Геотермальная энергетическая установка

 

1. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРгеТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА с контуром теплоносителя, включающим последовательно соединенные со скважиной дегазатор и теплообменник и подключюнный к поо леднему паротурбинный контур, соцерэкащий испаритель рабочего тела, ступени которого соединены последовательно по линии отвода жидкой фазы и каждая из них сообщена паропроводом с протрччой . частью паровой турбины, отличающаяся , тем, что, с целью повышения , эффективности работы и маневренности, она снабжена дополнительным пароту бинным контуром с парогенератором на органическом топливе, подключенным к шшии отвода жидкой фазы рабочего тела из последней степени испарителя. 2.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена дополнительным теплообменником, включенным в линию отвода жидкой фазы рабочего тела между последией ступенью испарите ля и парогенератором на органическом топливе. 3.Установка по пп. 1, 2, о т л в - чающаяся тем, что ежа спасена пароперегревателем, включенным в паропрювод между первой ступенью испарителя и паровой турбиной основного кхяпу ра. 4..Установка по пп. 1 - 3, о т л и чающаяся тем, что аегазатор линвей отвода газов подключен к пароперегревателю и парогенератору на О{ ганичесЕом топливе. оо ел ю 1

СОЮЗ COBETGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1035247

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3306251/24-36 (22) 22.07,81 (46) 15.08.83. Eton. N 30 (72) P. Б. Ахмедов. (71 ) Государственный научноисследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (53) 621.165 48(088,8) (56) 1. Берман.Э. Геотермальная энергия. М., "Мнр, 1975, с. 299.

2. Патент США М 3908381, кл. 60-641, опублик. 1975. (54) (57) 1. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕР. ГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА с контуром теплоносителя, включающим последовательно соединенные со скважиной дегазатор и теплообменник и подключенный к поо леднему паротурбинный контур, содержа щий испаритель рабочего тела, ступени которого соединены последовательно по линии отвода жидкой фазы и каждая из них сообщена паропроводом с проточной частью паровой турбины, о т л и ч а ю щ а я с я, тем, что, с целью повышения (д) F 01 К 27 OO; F 03 6 7/00 эффективности работы и маневренности, она снабжена дополнительным паротур» бинным контуром с парогенератором на органическом топливе, подключенным к . линии отвода жидкой фазы рабочего тела из последней степени испарителя.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена допол:. нительным теплообменником, включенным в линию отвода жидкой фазы рабочего тела между последней ступенью испарите ля и парогенератором на органическом топливе.

3. Установка по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена пароперегревателем, включенным в наро- е провод. между первой ступенью испарите- Е ля и паровой турбиной основного конту рае

4. Установка по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что aerasatep линией отвода газов подключен к пароперегревателю и парогенератору на органическом топливе.

10352 47 2

1»

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии путем использования низкопотендиального тепла, в частности геотермальных источни-, ков„

Известны геотермальные энергетические установки, соцержащие соединенную со скважиной геотермального источника паровую турбину с конденсатором и электрогенератором I 1 3

Такая установка имеет простую тепловую схему, несложна в эксплуатации, однако надежность работы ее снижена ввиду того, что в ней использован в качестве рабочего тела теплоносителькоррозионноактивная геотермальная среда.

Известны также геотермальные энергетические установки с контуром теплоносителя, включающим последовательно соединенные со скважиной цегазатор и теплообменник, и подключенный к последнему паротурбинный контур, содержащий испаритель рабочего тела, ступени которого соединены последовательно по линии отвода жидкой фазы и каждая из них сообщена паропроводом с проточной частью паровой турбины (2 3 .

Б такой установке теплоносительгеотермальная среца — передает тепло рабочему телу через теплообменник, что исключает коррозионное влияние на элементы проточной части турбины. Однако рабочее тело паротурбинного контура имеет относительно чизкую температуру, . что снижает термический КПД установки и ее эффективность. Кроме того, такие установки не могут быть использованы цля рэгулирования переменного графика нагрузки, Целью изобретения является повышение эффективности работы установки и ее маневренности.

Цель цостигается тем, что геотермальная энергетическая установка с контуром теплоносителя, включающим последовательно соединенные со скважиной дегазатор и теплообменник и поцключенный к последнему паротурбинный контур, соцержащий испаритель рабочего тела, ступени которого соединены послецовательно по линии отвоца жицхой фазы и каждая из ьих сообщена паропроводом с проточной частью паровой турбины, снабжена дополнительным паротурбинным контуром с парогенератором на органическом топливе, подключенным к линии

55 отвоца жицкой фазы рабочего тела из послецней ступени испарителя.

Кроме того, установка снабжена qoполнительным теплообменником„ включенным в линию отвода жидкой фазы рабочего тела между последней ступенью испарителя и парогенератором на органическом топливе.

Установка может быть снабжена пароперегревателем, вхлюченным в паропровод Межцу первой ступенью испарителя и паровой турбиной основного контура.

