Kapangidwe ka Mapaipi a Zomera Zamagetsi Zamagetsi
Malo opangira magetsi pogwiritsa ntchito mphamvu ya kutentha kwa dziko lapansi amagwiritsa ntchito mphamvu ya kutentha kuchokera mkati mwa dziko lapansi kuti apange magetsi modalirika komanso mosalekeza. Kumbuyo kwa ma turbine ndi ma jenereta omwe nthawi zambiri amawonetsedwa pali gawo lofunikira kwambiri: makina opangira mapaipi. Makina opangira mapaipi pogwiritsa ntchito mphamvu ya dziko lapansi amanyamula madzi otentha (osakaniza nthunzi, madzi otentha/madzi amchere, ndi mpweya wosazizira) kuchokera kuzitsime zopangira kupita ku malo opangira pamwamba, kulekanitsa magawo amadzimadzi, kutumiza nthunzi ku turbine, ndikugwira madzi amchere ndi madzi oundana kuti alowenso. Chifukwa cha kuwononga, kukula, kutentha kwambiri, komanso magawo awiri a madzi otentha a dziko lapansi, kapangidwe ka makina opangira mapaipi kamafunikira njira yokhwima kwambiri kuposa malo wamba opangira mapaipi a mafakitale.
1. Kumvetsetsa makhalidwe a madzi otentha a dziko lapansi
Gawo loyamba pakupanga ndikumvetsetsa momwe madzi amakhalira: kutentha, kuthamanga, kuchuluka kwa madzi, kuchuluka kwa zinthu zolimba zomwe zasungunuka, pH, kuchuluka kwa CO₂/H₂S, komanso kuthekera kopanga zinthu monga silica, calcite, kapena sulfides. Madzi a geothermal akhoza kukhala nthunzi youma, makamaka nthunzi (nthunzi ya flash), makamaka madzi (madzi amchere mu machitidwe a binary), kapena chisakanizo cha magawo awiri kuchokera pachitsime. Mtundu uliwonse umakhudza kusankha zinthu, makulidwe a chitoliro, zofunikira pakuteteza kutentha, ndi kasinthidwe ka zida (zolekanitsa, zotsukira, zoletsa kuzizira).
Kuphatikiza apo, kapangidwe kake kayeneranso kuwunika zoopsa za dzimbiri ndi kukokoloka kwa nthaka. Kutupa kumayamba chifukwa cha H₂S, CO₂, chloride, ndi pH; pomwe kukokoloka nthawi zambiri kumachitika m'magawo awiri kapena kuyenda ndi tinthu tolimba. Kuphatikiza kutentha kwambiri ndi mankhwala amphamvu kumapangitsa kusankha zinthu ndi kuteteza dzimbiri kukhala pakati pa zisankho zofunika kwambiri.
2. Kapangidwe ka mapaipi: kuchokera ku chitsime kupita ku fakitale yamagetsi
Kawirikawiri, mapaipi a geothermal pamwamba amaphatikizapo:
1. Mapaipi a chitsime: amalumikiza bwino kupanga ndi makina osonkhanitsira.
2. Netiweki yosonkhanitsira nthunzi/madzi: madzi amatuluka kuchokera m'zitsime zingapo kupita ku siteshoni yolekanitsa kapena mwachindunji kupita ku fakitale yamagetsi.
3. Mzere waukulu wa nthunzi: umanyamula nthunzi yokhuta/youma kupita nayo ku turbine.
4. Chitoliro cha madzi oundana/madzi oundana: chimayenda madzi otsala olekanitsa kapena madzi oundana kupita ku reinjection.
5. Njira yotulutsira mpweya ndi mpweya wosazizira (NCG): imagwira ntchito ndi mpweya wosazizira kuti isachepetse mphamvu ya mpweya wozizira.
