Übersicht
Binärkreislauf-Kraftwerk in Geothermie-Kraftwerk
Prozessinstrumentierung in ORC-Anlagen
Ein Binärkreislauf-Kraftwerk kommt dort zum Einsatz, wo die Temperatur der geothermischen Quelle niedriger ist. Der Organische Rankine-Zyklus ist ein geschlossener Kreislauf, bei dem ein organisches Arbeitsmedium wie Isopentan oder Isobutan mit einer niedrigeren Siedetemperatur als Wasser zum Einsatz kommt. Der Kreislauf ist durch die Wärmetauscherkonstruktion des Vorwärmers und des Verdampfers von der Sole isoliert. Die geothermische Sole wird direkt ohne weitere Trennung in den Verdampfern/Vorwärmern verwendet. Das Arbeitsmedium wird zunächst vorgewärmt und dann im Verdampfer verdampft – das dabei entstehende Gas (ca. 20 bar, 150 °C) treibt die Turbine an und erzeugt Strom und anschließend wird dieses Gas (ca. 4 bar, 75 °C) im Kondensator wieder zu Flüssigkeit kondensiert. Die Förderpumpe schließt den Kreislauf und startet den Zyklus neu. Darüber hinaus enthalten geothermische Flüssigkeiten mitgeführte nicht-kondensierbare Gase (NCG), die für höhere Wirkungsgrade aus dem Prozess entfernt werden müssen. Dampfstrahlspeisepumpen oder Vakuumpumpen werden verwendet, um nicht-kondensierbare Gase aus dem System zu entfernen.
Geothermische Sole ist heiß und korrosiv: Sie enthält H2S, Kieselsäure und andere unerwünschte Stoffe. Unterdruck sowie hohe Temperaturen können in den Leitungen auftreten. KROHNE hat für jede Messstelle die am besten geeignete Messtechnik basierend auf speziellen magnetisch-induktiven OPTIFLEX Durchflussmessgeräten mit Spezialauskleidungen, die einen geringen Diffusions- und Vakuumwiderstand besitzen. Pentan, Butan und andere niedrigsiedende Flüssigkeiten werden als ORC-Flüssigkeiten in binären und hybriden Anlagen verwendet. Die Durchflüsse und Füllstände im Organischen Rankine-Zyklus müssen für eine effiziente und sichere Prozesssteuerung gemessen werden. OPTIMASS Coriolis Masse-Durchflussmessgeräte und OPTISONIC 3400 Ultraschall-Durchflussmessgeräte sind ideal für diese Rankine-Zyklus-Anwendungen geeignet. Diese Messgeräte liefern auch zusätzliche Prozessinformationen über die Flüssigkeitsdichte zwecks Prozessdiagnose. Flüssigkeitsfüllstände können durch direkte Verwendung der Geführten Radar-Füllstandmessgeräte der Serie OPTIFLEX 2200 oder mit den BM26 Bypass-Füllstandanzeigern gemessen werden, die eine Vielzahl verschiedener Messwertaufnehmertechnologien enthalten können.