Образование и течение многокомпонентного теплоносителя на ГеоЭС

• Автор: Поваров, Константин Олегович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил.

Оглавление
Введение

Г лава I. Обзор состояния современной геотермальной энергетики и проблемы

использования тепла земли.

Постановка задачи исследований.

Глава И. Исследование образования и течения геотермального теплоносителя на Мутновском месторождении

2.1. Анализ образования геотермального теплоносителя в резервуарах

2.2. Классификация геотермального теплоносителя

2.3. Течение геотермального теплоносителя в продуктивной скважине

2.4. Исследование физикохимических характеристик геотермального

теплоносителя на выходе из продуктивных скважин

ВерхнеМутновской ГеоЭС
2.5. Измерение расхода геотермального теплоносителя
2.6. Трассерные исследования на Мутновской ГеоЭС.
2.7. Выбор оптимальных параметров геотермального теплоносителя.
Глава III. Разделение фаз сепарация геотермального теплоносителя
3.1. Основные механизмы разделения фаз.
3.2. Исследование разделения фаз в горизонтальном сепараторе.
3.3. Исследования эффективности разделения фаз парвода в горизонтальных сепараторах ВерхнеМутновской ГеоЭС.
Глава IV. Исследования распределения примесей и газов между паром и водой в геотермальном теплоносителе.
4.1. Исследования химического состава ГТ, пара и сепарата.
ВерхнеМутновской ГеоЭС.
4.2. Определение коэффициента распределения примесей между паровой и водяной фазами в геотермальном теплоносителе.
4.3. Исследование коэффициентов распределения примесей в геотермальном теплоносителе.
4.4. Поведение неконденсирующихся газов при разделении фаз сепарации геотермального теплоносителя.
4.5. Образование жидких растворов в перегретом паре и жидких пленках вблизи линии насыщения.
4.6. Исследование химического состава и электропроводности жидких пленок
образующихся при разных воднохимических режимах
Глава V. Исследования образования отложений в трубах, сепараторах и турбинах ГеоЭС и разработка методов защиты от коррозии и солеотложений металлов ГеоЭС.
5.1. Теоретические и экспериментальные исследования осаждения твердых частиц на металлических поверхностях.
5.2. Экспериментальные исследования образования твердых отложений в паропроводе ГеоЭС
5.3. Исследования образования твердых отложений в проточной части геотермальных турбин.
5.4. Механизмы предотвращения образования твердых отложений в проточных частях геотермальных турбин
5.5. Нормы и контроль качества пара перед турбинами ГеоЭС
5.6. Разработка метода предотвращения образования отложений в линиях реинжекции и повышение экономичности ГеоЭС.
5.7. Повышение экономичности и надежности ГеоЭС
Выводы.
Список использованных источников


Камчатке и Курильских островах, а также зоны перспективного использования геотермального теплоносителя для последующего развития геотермальной энергетики и использования тепла Земли для нужд сельского хозяйства и промышленности. Рис. Геотермальные тепловые и электрические станции на Камчатке и Курильских островах, и зоны I ИУ перспективного использования геотермальных ресурсов полуострова Камчатка 7. Для производства электроэнергии на одноконтурных ГеоЭС, геотермальный теплоноситель используется в виде пара начиная с температуры 0С и выше. Например, Паужетская ГеоЭС рис. С, Р 0,5 МПа насыщенный пар 1. Использование столь низких начальных параметров пара первоначально вызывало опасения изза повышенного эрозионного износа рабочих лопаток последних ступеней, а также изза возможности выпадения коррозионноагрессивных солей из геотермального пара на поверхностях сопловых лопаток первых ступеней проточных частей турбин с образованием на них твердых отложений, что существенно снизило бы выработку электроэнергии ГеоЭС. Тем не менее, уже более лет Паужетская ГеоЭС производит самую дешевую электроэнергию на юге Камчатки. Рис. Началом современной геотермальной энергетики России можно считать создание первого АО Энергия в г. Поварова создало на ОАО Калужский турбинный завод первые блочные ГеоЭС и ГеоТС. На рис. Менделеевский геотермальный энергетический комплекс ГеоЭС и ГеоТС сооружение, которого началось в г. Курильской гряды, на острове Кунашир. Сегодня первая очередь этого комплекса вырабатывает 1,8 МВт,, что полностью, на 0 покрывает потребности в электроэнергии п. Горячий Пляж и на г. ЮжноКурильск. Наряду с использованием месторождений горячих геотермальных источников пара и воды сегодня вс чаще встат вопрос об использовании технологий, которые позволили бы использовать заключнное в недрах тепло Земли в зонах с горячими сухими горными породами, разогретыми до 0г0С. Эти зоны нельзя назвать гидротермальными резервуарами, т. Рис. В тоже время эти зоны представляют огромный интерес изза своей высокой температуры получаемой от ядра Земли. Если в эти зоны подать холодную воду с поверхности земли при контакте с горячими сухими горными породами вода превратится в пар, который впоследствии можно вывести на поверхность и направить в турбину для выработки электроэнергии. Данная технология позволяет создавать электростанции со сверхкритическими параметрами пара 0о0 С и Ро МПа. Идея использования петротермальных источников тепла была впервые предложена Н. Тесла в г. Фундаментальные исследования советского ученого Дядькина Ю. Д. позволили впервые в мире опробовать данную технологию получения пара высоких температур на Тернаусском месторождении Украина. С. Однако этот проект не был завершен. Впоследствии, эта технология получила развитие в США Лос Аламос, Нью Мексико 6. Рис. Сегодня в Европе при финансировании Европейской Энергетической Комиссии реализуется крупный проект по строительству ГеоЭС на петротермальных источниках, схема, которой изображена на рис. Технология горячих сухих горных пород предполагает использование геотермальной энергии вне зон вулканической активности, горячих источников, гейзеров и т. Эта технология испытывается в рамках пилотного проекта, реализуемого совместно немецкими, французскими и британскими учными в Эльзасе, в районе г. Зульц. Ожидается, что уже через дватри года построенная на этом принципе петротермальная электростанция, даст первую электроэнергию. Причм стоить вырабатываемая электроэнергия будет дешевле, чем та, что производится, например, солнечными батареями. Проектная мощность экспериментальной электростанции в Эльзасе составляет МВт. Использование энергии петротермальных источников имеет большие перспективы. Другое направление в геотермальной энергетике бинарные электрические станции БЭС, которые позволяют производить электроэнергию с использованием горячей геотермальной воды с температурами выше С . Сегодня в АО Наука разрабатывается новая БЭС с цилиндрическим воздушным конденсатором, экологически чистым рабочим телом и полной автоматизацией технологического процесса см. Рис.