Wprowadzenie
Elektrownie geotermalne z podwójnym rozprężaniem są jednym z trzech głównych typów elektrowni geotermalnych, które są obecnie wykorzystywane komercyjnie; pozostałe dwa typy to elektrownie binarne i elektrownie na suchą parę. Elektrownie geotermalne są klasyfikowane jako odnawialne źródła energii i należą do sektora energii ‘zielonej’.
Zasadniczo, około 25-30% więcej energii można uzyskać z geofluidu, stosując system podwójnego rozprężania zamiast systemu pojedynczego rozprężania.
Proces
Gorąca woda (geofluid) jest wydobywana z podziemnego zbiornika zdominowanego przez wodę. Geofluid wznosi się na powierzchnię przez otwór produkcyjny. Zawór głowicy otworu produkcyjnego może być używany do izolowania podziemnej części systemu od części powierzchniowej.
Gorący geofluid jest w stanie ciekłym, gdy dociera na powierzchnię. Komory redukcji ciśnienia są używane do obniżenia ciśnienia geofluidu. Redukcja ciśnienia powoduje, że część cieczy geofluidu odparowuje (‘rozpręża się’). Jedna komora rozprężania jest używana do tworzenia pary wysokociśnieniowej, podczas gdy inne są używane do tworzenia pary niskociśnieniowej. Około 20% geofluidu może być rozprężone do pary, podczas gdy reszta jest zwracana do podziemnego zbiornika.
Wytworzona para jest następnie używana do napędzania turbiny parowej i generatora, które są połączone na wspólnym wale. Po wykorzystaniu energii roboczej z pary, jest ona określana jako ‘para odpadowa’ i musi być skondensowana, aby mogła być przepompowana. Istnieje kilka opcji postępowania z parą odpadową:
- Geofluid jest zrzucany do zbiornika wodnego (rzeki lub oceanu).
- Geofluid jest pompowany z powrotem do podziemnego zbiornika.
Z różnych powodów, zarówno środowiskowych, jak i ekonomicznych, geofluid jest prawie zawsze zwracany do podziemnego zbiornika.
Wieże chłodnicze są używane do chłodzenia pary odpadowej i kondensacji jej do kondensatu przed zwróceniem do zbiornika. Wieże chłodnicze są prawie zawsze typu osiowego z wymuszonym ciągiem.
Komponenty Systemu
Ten model 3D pokazuje wszystkie główne komponenty związane z idealizowaną elektrownią geotermalną z podwójnym rozprężaniem, które obejmują:
- Zbiornik Zdominowany przez Wodę
- Otwór Produkcyjny
- Otwór Iniekcyjny
- Turbina Parowa
- Generator AC
- Wieża Chłodnicza
Dodatkowe Zasoby
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/double-flash-system
https://www.energy.gov/eere/geothermal/electricity-generation
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle