Kühlwasserpumpe(CWP) für Geothermikanlagen

Abkühlung der Arbeitsflüssigkeit auf die optimale Temperatur

Sulzer bietet unterschiedliche Kühlwasserpumpen, um Ihre Prozesse optimal zu temperieren. Nach dem Einbau in einen wassergekühlten Kondensator sind die Pumpen für Ihren speziellen Prozess bereit.

Die Kühlwasserpumpe befördert anwendungsabhängig kühlen Dampf oder kühle Flüssigkeit:

  • Binärzyklus-Geothermieanlage Organic Rankine Cycle- oder Kalina Cycle-Verfahren: vom Gasexpander kommende Arbeitsflüssigkeit (also Isopentan im Rankine Cycle- oder eine Mischung aus Ammoniak und Wasser im Kalina Cycle-Verfahren).
  • Geothermik-Trockendampfanlage: der von der Dampfturbine abgeleitete Trockendampf.
  • Flash-/Binärzyklus-Geothermieanlage: der entspannte Dampf, der aus der Dampfturbine kommt, und die vom Gasexpander kommende benutzte Arbeitsflüssigkeit (also Isopentan im Rankine Cycle- oder eine Mischung aus Ammoniak und Wasser im Kalina Cycle-Verfahren).
  • Geothermik-Entspannungsdampfanlage: der von der Dampfturbine abgeleitete Trockendampf.

Sulzer liefert die folgenden vertikal und horizontal axial geteilten Pumpen als Kühlwasserpumpen:

SJT SJM
Förderleistung
Bis zu 62.000 m3/h / 270.000 US gpm Bis zu 58.000 m3/h / 250.000 US gpm
Förderhöhe Bis zu 110 m pro Stufe / 350 ft Bis zu 30 m pro Stufe / 1000 ft
Druck
Bis zu 64 bar / 930 psi Bis zu 18 bar / 260 psi
Temperatur Bis zu 50 °C / 122 °F Bis zu 50 °C / 122 °F
SMD ZPP
Förderleistung
Bis zu 16.000 m3/h /
70.000 US gpm
Bis zu 25.000 m3/h /
130.000 US gpm
Förderhöhe Bis zu 260 m / 850 ft Bis zu 160 m / 525 ft
Druck
Bis zu 34 bar / 490 psi Bis zu 25 bar / 230 psi
Temperatur Bis zu 140 °C / 280 °F Bis zu 120 °C / 250 °F

Produkte

  • SJM vertikale halbaxiale Pumpe
    Die SJM-Pumpe ist eine vertikale ein- oder zweistufige Pumpe mit halbaxialem Gehäusediffuser und wird hauptsächlich dort eingesetzt, wo Flüssigkeiten mit einem mittleren Druck von offenen Flüssigkeitsreservoirs nach oben gepumpt werden müssen.

  • SJT vertikale Turbinenpumpe
    SJT-Pumpen werden normalerweise dann eingesetzt, wenn Flüssigkeiten vom Grundwasserspiegel (Tiefbrunnenpumpen), künstlichen unterirdischen Lagern (Kavernen) oder offenen Flüssigkeitsreservoirs nach oben gepumpt werden müssen. Die vollständig überarbeitete Hydraulik und der mechanische Aufbau machen die SJT zu einer hocheffizienten, kostengünstigen und wartungsarmen Lösung.

  • SMD axial geteilte Pumpe mit doppeltem Sauglaufrad
    Die SMD Pumpen bieten ein breites Einsatzspektrum und sind für Rohwasser, Reinwasser, Meerwasser und Brackwasser geeignet. Um die Einzelanforderungen der unterschiedlichen Anwendungen erfüllen zu können, verfügt die SMD über eine branchenführende Hydraulikkonstruktion mit zwei Betriebskennfeldern: der Standard SMD und der konfigurierten SMD.

  • ZPP axial geteilte einstufige Kreiselpumpen mit doppelflutigem Sauglaufrad
    ZPP axial geteilte einstufige Kreiselpumpen mit doppelflutigem Sauglaufrad werden für anspruchsvolle industrielle Hochleistungsanwendungen eingesetzt, in denen Prozesszuverlässigkeit, hohe Effizienz und niedrige Betriebskosten sichergestellt werden 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