Геотермийн цахилгаан станцын сувгийн системийн зураг төсөл
Геотермаль нөөц нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх томоохон боломжтой сэргээгдэх эрчим хүчний нэг хэлбэр юм. Дэлхий дээр хадгалагдсан дулааныг янз бүрийн технологи, сайн зохион бүтээсэн дамжуулах хоолойн системээр дамжуулан гаргаж авч, цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргаж болно. Геотермаль цахилгаан станцуудын дамжуулах хоолойн системийн дизайныг ойлгох нь энэхүү эрчим хүчний боломжийг үр ашигтай, тогтвортой ашиглах гол түлхүүр юм.
Пендахулуан
Геотермаль цахилгаан станцууд нь дэлхийн дулааныг ашиглан уур эсвэл халуун ус үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнийг турбинуудыг ажиллуулж, цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Геотермаль цахилгаан станцын чухал тал бол дамжуулах хоолойн системийн зураг төсөл бөгөөд энэ нь геотермаль эх үүсвэрээс дулааныг гаргаж авах, дамжуулах үүрэгтэй. Энэхүү зураг төсөлд худаг өрөмдөх, дамжуулах хоолой барих, дулаан солилцуур суурилуулах зэрэг янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсэг, техникүүд багтдаг.
Геотермаль худгийн өрөмдлөг
Геотермаль цахилгаан станцын дамжуулах хоолойн системийг зохион бүтээх эхний алхам бол худаг өрөмдөх явдал юм. Геотермаль худгуудыг үйлдвэрлэлийн худаг ба шахах худаг гэсэн хоёр үндсэн ангилалд хувааж болно. Үйлдвэрлэлийн худгууд нь геотермаль усан сангаас халуун шингэнийг татаж авдаг бол шахах худгууд нь хөргөсөн шингэнийг газарт буцааж усан сангийн даралтыг хадгалдаг.
Өрөмдлөгийн техник
Газар доорхи хэт туйлширсан нөхцөл байдлаас шалтгаалан геотермаль худаг өрөмдөхөд тусгай техник, тоног төхөөрөмж шаардлагатай. Энэ нь хатуу чулуулгийн давхаргыг нэвтлэх чадвартай өндөр хурдтай өрөм ашиглахыг шаарддаг. Өрөмдлөгийн системийг хангалттай дулааны эх үүсвэрийг олоход шаардлагатай гүнд хүрэхээр зохион бүтээсэн байх ёстой бөгөөд энэ нь ихэвчлэн дэлхийн гадаргаас гүнд байрладаг.
Суултын яндан ба цемент
Өрөмдлөг дууссаны дараа худгийг бэхэлгээ (ган хоолой)-оор доторлож, хоолой болон худгийн хананы хоорондох зайг цементлэх нь чухал юм. Бүрхүүл нь худгийн хана нурахаас сэргийлж, геотермаль шингэн гоожихоос сэргийлдэг. Ашигласан цемент нь худгийн урт хугацааны бүрэн бүтэн байдлыг хангахын тулд өндөр температур болон зэврэлтэнд тэсвэртэй байх ёстой.
Шугам хоолой ба шингэн тээвэрлэлтийн системүүд
Геотермаль хоолойн системийн зураг төсөлд үйлдвэрлэлийн худгаас цахилгаан станц руу, дараа нь шахах худаг руу шингэнийг тээвэрлэх үр ашигтай дамжуулах хоолойн сүлжээ суурилуулах ажил орно. Геотермаль шингэн нь ихэвчлэн маш их идэмхий байдаг тул хоолойн материалын сонголт маш чухал юм.
Хоолойн материал
Зэвэрдэггүй ган болон бусад зэврэлтэнд тэсвэртэй гангуудыг ихэвчлэн геотермаль хоолойн системд ашигладаг. Зарим тохиолдолд хэт их зэврэлт болон өндөр температурт тэсвэртэй тусгай хайлш шаардлагатай байдаг. Үүнээс гадна, тефлон эсвэл эпокси зэрэг хамгаалалтын материалаар бүрсэн хоолой ашиглах нь хоолойн ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусалдаг.
Дулаан тусгаарлагч
Геотермаль шингэнүүд маш халуун байдаг тул тээвэрлэлтийн явцад дулааны алдагдлыг бууруулахын тулд хоолойг дулаалгах нь чухал юм. Дулаан тусгаарлалтыг хоолойг эрдэс ноос эсвэл өндөр технологийн, халуунд тэсвэртэй нийлмэл материал зэрэг тусгаарлагч материалаар ороох замаар хийдэг.
Дулаан солилцуур ба шингэн боловсруулалт
Геотермаль шингэн гадаргуу дээр хүрсний дараа дараагийн алхам бол шингэнээс дулааныг ажлын орчин руу (жишээлбэл, ус эсвэл Ранкины мөчлөгийн органик шингэн) шилжүүлэх явдал юм. Үүнийг геотермаль дамжуулах хоолойн системийн зураг төсөлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг дулаан солилцуур ашиглан хийдэг.
Дулаан солилцуурын төрлүүд
Геотермийн цахилгаан станцуудад ашиглаж болох хэд хэдэн төрлийн дулаан солилцуур байдаг:
– Давхар хоолойт дулаан солилцуур: Халуун шингэн нь дотоод хоолойгоор, хүйтэн шингэн нь цагираг хэлбэртэй орон зайгаар урсдаг хоёр төвлөрсөн хоолойг хамардаг.
