ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

Один из возможных проектов

Для обсуждения проблемы проектирования рассмотрим одну из возможных систем. Следует иметь в виду, что данный пример приво­дится с чисто иллюстративной целью и система не обязательно будет оптимальной. На фиг. 6.11 показана установка с радиальной турбиной.

Так как площадь струи в 17 раз больше площади входа в турбину, то необходимо несколько сопел и(или) колес. В рассматриваемой сис-

1 — генератор переменного тока; 2 — модифицированный барометрический конденсатор; 3 — радиальные турбины: дивметр 2,07 м, окружная скорость 3600 об! мин, 6 сопел на рабочее, копесо, выход 44 МВт!0,1 м2; 4 — паровой

Инжектор; 5 — сопло.

Теме один генератор приводится в движение двумя турбинами с шестью соплами на каждое колесо. Рабочие колеса турбины имеют диа­метр 2,07 м, вращаются со скоростью 3600 об/мин, содержат по де­вять лопаток, расположенных с одинаковым шагом, и (при принятом к. п.д. турбины 90%) производят 44 МВт электроэнергии при сечении скважины 0,1 м2. Следовательно, для обеспечения такого энергети­ческого выхода требуются две скважины диаметром 244 мм с произво­дительностью ~ 113,5 кг/с каждая.

Рассматриваемая система невелика по сравнению с обычными гидравлическими установками, но окружная скорость колеса гораздо больше обычной и приводит к высокому уровню напряжений (345 - 480 МПа) для стального колеса. Напряжения линейно понижаются с уменьшением плотности для более легких материалов, однако может оказаться более целесообразным применение других способов сни­жения окружной скорости колеса: уменьшение массового расхода, уменьшение угла установки сопла, применение ступенчатого измене­ния давления.

Двухступенчатое устройство, например, в достаточной степени уменьшает окружную скорость, так что напряжение составляет 40% от его прежнего значения, но система становится более сложной и

К. п.д. ее, возможно, понижается. Тем не менее существует множество вариантов, и основной целью программы исследований и разработок будет оптимизация системы.

Барометрический конденсатор можно сделать охлаждаемым и модифицировать его, как указано на фигуре, с тем чтобы возвращать охлаждающую воду без излишнего загрязнения отработанным геотер­мальным раствором. Охлаждающая вода может подаваться либо через градирню, либо через бассейн с разбрызгивающей системой. Предва­рительные расчеты показывают, что при уровне охлаждения ~11°С на каждый 44- мегаваттный блок (расход 227 кг/с) потребуется рас­Ход охлаждающей воды 4000 кг/с на участке между конденсатором и бассейном. Сюда входят дополнительные 77 кг/с сконденсированного пара.

Потери на испарение при охлаждении составят 78 кг/с. В зави­симости от потерь на отток будут иметь место либо небольшой при­рост, либо потери потока охлаждающей воды. Поскольку обычно в рас­сматриваемом районе не бывает сильных преобладающих ветров, то можно было бы использовать конструкцию круглого бассейна с раз­брызгивающими форсунками, размещенными с равным шагом по окружностям, расположенным через каждые 7,6 м. Такой бассейн эффективно функционировал бы за счет вертикального движения воз­духа в условиях естественной конвекции.

Однако чтобы выбрать оптимальную охлаждающую систему, не­обходимы подробные сведения о составе сконденсированной паровой фазы. Удаление концентрированного геотермального раствора, вы­ходящего из барометрического конденсатора, будет осуществляться путем его инжекции в несколько скважин, число и глубина которых соответствуют числу и глубине эксплуатационных скважин.