Centrale Geotermica a Doppio Flash

Introduzione

Le centrali geotermiche di tipo a doppio flash rappresentano uno dei tre principali tipi di impianti geotermici attualmente operativi a livello commerciale; gli altri due tipi sono il ciclo binario e il vapore secco. Questi impianti sono classificati come fonti di energia rinnovabile e fanno parte del settore dell'energia ‘verde’.

In generale, è possibile estrarre circa il 25-30% in più di energia da un geofluido utilizzando un sistema a doppio flash rispetto a un sistema a singolo flash.

 

Processo

L'acqua calda (geofluido) viene estratta da un serbatoio sotterraneo dominato dall'acqua. Il geofluido viene portato in superficie attraverso il pozzo di produzione. Una valvola di testa del pozzo di produzione può essere utilizzata per isolare la parte sotterranea del sistema dalla parte di superficie.

Il geofluido caldo si presenta in stato liquido quando raggiunge la superficie. Le camere di riduzione della pressione sono utilizzate per abbassare la pressione del geofluido. La riduzione della pressione provoca l'evaporazione di parte del liquido geofluido (‘flash’). Una camera di flash viene utilizzata per generare vapore ad alta pressione mentre altre vengono utilizzate per produrre vapore a bassa pressione. Circa il 20% del geofluido può essere convertito in vapore mentre il resto viene reiniettato nel serbatoio sotterraneo.

Il vapore generato viene quindi utilizzato per azionare una turbina a vapore e un generatore collegato su un albero comune. Una volta estratta l'energia utile dal vapore, questo viene definito ‘vapore di scarto’ e deve essere condensato per poter essere pompato. Esistono diverse opzioni per gestire il vapore di scarto:

  1. Il geofluido viene scaricato in un corpo idrico (fiume o oceano).
  2. Il geofluido viene pompato nuovamente nel serbatoio sotterraneo.

Per vari motivi, sia ambientali che economici, il geofluido viene quasi sempre reiniettato nel serbatoio sotterraneo.

Le torri di raffreddamento sono utilizzate per raffreddare il vapore di scarto e condensarlo in condensa prima che venga restituito al serbatoio. Le torri di raffreddamento sono quasi sempre del tipo a tiraggio forzato assiale.

 

Componenti del Sistema

Questo modello 3D mostra tutti i principali componenti associati a una centrale geotermica a doppio flash idealizzata, tra cui:

  • Serbatoio Dominato dall'Acqua
  • Pozzo di Produzione
  • Pozzo di Iniezione
  • Turbina a Vapore
  • Generatore AC
  • Torre di Raffreddamento

 

Corsi di Ingegneria Online Correlati

Introduzione al Vapore, Caldaie e Termodinamica

Caldaie a Tubo di Fuoco Spiegate

Tamburi di Vapore delle Caldaie Spiegati

Caldaie Sub-Critiche, Supercritiche e Ultra-Supercritiche

Generatori di Vapore a Recupero di Calore Spiegati

Come Funzionano i Condensatori delle Turbine a Vapore

Controllo a Tre Elementi Spiegato

Come Generare Elettricità (Produzione di Energia)

Generatori Elettrici Sincroni

Come Funzionano le Reti Elettriche

 

Risorse Aggiuntive

https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/double-flash-system

https://www.energy.gov/eere/geothermal/electricity-generation

https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_cycle