Регистрация / Вход
Прислать материал

14.576.21.0046

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.576.21.0046
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Общество с ограниченной ответственностью"Геотерм-ЭМ"
Название доклада
Повышение эффективности утилизации геотермальных ресурсов путем применения тепловой схемы с последовательно включенными бинарными установками, работающими на основе инкрементального (пошагового) преобразования энергии однофазного водного теплоносителя в широком температурном диапазоне
Докладчик
Шипков Андрей
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Разработка инновационных научно-технических решений по повышению эффективности использования геотермальных ресурсов путем реализации технологической схемы блочно-каскадного бинарного энергокомплекса, работающего на основе инкрементального (пошагового) преобразования энергии однофазного водного теплоносителя в широком температурном диапазоне
Актуальность и новизна исследования
Развитие современной геотермальной энергетики сдерживается недостаточно эффективным использованием тепла низкотемпературного геотермального теплоносителя, а также сбросного сепарата действующих ГеоЭС. Использование бинарных энергоустановок для утилизации низкопотенциального тепла и применение в качестве рабочих тел в них органических веществ позволяет повысить эффективность производства электроэнергии. Одним из направлений повышения эффективности утилизации тепла геотермального теплоносителя в широком диапазоне температур является применение блочно-каскадных энергокомплексов с последовательно включенными бинарными установками на основе инкрементального (пошагового) преобразования первичной энергии. В то же время особенности физико-химических свойств органических веществ не позволяют при использовании одного рабочего тела обеспечить одинаково высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели бинарных установок во всем диапазоне температур пригодных для утилизации геотермальных ресурсов. Поэтому выбор рабочих тел, соответствующих требуемым эксплуатационным характеристикам бинарных установок, является актуальной задачей повышения экономичности и надежности геотермального энергетического оборудования. В результате выполнения работ по ПНИ впервые обосновано применение технологии эффективного использования геотермальных ресурсов в широком температурном диапазоне на основе применения блочно-каскадной тепловой схемы с последовательно включенными бинарными установками с учетом коррозионной агрессивности и склонности к образованию солеотложений в геотермальном контуре.
Описание исследования

В рамках выполнения проекта решается задача повышения эффективности утилизации однофазного водного геотермального теплоносителя на основе реализации технологической схемы блочно-каскадного бинарного энергокомплекса, работающего на основе инкрементального (пошагового) преобразования энергии. Для достижения заявленных целей проекта проводится комплекс теоретических и научно-прикладных исследования с целью выбора оптимальных рабочих тел бинарных установок блочно-каскадного утилизационного энергокомплекса, определение параметров тепловой схемы и состава оборудования, обеспечивающих наибольшую эффективность его работы с разработкой технических предложений по внедрению результатов ПНИ на действующих и вновь проектируемых ГеоЭС. Проводятся расчетно-аналитических исследования влияния физико-химических свойств различных органических веществ на основные параметры тепловой схемы, технические и эксплуатационные характеристики тепломеханического и теплообменного оборудования для бинарной установки с учетом приоритетов в области эффективности, безопасности и экологичности сооружения бинарных установок.

Результаты исследования

В рамках выполнения ПНИ:

- обоснован приоритетный перечень рабочих тел, который  обеспечивает наибольшую эффективность утилизации однофазного геотермального теплоносителя в диапазоне температур 180-50 C;

- разработана технологическая схема блочно-каскадного бинарного энергокомплекса, которая обеспечивает единичную мощность энергоблока 10 МВт и более;

- получены и обоснованы технические решения, обеспечивающие повышение эффективности использования геотермальных ресурсов не менее чем на 10÷15 % по сравнению с традиционными одноконтурными бинарными установками при этом удельный расход геотермального теплоносителя на единицу установленной мощности блочно-каскадного бинарного энергокомплекса достигает менее 20 (кг/с)/МВт, а также минимизацию процессов коррозии и образования отложений в геотермальном контуре.

Практическая значимость исследования
Будет разработан проект технического задания на ОКР по теме «Разработка и проектирование бинарных турбоустановок блочно-каскадного электрогенерирующего комплекса утилизации однофазного водного геотермального теплоносителя», осуществлена защита результатов путем получения патентов на полезные модели. Результаты и разрабатываемые методы будут ориентированы на внедрение на объектах ОАО “РусГидро” и других электрогенерирующих компаний оптового рынка электроэнергии, при проведении мероприятий органами региональной исполнительной власти в рамках повышения энергетической эффективности и энергосбережения. Внедрение результатов исследовательской работы позволит расширить ресурсную базу геотермальных источников, пригодных для эффективного производства электроэнергии на основе применения блочно-каскадных комплексов с бинарными энергоустановками, а также обеспечит возможность увеличения мощности действующих отечественных ГеоЭС без бурения дорогостоящих дополнительных геотермальных скважин.