Условие:
В одноконтурной паротурбинной ГеоТЭУ энтальпия сухого насыщенного пара после сепарации определяется по температуре геотермальной воды tгв из таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара или h – s диаграммы.
В случае двухконтурной ГеоТЭУ учитывается перепад температур в парогенераторе ∆t. В остальном расчет ведется как и для солнечной паротурбинной ТЭС.
Расход пара определяется из соотношения:
$d = N/ [(h_1 - h_2 ) \cdot \eta_t \cdot \eta_{oi} \cdot \eta_э ]$, кг/с
где $\eta_t$ – термический КПД цикла,
$\eta_{0i}$ - относительный внутренний КПД турбины,
$\eta_э$ - электрический КПД турбогенератора,\nN - мощность ГеоТЭУ, кВт,
Расход горячей воды из геотермальных скважин определяется из формулы:
$G_{гс} = N / \eta_t \cdot \eta_{oi} \cdot \eta_{пг} \cdot \eta_э \cdot c \cdot \Delta t_{пг}$, кг/с
расход холодной воды из окружающей среды на конденсацию пара:
$G_{зв} = d \cdot (h_2 - h_к)/ (c \cdot \Delta t_{хв})$, кг/с
где c = 4,19 кДж / (кг·К) – теплоемкость воды,
$\eta_{пг}$ - КПД парогенератора,
$\Delta t_{пг}$ – перепад температур геотермальной воды в парогенераторе, ℃,
$\Delta t_{хв}$ – перепад температур холодной воды в конденсаторе, ℃.
Расчет ГеоТЭУ с низкокипящими и смесевыми рабочими телами производится с использованием таблиц термодинамических свойств и h – s диаграмм паров этих жидкостей.
Задача.
Двухконтурная пароводяная геотермальная электростанция c электрической мощностью N получает теплоту от воды из геотермальных скважин с температурой tгс. Сухой насыщенный пар на выходе из парогенератора имеет температуру на 20 ℃ ниже, чем tгс. Пар расширяется в турбине и поступает в конденсатор, где охлаждается водой из окружающей среды с температурой tхв. Охлаждающая вода нагревается в конденсаторе на 12 ℃. Конденсат имеет температуру на 20 ℃ выше, чем tхв. Геотермальная вода выходит из парогенерирующей установки с температурой на 15 ℃ выше, чем конденсат. Относительный внутренний коэффициент турбины $\eta_{oi}$, электрический КПД турбогенератора $\eta_э = 0,96$. Определить расход пара, расходы воды из геотермальных скважин и из окружающей среды.
Исходные данные\nN, МВт=5\nt гс, ℃=200\nt хв, ℃=5
$\eta_{oi}$, %=78
