Kondenswasser-Reinjektionspumpe für geothermische Energieerzeugung

Wir bringen die Energie zurück in Ihren Zyklus

Die Kondenswasser-Reinjektionspumpe reinjiziert das abgekühlte Kondenswasser in das geothermische Feld, um die Ressourcen zu ergänzen.

Sulzer liefert die folgenden Vertikalpumpen und einstufigen Pumpen als Kondenswasser-Reinjektionspumpen:

SJD (CEP) ZE/ZF
Förderleistung
Bis zu 4.900 m3/h / 21.560 US gpm Bis zu 2.600 m3/h / 11.440 US gpm
Förderhöhe Bis zu 400 m / 1.300 ft Bis zu 300 m / 1.000 ft
Druck
Bis zu 94 bar / 1.360 psi Bis zu 60 bar / 870 psi
Temperatur Bis zu 100 °C / 212 °F Bis zu 425 °C / 800 °F

Produkte

  • SJD (CEP) vertikale mehrstufige Topfpumpe für die Kondensatextraktion
    SJD-(CEP-)Pumpen werden dort eingesetzt, wo ein geringer NPSH aufgrund von Systembeschränkungen oder Flüssigkeiten, die nahe ihrem Dampfdruck gepumpt werden müssen, vorhanden sind. Die NPSH-Anforderungen der Pumpe können auf einfache Art und Weise angepasst werden, indem die Länge der Pumpe und des Topfes verändert wird. Dadurch wird auch der Platzbedarf minimiert.

  • ZE/ZF-Pumpenserie mit axialem Eintritt
    Die ZE/ZF-Pumpen sind ideal für schwierige industrielle Anwendungen, die saubere, kalte oder heisse Flüssigkeiten, inkl. Kohlenwasserstoffe, und leichte Chemikalien, fördern müssen.

Verfahren und Anwendungen

Binärzyklus-Geothermieanlage Organic Rankine Cycle- oder Kalina Cycle-Verfahren

Binärzyklus-Geothermieanlage Organic Rankine Cycle- oder Kalina Cycle-Verfahren

Binärzyklus-Prozesse werden heute sehr häufig eingesetzt, um hydrothermische Ressourcen mittlerer Temperatur zu nutzen, die unterirdisch zur Verfügung stehen. Eine sekundäre Arbeitsflüssigkeit mit wesentlich niedrigerem Flammpunkt wird durch die hydrothermische Ressource erhitzt, dehnt sich in einer Thermalturbine aus und treibt so einen elektrischen Generator an.

Eine binäre Geothermieanlage nutzt die Wärme der geothermischen Flüssigkeit (105°C < bis < 185°C), die durch einen Wärmetauscher geleitet wird, um eine sekundäre Arbeitsflüssigkeit, etwa Pentan, Isobutan im Organic Rankine Cycle (ORC)-Verfahren oder Ammoniak im Kalina Cycle-Verfahren, zu verdampfen. Diese Arbeitsflüssigkeit expandiert darauf in einer Turbine, kondensiert, und wird dann in einem geschlossenen Kreislauf erneut erhitzt. Die Sole wird durch Reinjektion in den Boden entsorgt. Sulzer unterstützt diese Prozesse mit Produktionspumpen (PP), Sole-Reinjektionspumpen (BRIP), Kohlenwasserstoff-Speisepumpen (HFP), Kühlwasserpumpen (CWP) und Hilfspumpen.

Dry Rock Enhanced Geothermal System EGS

Dry Rock Enhanced Geothermal System EGS

Dry Rock Enhanced Geothermal Systeme werden zurzeit verstärkt erforscht. Hierbei sind die hydrothermischen Ressourcen nicht unterirdisch verfügbar; sie werden stattdessen durch die Stimulation von geborstenem heissem Felsgestein mithilfe injizierten Wassers künstlich erzeugt. Bei Verwendung dieser Technologie werden in der Regel sehr heisse hydrothermische Ressourcen gewonnen.

