Systemanalyse und Optimierung tiefengeothermischer Kraftwerke
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Bei der Auslegung und dem anschließenden Produktionsbetrieb geothermischer Kraftwerke wird oftmals die Wirtschaftlichkeit durch Anlagenausfalle gefahrdet. Typische Schadensbilder sind hierbei Korrosion, Ablagerungen (Scaling & Fouling), Erosion, Kavitation und Materialermudung. Korrosion und Scaling sind in erster Linie auf die vorliegende hohe Salinitat, Erosion durch Sandaustrag aus der Formation, Kavitation durch das Unterschreiten des Dampfdruckes des geforderten Fluids und Materialermudung durch An- und Abfahrvorgange, zuruckzufuhren. Es werden hierfur hohe Anforderungen an die Materialien gestellt. Wahrend der Planungsphase muss in einem sehr fruhen Stadium eine Material-/Werkstoffwahl, oft ohne genaue Kenntnis der vorliegenden ortlichen geothermalen Fluid - Zusammensetzung, getroffen werden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird das geothermische Primarkreislauf (Erschließung und Betrieb des Untergrundes), Sekundarkreislauf (Kraftwerk) und Tertiar-kreislauf (Warme- und Kalteverteilung) am Standort der Medizinischen Hochschule Hannover untersucht. Das Ziel ist die Entwicklung einer transparenten, strukturierten Auslegungsstrategie fur das geothermische Kraftwerk, um einen effektiven und wirtschaftlichen Anlagenbetrieb zu gewahrleisten. Maßgeblich wird das geothermische Gesamtsystem vom primaren Kreislauf beeinflusst. Die Haupteinflussgroßen sind die Ausfallszeiten der einzelnen Aggregate und die Warmeubertragung unter dem Einfluss von Korrosion, Erosion, Ablagerungen, Kavitation und thermischen Wechselbeanspruchungen. Die vorliegende Arbeit wurde in die Schwerpunkte, (a) Systemanalyse des geothermischen Gesamtsystems, (b) Klassifizierung der Schaden des geothermischen Gesamtsystems auf Grundlage einer Umfrage mit mitteleuropaischen Geothermie - Anlagenbetreibern, (c) experimentelle Fluiduntersuchungen zur Beschreibung von Korrosions- und Ablagerungsraten fur den Standort der Medizinischen Hochschule Hannover, (d) probabilistische Modellierung der Ausfallswahrscheinlichkeit und Ausfallszeiten der Anlagenteile und die hieraus resultierenden Auswirkungen auf die Gesamtanlage und (e) Zusammenstellung von Handlungsempfehlungen, untergliedert. Die Aggregate Forderbohrungen, Tauchkreiselpumpe und Warmeubertrager im primaren Kreislauf, zeigen die großten Abhangigkeiten, bezuglich eines wirtschaftlichen Anlagenbetriebs des geothermischen Gesamtsystems auf. Durch die Verwendung von hochlegierten Werkstoffen in Kombination mit Inhibitoren kann ein langfristiger Betrieb gewahrleistet werden. Druckverluste und Ablagerungen im primaren Kreislauf konnen durch eine Beschichtung der Forderbohrung reduziert werden. Durch die kontinuierliche messtechnische Uberwachung des primaren Kreislaufs, konnen fruhzeitig Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um einen kontinuierlichen Produktionsbetrieb zu gewahrleisten.


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Product Details
  • ISBN-13: 9783869559063
  • Publisher: Cuvillier Verlag
  • ISBN-10: 3869559063
  • Publisher Date: 11/4/2011


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