Optimization Investigations of a Combined Binary-Cycle Geothermal Power Plant with Two Separation Pressures and Flashed Steam Superheating Using a Hydrogen–Oxygen Steam Generator


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The article considers the specific features of and prospects for improving the efficiency of geothermal power plants (GeoPPs) that use a steam–water mixture from geothermal fields and steam superheating as an energy source. The process flow diagram of a combined binary-cycle GeoPP with two separation pressures and flashed steam superheating with the use of a hydrogen–oxygen steam generator is proposed. The advisability of using a separator downstream of the high-pressure section for decreasing the steam moisture at the turbine condenser inlet is substantiated. The article also presents the results from numerical optimization investigations of the effect that the choice of organic working fluid has on the efficiency, safety, and environmental characteristics of the binary installation used as part of a combined-cycle GeoPP. The following groups of organic substances as possible candidates for use as working fluid are considered: nontoxic, nonflammable, and nonexplosive ones (group I); low-toxic, nonflammable, and nonexplosive ones (group II); nontoxic inflammable ones (group III); and low-toxic, inflammable, and explosive ones (group IV). Typical dependences characterizing the effect that the pressure in the expander and the saturation pressure in the evaporator have on the binary turbine net power output, on the specific flowrate of separated geothermal brine per unit power capacity, on the binary cycle efficiency, and on the GeoPP efficiency as a whole are shown taking as examples the use of cyclobutane and octafluoropropane as a working fluid. For a few working fluids, the existence of extremes in the above-mentioned dependences is established, which determine the binary installation optimal power values and the minimal geothermal brine specific flowrate. Based on the numerical analysis results, limitations are imposed on the admissible maximum and minimum pressure values in the binary circuit. Bar charts of calculated process characteristics influencing the binary turbine flow path’s design and efficiency are plotted. A priority (according to the maximum net power output criterion) list of working fluids relating to the group of environmentally friendly organic substances for the combined-cycle GeoPP binary installation with flashed steam superheating taking into account process-related limitations is drawn up.

Об авторах

G. Tomarov

OOO Geoterm-M

Автор, ответственный за переписку.
Email: geoatom.m@gmail.com
Россия, Moscow, 111250

V. Borzenko

Joint Institute of High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: borzenko1971@gmail.com
Россия, Moscow, 125412

A. Shipkov

OOO Geoterm-M

Автор, ответственный за переписку.
Email: geoatom.m@gmail.com
Россия, Moscow, 111250

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».