Dry Rock Enhanced Geothermal Systeme (EGS) nutzen eine Injektionsbohrung (tiefer als der Grundwasserspiegel) in das heisse Muttergestein, das nur über eine begrenzte Durchlässigkeit verfügt und wenig Flüssigkeit einschliesst. Mithilfe von Kolbenpumpen wird unter sehr hohem Druck Wasser injiziert, um die Fraktur und Wiederöffnung älterer Frakturen in einiger Entfernung zum Injektionsbohrloch zu erreichen. In der Produktionsbohrung, die das stimulierte Frakturnetz durchkreuzt, zirkuliert Wasser, das die Wärme des heissen Gesteins aufnimmt. Die Temperatur bei der Wasserextraktion kann höher sein als in den natürlichen geothermischen Feldern, wodurch sich ein höherer Verdampfungsdruck und somit eine höhere thermodynamische Effizienz ergibt. Je nach Temperatur des Prozessheisswassers (T < 280 ºC) können die EGS-Felder Binärzyklus- oder Entspannungsdampfkraftwerke speisen. Sulzer unterstützt diese Prozesse mit Hochdruck-Sole-Reinjektionspumpen (BRIP), Kondensat-Reinjektionspumpen (CRIP), Kohlenwasserstoff-Speisepumpen (HFP), Kühlwasserpumpen (CWP) und Hilfspumpen.
Geothermik-Trockendampfanlage

Geothermik-Trockendampfanlage

Geothermische Trockendampfressourcen waren die erste Technologie, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts zur Stromerzeugung eingesetzt wurde. In diesem Prozess folgt die unterirdisch verfügbare Ressource ihrer natürlichen Richtung und treibt eine Thermalturbine an, die wiederum einen Stromgenerator antreibt.

Eine Trockendampfanlage nutzt Produktionsbohrungen, die bis in das geothermische Reservoir reichen. Der unter Druck stehende Heissdampf (180°C < bis < 280°C) wird mit hoher Geschwindigkeit zur Oberfläche gebracht; er wird durch eine Dampfturbine geleitet und erzeugt so Strom. Danach wird der Dampf durch einen Kondensator geführt und in Wasser umgewandelt. Das Kondenswasser wird durch die Bohrlöcher in den Boden reinjiziert. Sulzer unterstützt diese Prozesse mit Kondenswasser-Reinjektionspumpen (CRIP), Kühlwasserpumpen (CWP) und Hilfspumpen.
Flash-/Binärzyklus-Geothermieanlage

Flash-/Binärzyklus-Geothermieanlage

Flash-/Binärzyklus-Geothermieanlagen werden auch als Kombikraftwerke bezeichnet. Sie dienen der Optimierung des thermischen Zyklus, indem sie die Hochenthalpie der unterirdischen hydrothermischen Ressourcen dazu nutzen, diese blitzartig zu verdampfen, während die ungenutzte heisse Sole verwendet wird, um Kohlenwasserstoff oder Ammoniak in einem Binärzyklus blitzartig zu verdampfen.

Eine Flash-/Binärzyklus-Geothermieanlage nutzt eine Kombination aus Flash (Blitz)- und Binärtechnologie. Der Anteil der geothermischen Flüssigkeit (185 ºC < bis < 220 ºC), der unter Druckabfall blitzartig verdampft, wird mithilfe einer Gegendruckdampfturbine zur Stromgewinnung genutzt. Der Niederdruckdampf wird aus der Gegendruckdampfturbine in ein Binärsystem geleitet, wo er kondensiert. Sulzer unterstützt diese Prozesse mit Prozessspumpen (PP), Sole-Reinjektionspumpen (BRIP), Kohlenwasserstoff-Speisepumpen (HFP), Kühlwasserpumpen (CWP) und Hilfspumpen.
Geothermik-Entspannungsdampfanlage

Geothermik-Entspannungsdampfanlage

Entspannungsdampfanlagen nutzen unterirdische, hydrothermische Ressourcen mit hoher Enthalpie, indem sie diese in einem Kessel mittels plötzlicher Drucksenkung in Dampf umwandeln. Der Entspannungsdampf treibt eine Thermalturbine an und diese wiederum einen Stromgenerator.

In einer Entspannungsdampfanlage wird unter Hochdruck stehendes, heisses Wasser (185°C < bis < 220°C) in Dampf umgewandelt, indem die extrahierte Flüssigkeit plötzlichem Druckabfall ausgesetzt wird. Die Flüssigkeit trennt sich in Dampf und Sole auf. Die Sole wird in das Reservoir zurück gepumpt, und der Dampf wird in eine Turbine geleitet, die einen Generator antreibt. Danach wird der Dampf aus der Turbine in einen Kondensator geführt und bis in den flüssigen Zustand abgekühlt; die Flüssigkeit wird anschliessend in das Reservoir zurückgepumpt. Sulzer unterstützt diese Prozesse mit Prozesspumpen (PP), Sole-Reinjektionspumpen (BRIP), Kondenswasser-Reinjektionspumpen (CRIP), Kühlwasserpumpen (CWP) und Hilfspumpen.

Zugehörige Dokumente