– Бүрхүүл ба хоолойн дулаан солилцуур: Бүрхүүл дотор байрлуулсан олон хоолойноос бүрдэнэ. Халуун ба хүйтэн шингэн нь эсрэг чиглэлд урсаж, хоолойн ханаар дулаан дамжуулдаг.
– Хавтангийн дулаан солилцуур: Хавтангуудын үүсгэсэн сувгаар халуун, хүйтэн шингэн урсдаг.
Дулаан солилцуурын төрлийг сонгох нь дулааны багтаамж, ажлын даралт, газрын гүний дулааны шингэний шинж чанар зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна. Системийн хамгийн их үр ашиг, найдвартай байдлыг хангахын тулд сайтар үнэлэх шаардлагатай.
Шингэн боловсруулалт
Геотермаль шингэн нь ихэвчлэн байгаль орчин болон үйл ажиллагааны асуудал үүсгэж болзошгүй ууссан хий агуулдаг. Тиймээс дулаан солилцооны процессын өмнө эсвэл дараа шингэн боловсруулалт хийх шаардлагатай байдаг. Энэхүү боловсруулалтад дараахь зүйлс орно.
– Газгүйжүүлэгч: Шингэнээс CO2 болон H2S зэрэг ууссан хийг зайлуулна.
– Шүүлтүүр: Шингэн дотор холилдсон хатуу хэсгүүдийг зайлуулах.
– Химийн тунадасжуулалт: Хортой химийн нэгдлүүдийг арилгана эсвэл шингэний идэмхий шинж чанарыг бууруулдаг.
Шингэнийг дахин шахах систем
Геотермаль дамжуулах хоолойн системийн дизайны салшгүй хэсэг бол хөргөсөн шингэнийг шахах худгуудаар дамжуулан газарт буцаах явдал юм. Энэ нь геотермаль усан сан дахь даралтыг хадгалж, цахилгаан станцын тасралтгүй ажиллагааг хангадаг.
Тарилгын стратеги
Шингэн шахалтыг хамгийн их үр ашгийг хангахын тулд хэд хэдэн стратеги ашиглан хийдэг.
– Шууд тарилга: Шингэнийг зөвхөн тодорхой температурт хөргөөд дараа нь тэр даруй дахин тарина.
– Үе шаттайгаар шахах: Шингэнийг дахин шахахаас өмнө дулааны хэрэглээг хамгийн их байлгахын тулд үе шаттайгаар хөргөлт хийдэг.
– Тасралтгүй шахалт: Шингэнийг тогтмол хурдаар тасралтгүй дахин шахах аргыг хэрэглэх нь усан сангийн даралтын тогтвортой байдлыг хадгалахад тусалдаг.
Тарилгын худгийн менежмент
Шингэний урсгалд саад учруулж болзошгүй хайрс (эрдэс давхарга үүсэх) болон бөглөрөл үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд шахах худгуудыг сайтар зохицуулах шаардлагатай. Эдгээр асуудлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд зохих хоолойн материалыг ашиглах, шахах худгуудыг тогтмол хянах, засвар үйлчилгээ хийх нь чухал юм.
Системийн хяналт ба засвар үйлчилгээ
Геотермаль дамжуулах хоолойн системийг хянах, засвар үйлчилгээ хийх нь тогтвортой, найдвартай дизайны чухал тал юм. Мэдрэгч болон хяналтын төхөөрөмжийг систем доторх алдагдал, даралтын өөрчлөлт эсвэл дулааны үр ашгийн бууралтыг илрүүлэхэд ашигладаг.
Засвар үйлчилгээний програмчлал
Геотермийн цахилгаан станцын дизайны чухал хэсэг нь тогтмол засвар үйлчилгээ, үзлэгийг төлөвлөх явдал юм. Тогтмол үзлэгт хоолой, дулаан солилцуур, худгийн нөхцөл байдлыг шалгах орно. Засвар үйлчилгээнд ихэвчлэн зэврэлт, өнгөр үүсэх болон системийн ажиллагаанд нөлөөлж болзошгүй бусад асуудлаас урьдчилан сэргийлэх урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авдаг.
Хяналтын технологи
Орчин үеийн технологи нь автоматжуулсан удирдлагын системд холбогдсон мэдрэгч ашиглан бодит цагийн хяналт хийх боломжийг олгодог. Энэ технологид дараахь зүйлс орно.
– Температур ба даралтын мэдрэгч: Сувгийн системийн янз бүрийн цэгүүдэд температур ба даралтыг хэмжинэ.
– Зэврэлтийн мэдрэгч: Хоолой болон тоног төхөөрөмжид зэврэлт байгааг тодорхойлно.
– Байгаль орчны хяналтын систем: Геотермийн цахилгаан станцын үйл ажиллагааны байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг хянах боломжийг олгодог.
Дүгнэлт
Геотермаль цахилгаан станцын дамжуулах хоолойн системийг зохион бүтээх нь олон салбар, технологийг хамарсан нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Худгийн өрөмдлөгөөс эхлээд шингэн тээвэрлэлт, системийн хяналт хүртэл үр ашиг, тогтвортой байдал, аюулгүй ажиллагааг хангахын тулд элемент бүрийг сайтар зохион бүтээж, удирдах ёстой. Зөв дизайн, засвар үйлчилгээний зарчмуудыг ойлгож, хэрэгжүүлснээр геотермаль эрчим хүчний асар их боломжийг илүү тогтвортой, цэвэр эрчим хүчний ирээдүйд оновчтой ашиглах боломжтой.
