компрессоры;
12 – хранилище метана; 13 – метанатор
Двухконтурная станция состоит из двух независимых приемников солнечного излучения, которые выполнены в виде полостей.
Одна из этих полостей будет преобразовывать энергию солнечного излучения непосредственно в пар, который будет направляться на лопатки паровой турбины и преобразовываться в электрическую энергию с помощью генератора.
|
|
|
Другая полость будет захватывать солнечную энергию, которая необходима для термохимического преобразования двуокиси углерода и метана в присутствии катализатора.
Второй контур выполняет функцию хранения термохимической энергии и производства электроэнергии после захода солнца и оперативного управления в облачную погоду.
Термохимическая энергия хранится в продуктах процесса реформирования в виде газовой смеси, состоящей в основном из водорода и окиси углерода, названной синтезгазом (сингаз).
В случае дефицита пара, при появлении облаков, можно вернуть часть тепловой энергии через обратную экзотермическую реакцию в метанаторе, где синтез метана будет происходить в присутствии катали- заторов. Полный термохимический процесс преобразования происходит в замкнутом цикле.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 814; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!