النهايات الباردة في محطات الطاقة الحرارية الجوفية

النهايات الباردة في محطات الطاقة الحرارية الجوفية

 تشير "النهاية الباردة" لمحطة توليد الطاقة إلى المكثف والأنظمة المطلوبة لتكثيف البخار ، أو البخار الثنائي ، المتدفق من التوربين وللحفاظ على الضغط المطلوب في المكثف. ورقة اسمها ؛ تم تقديم النهايات الباردة في محطات الطاقة الحرارية الأرضية إلى WGC المنعقد في ريكيافيك في أكتوبر 2021. تقدم الورقة نظرة عامة على تصميمات الأطراف الباردة المتاحة جنبًا إلى جنب مع مناقشة خصائص الأنواع الرئيسية. يتم التقديم في جلسة يوم الثلاثاء 15 يونيو الساعة 03:00 صباحًا. [غرفة: تيار د] الجلسة 29 د: توليد الطاقة 2 - المعدات.

تتم مراجعة تصميمات الطرف البارد في الورقة من نقطة الاستخدام الفعال للموارد والتشغيل وتوازن المياه وخفض الغاز والتوليد المشترك للحرارة والطاقة والقضايا البيئية. تتضمن المراجعة تجربة تشغيل أنواع مختلفة من النهايات الباردة.

المؤلفون هم كريستين إنجاسون وكريستين شتاينوناردوتير وجونلوجور أجوستسون ، وجميعهم خبراء في الطاقة الحرارية الأرضية في مانفيت. ستتم مشاركة الورقة نفسها على mannvit.com بعد WGC 2021. وفيما يلي مقتطفات قصيرة من الورقة.

عوامل التصميم

تصميم الطرف البارد لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية خاص بالموقع ومكيف لظروف كل محطة طاقة. العناصر المهمة هي على سبيل المثال خصائص المورد وعملية توليد الطاقة والظروف المحيطة والمتطلبات البيئية. تعتمد كفاءة دورة توليد الطاقة بشكل كبير على الطرف البارد ، والذي يستهلك معظم الحمل الطفيلي لمحطة الطاقة ، وكثيرًا ما تكون الإنشاءات الباردة بارزة ومهمة لظهور محطة الطاقة.

تبريد الهواء أم تبريد جاف؟

المكثف هو مبادل حراري حيث يتم نقل البخار من التوربين إلى سائل عن طريق إزالة الحرارة الكامنة بمساعدة المبرد. مع انخفاض ضغط تشغيل المكثف ، تزداد قطرة المحتوى الحراري للبخار القادم من التوربين. نتيجة لذلك ، تزداد الطاقة المولدة. المبرد في محطات الطاقة الحرارية الأرضية هو إما ماء (تبريد رطب) أو هواء (تبريد جاف). لا تعد المكثفات المبردة بالهواء عادةً خيارًا للتوربينات البخارية ولكنها غالبًا ما تستخدم في محطات الطاقة الثنائية. قد يكون التبريد الرطب مفضلًا أيضًا للمصنع الثنائي ، نظرًا لأن تكلفة الاستثمار أقل ، والبصمة أصغر ، والحمل الطفيلي أصغر ولا يعتمد الناتج على الظروف المحيطة كما هو الحال في المكثفات المبردة الجافة. ومع ذلك، قد يكون التبريد الجاف ضروريًا خاصة في المناطق ذات الموارد المائية المحدودة.

اتصال مباشر أم مكثفات سطحية؟

تتميز مكثفات الاتصال المباشر بتبادل حراري أكثر كفاءة من المكثفات السطحية بسبب الخلط المباشر للبخار والمياه المتداولة وما يترتب على ذلك من انخفاض في درجة الحرارة بين مياه التبريد والمكثف. مكثفات الاتصال المباشر أيضًا لها تكلفة أقل وأقل عرضة للتلوث نظرًا لعدم وجود أنابيب بها. ومع ذلك، قد يكون جزء تبريد الغاز مشكلة بسبب ترسيب الكبريت.

يمكن اعتبار المكثفات السطحية ذات حمل طفيلي أقل من مكثفات التلامس المباشر، نظرًا لأن مضخات المياه المتداولة التي يجب أن تتغلب على انخفاض الضغط الجانبي لأنبوب المكثف، قد تتطلب طاقة أقل من مضخات hotwell التي يجب أن تسحب الشفط من ضغط مكثف الاتصال المباشر المنخفض.

تختلف الأحمال الطفيلية أيضًا اختلافًا كبيرًا بين مكثفات الاتصال المباشر ومكثفات السطح. يقدم البحث مقارنة بين الأحمال الطفيلية لنوعي المكثف اللذين يستخدمان عمومًا في محطات توليد الطاقة حيث يتم استخدام البخار الحراري الأرضي مباشرةً في التوربينات ويناقش إيجابيات وسلبيات كل منهما.

الخبرة العملية

إن مخرجات محطات الطاقة حيث يتم تركيب أبراج التبريد مستقرة نسبيًا. عادةً ما تكون درجة الحرارة القصوى للمبة المبللة حالة تصميم ويمكن تقليل سرعة مراوح التبريد إذا كان المصباح الرطب أقل. في النباتات الثنائية ذات المكثف المبرد بالهواء ، يمكن أن يتقلب الناتج +/- 20 - 30٪ مع الظروف المحيطة وهو أيضًا حساس للرياح.

رواسب الكبريت من السوائل الجوفية الغنية هي H2S ويمكن أن تسبب مشاكل تشغيلية في المكثفات وأبراج التبريد. تبادل الكبريت بين الكبريتات وكبريتيد الهيدروجين حسب تركيزه ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة. هناك حالات لتكوين الطحالب في مكثفات السطح المبردة الرطبة. يمكن أن يتسبب ذلك في انخفاض كفاءة نظام التبريد والتداخل مع تدفق المياه. يمكن استخدام العلاج بالصدمات مرة أو مرتين كل أسبوع بالكلور ، مثل محلول NaOCl ، لتثبيط النمو البيولوجي والترسب في نظام المياه الدائر والمعدات المرتبطة به.

في بعض المصانع ، تمت إضافة نظام نزع الهواء بغرض تقليل الغاز في المكثف من مكثف السطح. عادةً ما يتم نزع الهواء المتكثف من المكثف السطحي بشكل كافٍ ، أي يحتوي على تركيز منخفض من الغازات الحرارية الأرضية ، ونظام نزع الهواء الثانوي ليس ضروريًا.

0 تعليقات