通过地热蒸汽测量系统实现可持续能源生产

通过 3 个维度,带您了解科隆如何优化地热项目: ​

地热能是来自地球内部的自然能量,这是一种可靠的、几乎取之不尽的能源。因为它不受到气候条件的影响,所以是太阳能/风能等其他可再生能源的稳定替代品。由于它可以全天候供应能源,因此在全球能源转型中发挥着核心作用。

地热能不会像化石燃料那样排放 CO₂,因此十分环保。相较于化石燃料,地热能不会造成温室效应,对自然景观的影响也很小。地热电站通常无须开荒或修筑大坝等大规模的建设,因此占地面积小、对自然的影响也较小。地热能的另一项优势是使用寿命长,可以长年地稳定提供能源。

挑战

地热电站运行中的地热蒸汽和盐水,给测量仪表带来了巨大的挑战。地热蒸汽中通常含有接近饱和甚至潮湿的不凝性气体(NCG),这使得精确可靠的测量变得尤为困难。即使是运行条件的轻微偏差或未察觉的工艺干扰,也会导致冷凝或液体夹带,从而影响测量的准确性。这又会对电厂的控制系统造成破坏,并可能缩短轮机叶片等关键部件的使用寿命。

此外,地热盐水也颇具挑战。它不仅温度高、腐蚀性强,还含有硫化氢(H₂S)、二氧化硅和其他多余物质。管道中可能会出现真空,同时伴随着温度升高,这又进一步增加了测量过程的复杂性。要求仪表能够耐受恶劣的腐蚀性环境,保证精度且经久耐用。

科隆如何助您一臂之力?

由于地热蒸汽和盐水的属性,在地热电站中的精准测量面临着特有的挑战。地热蒸汽通常含有接近饱和或潮湿的不可凝气体(NCG),这对测量精度带来显著影响。

丰富的产品系列

科隆,为此提供了专门的流量测量解决方案,该方案基于经过出厂校准的 OPTIBAR 文丘里管 — 包含保温夹套、高等级不锈钢部件,以及 OPTIBAR 差压变送器。

文丘里流量计量方案

我们的地热蒸汽测量系统,采用了前沿的文丘里管,该设计借鉴了我们在油气领域经过现场检验的湿气系统,足以解决这些难题。该系统,由一段带保温夹套的加长文丘里管,和一台计算液体越界并持续监测压力损失系数(PLR)的虚拟流量计算机(VFC)所组成,压力损失系数表示液体含量的变化。这套完全符合国际标准的系统,能够精确测量蒸汽流量和品质,同时提醒运营人员注意潜在的液体夹带风险,而无需额外的在线蒸汽品质分析仪。

稳定且耐用的产品

因高温、腐蚀性盐水,以及硫化氢和二氧化硅等杂质所造成的严苛工况,对仪表的耐用性提出了重大挑战。科隆,针对这些极端工况所专门研发的仪表,具有出色的长期耐用性。作为过程仪表制造商,我们为严苛的地热应用提供专业的解决方案。我们的测量仪表,专为地热行业极端环境下所要求的稳定性能而设计,精确可靠且持久耐用。

为可持续发展做出的贡献

  • 提升资源效率 :科隆仪表能够准确监测蒸汽湿度和液体夹带量,从而优化资源利用率。

  • 延长设备使用寿命 :科隆仪表可降低冷凝和液体残留的风险,有助于保护轮机叶片等关键部件,延长其使用寿命。

  • 支持替代能源 :科隆仪表可胜任具有挑战性的地热工况,实现可再生能源的高效运行,支持全球向低碳能源过渡。

更多效益

  • 经久耐用 :科隆测量解决方案可耐受真空、极端温度、腐蚀性盐水等严苛工况,保障地热电站的可持续运行。

  • 提高测量精度,实现稳定运行 :前沿的科隆测量仪表,可确保在挑战性的地热蒸汽条件下获得可靠的数据,为稳定高效的运行提供支持。

  • 全面丰富的产品系列 :包含六种流量和五种物位测量技术,从容应对严苛工况,延长发电设备的使用寿命。

为可持续发展做出的贡献

连续可靠的地热电站运营,取决于可以耐受极端环境的精确测量仪表。前沿的科隆测量解决方案,在支持能源系统的可持续发展方面发挥着重要的作用。通过精确测量复杂工况下的蒸汽和盐水,保障电站运行的稳定高效,最终提高能源产出并减少浪费。此外,科隆仪表还能抵御极端的温度和腐蚀性环境,延长服役时间,从而减少资源消耗。得益于精心选用的材料和坚固耐用的设计,显著减少了仪表更换的需求,保障了地热电站的长期运行。这些在精度、耐用性和提升资源效率方面的贡献,体现了科隆对地热行业可靠能源生产与可持续发展的承诺。

相关的产品、服务与方案

超声波流量计,适用于过程应用中的液体介质

  • 高精度三声道超声波流量计:宽量程比、免维护、无压损
  • 超低温(-200°C)和高温(+250°C)系列;高粘度系列(粘度最高可超过 1000 cSt)
  • 法兰口径:DN25…3000 / 1…120",压力等级最高 PN200 / ASME Cl 1500;可选焊接型过程连接
  • 3 x 4…20 mA、HART®、Modbus、FF 或 Profibus-PA/DP

差压变送器,适用于流量、液位、差压、密度和界面的测量

  • 高性能差压变送器,内置静压测量
  • 测量范围:30 mbar…16bar / 0.44…232 psi;静压:最高 700 bar / 10153 psi
  • 参考精度:±0.065%
  • 两线制,4…20 mA/HART®、FF、Profibus-PA

经过工程设计的节流元件,适用于液体、气体和蒸汽的差压流量测量,压损小

  • 根据 EN ISO 5167、ASME MFC3 的标准加工或焊接设计(内部加工)
  • 相较于其他 DP 节流元件,压损较小
  • 仅需较短的前后直管段
  • 从基础应用到特殊的湿气应用和高压工况

文丘里流量计量系统,用于蒸汽应用并带有压力损失系数补偿

  • 非饱和地热蒸汽的稳定测量
  • 连续地实时流量测量,同时提供蒸汽质量的指示
  • 与新系统或现有系统无缝集成
  • 维护需求低

相关的应用

应用报告 | 电力行业

  • 超声波流量计,用于测量地热电站中不同生产井的地热盐水
  • 即使在极端工况下(如:暴露于高温、高盐度、结垢、氯化物和 H2S),也能不受干扰且可靠的运行
  • 取代测量不可靠的电磁流量计

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  • 二元循环发电站地热流有效排放的控制措施
  • 经济可靠地监测接收罐的液位,用于泵的控制
  • 防止介质损失,以保障地热系统的连续安全运行
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