1598005370-70491a7283ca3540dddce2de932120e0 (811201), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Одной из проблем при использовании двухконтурных циклов ашяется необходимость установки погруженных насосов для поддавливания геотермальной среды н обеспечения ее однофазностн в промежуточном теплообменнике, Продолжительность работы таких насосов невелика изза большой агрессивности среды, в которой онн находятся. 138 В России в настоящее время подземная теплота используется для выработки электроэнергии на Паужетской ГеоТЭС (Камчатка). Мощность станции 1! МВт, параметры пара в устье скважин: температура 417-473 К, давление 0,2-0,4 МПа; глубина скважин 220-480'м, Минерализация воды 1,0-3,4г/л.
Конденсация неконденсирующнхся газов: Рн . 39. Схннн геотэс е яннявнын енннен; СО1 500 мг/кг, Нй 25 мг/яг, ХНз 15 ) - шванеднннн снеси (рнееен) нз енннннны; мг/кг. Вода после сепаратора, имею- 2 - Янвогеневнтеэ вте)ннн нонтэвв! 3 - нЬ щая температуру 370-Щ) К, частичнерхнеетныа нонленсатоп 4 - зеннчнн в но используется для тенлоснабжения, частично сбрасывается в реку. Более мощная ГеоТЭС проектируется в районе Мутновского месторождения. Здесь выявлено четыре перспективных участка: Дачный, Северо-Мутновский, где скважины дают сухой 'насыщенный пар, Жирновский и Западный, где геотермальная среда представлена пароводяной смесью. В соответствии с особенностями геотермального теплоносителя тепловые схемы блоков на этих участках различаются.
Разработанный в ЭНИН им. Г. М. Кржижановского предварительный вариант тепловой схемы Мутновской ГеоТЭС на Дачном и Северо-Мутновском месторождениях предусматривает подачу сухого пара из скважин непосредственно в турбину и последующей закачкой части конденсатора в пласт. На Западном и Жирновском участках планируется реализовать тепловую схему с сепаратором и расширителем. В обоих случаях предполагается использование смеснтельных конденсаторов и вентиляторных градирен с закачкой термальных вод в пласт. Общая мощность проектируемой Мутновской ГеоТЭС составит 200 МВт. $ 4. Достоинства и недостатки геотермалыюй энергетики Геотермальная энергия всегда привлекала людей возможностями полезного применения.
Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Геотермальиая энергия своим "проектированием" обязана раскаленному центральному ядру Земли, с гр омадиым запасом тепловой энергии.
Только в верхнем трехкило- ивалентметровом слое Земли запасено количество тепловои энергии, эквивал нос энергии примерно 300 млрд. т угля. Тепло центрального ядра Земли имеет прямой выход на поверхность Земли через жерла вулканов и в виде горячей воды и пара. 139 Кроме того, магма передает свое тепло горным породам, причем с ростом глубины их температура повышается, По имеющимся данным, температура горных пород повышается в среднем на 1'С на каждые 33 и глубины (геотермическая ступень). Это означает, что на глубине 3-4 км вода закипает, а на глубине 10-15 км температура пород может достигать 1000-1200'С. Но иногда геотермическая ступень имеет другое значение, нппример, в районе расположения вулканов температура пород повышается на 1'С на каждые 2-3 м. В районе Северного Кавказа геотермическая ступень составляет 15-20 м.
Иэ этих примеров можно сделать заключение о том, что имеется значительное разнообразие температурных условий геотермальных источников энергии, которые будут определять техничесхие средства для ее использовании, и что температура является основным параметром, харакгернзующим геотермальное тепло. Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин.
Воду нли смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоонабжения, дяя выработки электроэнергии либо одновременно для всех трех целей. Высокотемпературное тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции. Если в данном регионе имеются источники подземных термальных всэд, то целесообразно их испольэовать для теплоснабжения и горячего всэдоснабжения. Например, по имеющимся данным, в Западной Сибири имеется подземное море площадью 3 млн мз с температурой воды 70- 90'С.
Большие запасы подземных термальных вод находятся в Дагестане, С еверной Осетии, Чечено-Ингушетии, Кабардино-Балкарии, Закавказье, г:тавропольском и Краснодарском краях, Казахстане„на Камчатке и и ряде других районов России. В Дагестане уже длительное время термальные воды используются дэтя теплоснабжения. За ! 5 лет откачано более 97 млн.мэ термальной воды для теплоснабжения, что позволило сэкономить б38 тыс,т,условного топлива.
В Махачкале термальной водой отапливаются жилые здания общей площадью 24 тыс.мэ, в Кизляре - 185 тыс.м'. Перспективны запасы терьяальных вод в Грузии, которые допускают расход в сутки 300-350 тыс.м' с температурой до 80'С. Столица Грузии находится над месторождением термальных вод с метановоазотным и сероводородным составом и температурой до 100'С. Какие проблемы возникают при использовании подземных термальнвях вод? Главная"иэ них заключается в необходимости обратной закачки сэтработанной воды в подземный водоносный горизонт. В термальных 140 водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности.