Pa gawo la lingaliro, wopanga amasankha ngati kulekanitsa kudzachitika pafupi ndi chitsime (cholekanitsa mapaipi a zitsime) kapena pakati (kulekanitsa pakati). Kulekanitsa pafupi ndi chitsime kungachepetse mavuto oyenda m'mapaipi akutali, koma kumawonjezera kuchuluka kwa zida ndi kufunikira kwa ntchito zingapo. Kulekanitsa pakati kumachepetsa ntchito koma kumafuna kapangidwe ka mapaipi a magawo awiri ovuta kwambiri.
3. Kudziwa kukula kwa mapaipi ndi mawerengedwe a hydraulic
Kukula kwa payipi kumatsimikiziridwa ndi kutayika kwa mphamvu ya madzi, liwiro la madzi, ndi zolepheretsa kugwira ntchito (monga kuthekera kwa nyundo yamadzi kapena kutsekeka kwa madzi mu kayendedwe ka magawo awiri). Mu mapaipi a nthunzi, liwiro lalikulu kwambiri limawonjezera kutayika kwa mphamvu ya madzi ndi chiopsezo cha kukokoloka kwa nthaka, pomwe liwiro lotsika kwambiri lingayambitse kusungunuka kwa madzi ndi kusakhazikika kwa madzi. Mu mapaipi amadzi amchere, liwiro liyenera kukhala lokwanira kuti lipewe kusungunuka kwa nthaka, koma osati lokwanira kuti liwonjezere kukokoloka kwa nthaka.
Mawerengedwe a hydraulic nthawi zambiri amaphatikizapo:
- Kutsika kwa kuthamanga kwa magazi chifukwa cha kukangana (kuchepa kwa mphamvu), kusintha kwa kutalika kwa thupi, ndi zolumikizira (ma vavu, zigongono, ndi ma tees).
– Chitsanzo cha magawo awiri (cha mapaipi osakaniza nthunzi ndi madzi), chomwe chimaganizira kutsetsereka pakati pa magawo, gawo la nthunzi, ndi kusintha kwa kayendedwe ka madzi m'chipaipicho.
– Kuundana kwa nthunzi m'mapaipi ataliatali omwe sali otetezedwa bwino, chifukwa kutsika kwa kutentha kumabweretsa kuundana ndikuwonjezera chiopsezo cha nyundo yamadzi.
Kawirikawiri, kapangidwe ka dayamita nthawi zambiri kamachitika mobwerezabwereza: kusankha dayamita yoyamba, kuwerengera kutayika kwa kuthamanga ndi liwiro, kenako kusintha poganizira mtengo wa mapaipi, mtengo wa pampu/compressor (ngati ilipo), ndi magwiridwe antchito a fakitale (chifukwa kutayika kwa kuthamanga kwa nthunzi kumachepetsa mphamvu ya turbine).
4. Zipangizo za mapaipi ndi njira zopewera dzimbiri
Kusankha zinthu kumadalira kapangidwe ka madzi ndi kutentha. Makina ambiri a nthunzi amagwiritsa ntchito chitsulo cha kaboni, chomwe chimapereka mphamvu yowongolera dzimbiri, pomwe mizere yamadzi yokhala ndi chloride yambiri kapena pH yochepa ingafunike zinthu zolimba kwambiri monga zitsulo zina zosapanga dzimbiri, zitsulo za alloy, kapena zokutira zamkati. Komabe, ngakhale chitsulo chosapanga dzimbiri nthawi zina sichimakhala chotetezeka chifukwa cha chiopsezo cha dzimbiri kupsinjika pansi pa chloride yambiri komanso kutentha.
Njira zopewera dzimbiri nthawi zambiri zimakhala zosakaniza izi:
- Kusankha zipangizo zoyenera kutengera deta ya zitsanzo zamadzimadzi ndi zotsatira za mayeso a dzimbiri.
- Kulamulira mankhwala (monga jakisoni woletsa mankhwala pansi pa mikhalidwe ina).
- Kapangidwe kamene kamapewa malo osasunthika ndi miyendo yofewa, chifukwa madera amenewa nthawi zambiri amafulumizitsa dzimbiri lomwe limapezeka pamalopo.