Дегазатор линией отвоца газов подключен к пароперегревателю и парогенератору на органическом топливе, На чертеже схематически представлена геотермальная энергетическая установка, Контур теплоносителя установки содержит послецовательно соециненные со скважиной 1 цегазатор 2, теплообменник 3 и насос 4, сообщенный с нагнетательной скважиной 5. К теплообменнику 3 поцключен паротурбинный контур 6, содержащий многоступенчатый испаритель 7 рабочего тела, ступени 8 - 10 соецинены последовательно по линии 11 отвода жидкой фазы и каждая из ступеней сообщена паропроводом 12» 14 соответ ственно с проточной частью паровой турбины 15, изображенном на чертеже вари» анте — с отдельными ее цилиндрами. К линии 11 отвода жицкой фазы из последней ступени 10 испарителя подключен дополнительный паротурбинный контур 16 с парогенератором 17 на органическом топливе. Кроме того, установка снабжена дополнительным теплообменником 18, включенным в линию 11 отвода жидкой фазы между послецней ступенью 10 испарителя и парогенератором 17 на органическом топливе. В паропровоц 12 межцу первой ступенью 8 испарителя и паровой турбиной 15 основного контура включен пароперегреватель 19, к которому поцсоь в динена линия 20 отвода газов и дегазатора 2, Эта же линия подсоединена к парогенератору 17, имеющему пароперег реватель 21. Паровая турбина 15 соединена с конценсатором 22, а турбина до попнительного контура - с конденсатором 23. Конценсатопровоцы после обоих конденсаторов могут быть обьецинены в ециный питательный тракт 24, сообщенный с парогенератором 17 и теплообменни« ком 3. Кажцая из паровых турбин основного и цополнительного контуров подхлю чена к своему электрическому генерато3 10352 47 4 ру 25. Участок 26 линии 20 может быть жит теплообменник 18. Тепло, полученсоецинен с трубопроводом 27 подачи ор- ное в теплообменнике 18р используют ганического топлива в, парогенератор 17. цля отопления и горячего водоснабжения.

При работе установки геотермальную Часть охлажденной в теплообменникеЙ8 срецу из скважины 1 подают в цегаза- 5 жицкой фазы рабочего тела поцают в па-. тор 2, а после уцаления растворенных рогенератор 17 на органическом топливе в ней газов - в теплообменник 3, гце она цополнительного паротурбинного контупередает свое тепло рабочему телу, на- ра 16. В качестве добавки к органичео пример, химически очищенной воде, паро- кому топливу, сжигаемому в парогенературбинного контура, Охлажценную гео- 10 торе 17, используют горючие газы, вытермальную среду с помощью насосе по- деленные в цегазаторе 2 из геотермальдают в нагнетательную скважину 5. Наг ной срецы. Полученный в парогенерато ретое в теплообменнике 3 рабочее тело ре 17 пар перегревают, подают в паропаротурбинного контура последовательно вую турбину дополнительного контура 16. испаряют в ступенях 8 - 10 испарите- 15 Паровые турбины основного и дополниля 7, где происхоцит вскипание в резуль- тельного контуров приводят во вращение тате мгновенного падения давления ниже электрические генераторы 25. Пар, оъвеличины, соответствующей температуре работавший в турбине дополнительного насыщения пара. Образующийся пар каж- контура, охлаждают в конденсаторе 23, цой из ступеней 8 - 10 поцают в соот- 20 а конденсат подают к теплообменнику 3 ветствуюшие зоны проточной части тур- для подогрева геотермальной срецы. бины 15, либо в отцельные ее цилиндры. П

Рец гаемая установка может рабо

Число ступеней испарителя и число ци- тать при переменном. графике нагрузки, линдров может быть различным и опре- при этом основной,паротурбинный конделяется тепловым расчетом. Отработав- 25 тур рабо тур, ра тающий теплом геотермальной ший пар охлажцают в конденсаторе 22, а конденсат по питательному тракту 24среды, используют только на расчетных номинальных нагрузках. В результате подают. в теплообменник 3. Для повыше- возможности использования в цопопниния параметров пара предусмотрен тельном контуре пара высоких парамеъперегрев пара в пароперегревателе 19 30 . poa а такж . ров, а также вследствие значительной путем сжигания топлива, которым в цан- степени утилизации тела экономичность ном варианте служат выцеленные в цега- установки достаточно высока, так как заторе 2 растворенные в геотермальной удельные .расходы топлива на выработку среде горючие газы. Для утилизации теп- электрической эне ии s ла жидкой фазы боч о фазы pa его тела после 35 ниже чем в топливных элект ическо энергии в такой установке послецней ступени 10 испарителя 7 слу- станциях

5 пливных тепловых электро

10352 47

,ВНИИПИ Заказ 5785/32 Тираж 535 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгороа, ул. Проектная, 4