Например> теР- мальные воды Большебанного месторождения (на реке Ванная* в 60 км от Петропавловска - Камчатского) содержат различных солей до 1,5 г/л, фтора - до 9 мг/л, кремниевой кислоты - до ЗОО мг/л. Терыальные воды Паужетского месторождения в том же регионе (температура 144 - 200'С, давление на устье скважины 2-4 атм) содержат от 1,0 до 3„4 г/л различных солей, кремниевой кислоты - 250 мг/л, борной кислоты - 15 ыг/л Растворенных газов: углекислого — 500 мг/л, сероводорода — 25 ыг/л, аммиака- 15 мг/л. Геотермальные воды Тарумовского месторождения в Дагестане (температура 185'С, давление 150-200 атм) содержат до 200 г/л солей н 3,5 -4 м' метана в нормальных условиях на 1 м' воды.
Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения. У нас в стране эксплуатируется экспериментальная Паужетская геотермальная электростанция (ГеоТЭС) установленной электрической мощностью 11 МВт„построенная в 1967 году на Камчатке.
Однако ее роль в энергообеспечении региона была незначительной. Кроме того, в 1967 году была введена в эксплуатацию экспериментальная ГеоТЭС мощностью 0,75 МВт на низкопотенциальном геотермальном месторождении (температура воды 80'С). Итак, достоинствами геотермальной энергии можно считать практическую неисчерпаемость ресурсов, независимость от внешних условий, времени суток и года„возможность комплексного использования термальных вод для нужд теплоэлектроэиергетики и медицины.
Недостатками ее являются высокая минерализацня термальных вод большинства месторождений и наличие токсичных соединений и металлов, что исключает в большинстве случаев сброс термальных вод в природные водоемы. О 5 Петротермальная энергия. Еще не налажено практическое использование залежей "сухого" тепла, аккумулированных в горячих горных породах, так называемых петротермальиой энергии. Между тем это наиболее крупные и широко распространенные источники энергии, потому что горячие скальные породы, залегающие, правда, на разных глубинах, есть повсюду. Промышленное использование петротермальной энергии будет налажено прежде всего в местах с повышенным температурным градиентом, т.е.
там, где на глубине ие более 2 км температура 80-100'С. Такие 141 зоны обнаружены в Дагестане, Армении, Западной Украине - районах, где потребности в энергии очень велики. Проведенные оценки показали зкономическую целесообразность строительства здесь электростанций. Так, по прогнозным оценкам, на термоаномальных площадях только европейской части России с глубинными температурами до 150-170'С можно соорудить геотермальные электростанции общей мощностью до 160 млн.
кВт. Утилизация "сухого" глубинного тепла могла бы открыть для энергетики поистине неисчерпаемые возможности. Когда бурение иа 8-10 км станет делом технологически освоенным и экономичным, ГеоТЭС можно будет сооружать в любой географической точке, где возникнет надобность в энергетике. Особенна нужной петротермальная энергия может оказаться в районах освоения Сибири и Севера.
Суть проблемы здесь примерно та же, что и в солнечной энергетике: чтобы повысить единичную мощность станции, собирать тепло с как можно большей площади. Есть проекты по созданию больших подземных полостей нлн разветвленных систем трещин в горных породах обычными или ядерными взрывами. Но для этого требуется тщательно изучить массу вопросов, прежде' всего выяснить, не вызовет ли наша столь активная деятельность нежелательных изменений в тектонике земной коры. ГЛАВА Ч. ВВТРОЭНКРГКППЫ 81. Ресурсы ветровой энергии,ш территорий России Энергия ветра, так же как н солнечная, относится к возобновляемым энергоресурсам.
Иногда в быту можно услышать такой термин относительно солнечной н ветровой энергии - даровая, неисчерпаемая. У людей, живущих в местностях, где постоянно дуют ветры, возникала естественная мысль о полезном использовании энергии. Ведь все так просто - поставь ветряк и получай энергию для жилища, освещения мыка, подъема воды из артезианской скважины нли других целей - воэможности полезного использования энергии разнообразны. Вот такое сообщение появилось в печати более 100 лет назад в 1887 году: " У Гаевского маяка близ Гавра (Франция) ставят колоссальный ветряной двигатель с, целью утилизировать силу ветра'для вращения динамозлектричсской машины.
Двигатель этот американской системы. Крылья его имеют 12 и в диаметре, и весьма прочный станок, в котором на каменном фундаменте, скрепленном железными связками„покоится ось. Ток динамомашииы предпол/ьгается сначала собирать в аккумулятор н потом уже употреблять его для получения света. Так как на берегу моря безветренные дни редки, то надеются, что'количество добываемого этим способом электричества всегда более достаточно для освещенн» маяка". ' Каковы особенности ветровой энергии и условия ее полезного использовання7 Как следует из опубликованной информации, перемещения воздушных масс, вызванные сложными геофизическими процессами, происходящими над земной поверхностью, характеризуются направлением, скоростью, вертикальным профилем, величиной порывистости, суточнымн и сезонными изменениями.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