- Kuchuluka kwa dzimbiri pa makulidwe a chitoliro, ndiko kuti makulidwe owonjezera kuti muyembekezere kuchepa kwa nthawi yonse yopangira.
5. Kuwongolera kukula ndi kuipitsidwa kwa zinthu
Kukulitsa ndi chiwopsezo chachikulu pa mizere yamadzi ndi zida zolekanitsira. Silika, calcite, ndi mchere wina zimatha kugwa pamene kupanikizika ndi kutentha kutsika, kapena pamene kusintha kwa mankhwala kumachitika (monga, kuchotsa mpweya wa CO₂). Kapangidwe ka mapaipi kuyenera kuganizira izi:
- sungani kuchuluka kwa madzi ndi kutentha kuti zisadutse mofulumira kwambiri,
- kuchepetsa mfundo za chisokonezo chachikulu zomwe zingayambitse nucleation ya precipitate,
- perekani mwayi woti nkhumba zitsukidwe/zitsukidwe ngati n'kotheka (ngakhale kuti nthawi zambiri izi zimakhala zovuta ndi kutentha kwa dziko),
- kugwiritsa ntchito kapangidwe ka spool komwe ndikosavuta kusokoneza m'zigawo zomwe zimakhala zovuta kuziyika.
M'magawo ambiri, kulamulira kukula kumachitikanso kudzera mu kukhazikitsa njira zowunikira ndi kulowetsanso, komanso kubaya mankhwala oletsa kukula pamalo ena.
6. Kuteteza kutentha ndi kasamalidwe ka madzi oundana
Mapaipi a nthunzi nthawi zambiri amafunika kutenthetsa kuti kutentha kuchepe. Kutaya kutentha sikuti kumangowononga ubwino wa nthunzi komanso kumawonjezera kupangika kwa condensate, komwe kungayambitse nyundo yamadzi. Chifukwa chake, mapangidwe nthawi zambiri amakhala ndi:
- Kuteteza kutentha komwe kumawerengedwa kutengera kutayika kwa kutentha komwe kukufunika komanso ndalama zomwe zimagwiritsidwa ntchito (ndalama zotetezera kutentha poyerekeza ndi kutayika kwa mphamvu).
- Thirani nthunzi mphika wothira madzi ndi nthunzi pamalo otsika komanso nthawi zina kuti mutulutse madzi oundana m'njira yowongoka.
- Chitoliro cholunjika bwino chili pamalo otayira madzi kuti madzi asalowe m'madzi.
Kusamalidwa bwino kwa condensate kumathandizira kudalirika kwa turbine ndikuchepetsa kugwedezeka kapena kuwonongeka komwe kumachitika chifukwa cha nyundo yamadzi.
7. Kapangidwe ka makina: kukulitsa kutentha, kuthandizira, ndi kusinthasintha
Kutentha kwambiri kwa makina otenthetsera pansi pa nthaka kumapangitsa kuti chitoliro chiwonjezeke kwambiri. Ngati sichikugwirizana ndi kutentha, kupsinjika kwa kutentha kungayambitse kutuluka kwa flange, ming'alu ya weld, kapena kusintha kwa kutentha. Chifukwa chake, kapangidwe ka makina kamaphatikizapo:
- Kusanthula kupsinjika kwa mapaipi kuti mudziwe momwe ntchito ikuyendera, momwe imayambitsidwira, momwe imayimitsidwira, komanso momwe zinthu zadzidzidzi zimachitikira.
– Chingwe chokulitsa kapena cholumikizira chokulitsa (mosamala, chifukwa cholumikizira chokulitsa chimawonjezera malo otayikira ndipo chimafuna kukonzedwa).
– Zothandizira, zomangira, ndi zitsogozo zimayikidwa mwanzeru kuti chitolirocho "chiyende" molunjika pamene chikukulirakulira.
