Doppelte Energienutzung: Die moderne Geothermie
In Geothermiekraftwerken wird heißes Wasser aus geothermischen Quellen unter Hochdruck gefördert und in einem speziellen Behälter (Flash Vessel) schlagartig auf einen niedrigeren Druck entspannt. Durch den plötzlichen Druckabfall verdampft ein Teil des Wassers zu Dampf (Flash Steam). Dieser steigt nach oben, wird abgeführt und treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an. Der verbleibende, nicht verdampfte Teil des Wassers (auch als Sole oder Brine bezeichnet) sammelt sich am Boden des Behälters und wird von dort abgeleitet. Die Sole hat häufig noch eine Temperatur von rund 160 °C und bietet damit erhebliches Potenzial für eine zusätzliche Energiegewinnung, beispielsweise in einem Organic Rankine Cycle (ORC). Dabei verdampft ein spezielles Arbeitsmedium, das anschließend in einer Turbine expandiert wird. Im Zuge dessen kühlt die geothermische Sole in dem Maß ab, wie das Arbeitsmedium verdampft.
Die Herausforderung: Silikat-Scaling
Geothermische Wässer bringen eine besondere Herausforderung mit sich: Sie enthalten vergleichsweise hohe Konzentrationen gelöster Silikate, deren Lösungsverhalten in Wasser reversibel ist. Beim Abkühlen sinkt die Löslichkeit und Silikate fallen aus. Sie lagern sich als Silikat-Scaling auf den Wärmeübertragungsflächen ab und beeinträchtigen den Wärmeübergang erheblich. In der Praxis zählt dies zu den größten Hindernissen für eine effiziente Energieerzeugung aus geothermischen Wässern.
Unsere Lösung: Der Klaren-Wärmetauscher
TAPROGGE PRODUKTE
Unser selbstreinigender Klaren-Wärmetauscher setzt genau an diesem Punkt an. Die geothermische Sole (Brine) strömt durch ein Rohrbündel, das mit einem Wirbelbett aus frei beweglichen Feststoffpartikeln ausgestattet ist. Diese Partikel berühren kontinuierlich die Rohrinnenwände, tragen entstehende Beläge mechanisch ab und verhindern so, dass sich eine geschlossene Schicht aus Silikat-Ablagerungen ausbildet. Dadurch bleibt die Wärmeübertragungsfläche weitgehend frei von Silikat-Scaling. Das hohe Temperaturniveau der Sole lässt sich so für den ORC-Prozess deutlich besser nutzen. Das Ergebnis: Eine höhere und verstetigte Stromerzeugung bei gleichzeitig reduzierten Betriebs- und Reinigungskosten.