- Kukonzekera njira ya mapaipi komwe kumachepetsa kutembenuka kwakuthwa komanso kumathandiza kuti anthu azitha kuyendera bwino.
Popeza mapaipi nthawi zambiri amadutsa m'mapiri, kusintha kwa kutalika ndi kukhazikika kwa nthaka kuyeneranso kuganiziridwa popanga zothandizira ndi maziko.
8. Chitetezo, zida, ndi kuwongolera
Mapaipi oyendera mpweya amanyamula madzi otentha okhala ndi mphamvu komanso mpweya woopsa monga H₂S. Kapangidwe ka chitetezo kakuphatikizapo:
- Kupatula ndi kulamulira ma valve kuti zithandize kukonza ndi kugawa maukonde panthawi ya chisokonezo.
- Valavu yochepetsera kupanikizika (PRV) ndi makina otulutsira mpweya (potulukira mpweya/kutsekeka) zomwe zimapangidwa kuti zigwirizane ndi zovuta za kupanikizika kwambiri.
- Kuzindikira H₂S, njira zotsukira, ndi kuyika mpweya wotuluka m'malo otseguka zomwe zimaganizira komwe mphepo ikupita komanso malo otetezeka.
- Zipangizo monga zotumizira kuthamanga kwa mpweya, zinthu zotenthetsera, zoyezera kuyenda kwa madzi, ndi kuyang'anira madzi otayira kuti azindikire zolakwika (monga kutsika kwa kuthamanga kwa mpweya chifukwa cha kukula kwa mpweya).
Kukhulupirika kwa dongosolo kumathandizidwanso ndi njira yoyambira yomwe imayang'anira kutentha pang'onopang'ono kwa mapaipi kuti apewe kugwedezeka kwa kutentha.
9. Ntchito yomanga, kuyesa ndi kugwira ntchito kwa nthawi yayitali
Ubwino wa kapangidwe ndi kukhazikitsa ndi wofunika kwambiri kuti makinawa akhale ndi moyo wautali. Kuwotcherera kuyenera kukwaniritsa miyezo, ndi kuwunika kwa NDT (radiography/ultrasonic) pamalo olumikizirana ofunikira. Pambuyo poyika, kuyezetsa madzi kapena pneumatic kumachitika momwe kungafunikire, komanso kuumitsa ndi kuyambitsa ntchito motetezeka. Panthawi yogwira ntchito, pulogalamu yowunikira nthawi ndi nthawi imayang'anira dzimbiri, kuchepeta makoma, kugwedezeka, ndi kutuluka pang'ono komwe kungabweretse kulephera kwakukulu.
Kuphatikiza apo, mapaipi oyendera pansi pa nthaka amapangidwa bwino kuti akhale "osavuta kusamalira": pali malo osinthira ma valve akuluakulu, mwayi wopeza malo otulutsira madzi, komanso zosavuta kuyika masensa ena pamene malowo akukulirakulira.
Kutseka
Kapangidwe ka mapaipi a magetsi a geothermal ndi njira yosiyana siyana yomwe imaphatikiza ma hydraulic, zipangizo, mapaipi, uinjiniya wa kutentha, chemistry yamadzimadzi, ndi mbali za chitetezo. Vuto lalikulu limachokera ku mphamvu yamphamvu, magawo awiri, komanso kupanga ma depositi a madzi a geothermal. Ndi makonzedwe oyenera a netiweki, kuwerengera mosamala kwa mainchesi, zipangizo zoyenera, kukula ndi kuwongolera dzimbiri, komanso kusinthasintha kwa kutentha komanso kapangidwe ka chitetezo koganiziridwa bwino, makina a mapaipi amatha kugwira ntchito mokhazikika kwa zaka zambiri. Pomaliza, kudalirika kwa mapaipi si vuto lofunikira kokha, koma maziko ofunikira owonetsetsa kuti magetsi a geothermal akugwira ntchito bwino, motetezeka, komanso mosalekeza.
