ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03G7/00 

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для комплексной выработки электрической и тепловой энергии на базе геотермальных источников.

Известна геотермальная установка (авт. св. СССР N 1712651, кл. F 03 G 7/00, 1988), содержащая геотермальную скважину, турбину, смешивающий конденсатор, паровой эжектор.

Недостатком этой установки является то, что ее схема не позволяет отпускать энергию на теплоснабжение.

Известно геотермальное устройство (авт.св. СССР N 1615488, кл. F 24 J 3/08, 1988), содержащее геотермальную скважину, сепаратор первой ступени, сепаратор второй ступени, теплообменник подогрева сетевой воды.

Недостатком этого устройства является то, что его схема не позволяет вырабатывать электроэнергию.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению (прототипом) является геотермальная установка, содержащая геотермальную и артезианскую скважины, сепараторы высокого и низкого давления, турбогенератор, конденсатор, деаэратор сетевой воды, подогреватели сетевой воды.

Цель изобретения повышение экономичности установки, одновременная выработка электроэнергии и тепловой энергии сетевой воды для нужд теплоснабжения, а также снижение солесодержания рабочих сред без применения химводоочистки.

Цель достигается тем, что геотермальная установка, содержащая геотермальную и артезианскую скважины, деаэратор сетевой воды, подогреватели сетевой воды, дополнительно снабжена пароструйным эжектором и охладителем эжектора, причем вход эжектора по активной среде подключен к выходу по пару сепаратора низкого давления, по пассивной среде к патрубку отсоса газов из конденсатора, а выход через охладитель эжектора с атмосферой, при этом вход охладителя эжектора по нагреваемой среде подключен к нагнетательному патрубку конденсатного насоса, а выход через подогреватели сетевой воды и деаэратор к подающей линии тепловой сети.

Для увеличения, в случае необходимости, расхода сетевой воды выход артезианской скважины подключен к входу по нагреваемой среде охладителя эжектора.

Более рациональное, а значит и экономическое использование геотермальной энергии для комбинированной выработки электроэнергии и теплоты достигается в том случае, когда вход по нагреваемой среде первого по ходу сетевой воды сетевого подогревателя подключен к выходу по воде охладителя эжектора, а выход к входу деаэратора, выход которого подключен к входу второго по ходу сетевой воды подогревателя.

Более экономичное использование геотермальной энергии, при необходимости перераспределения ее между нуждами электро- и теплоснабжения достигается при выполнении второго по ходу сетевой воды подогревателя смешивающим и подключении второго его входа к выходу по пару сепаратора высокого давления.

Схема предлагаемой геотермальной установки приведена на чертеже.

Установка содержит геотермальную скважину 1, сепаратор 2, турбогенератор 3, расширитель-сепаратор низкого давления 4, воздушный конденсатор 5, поверхностный подогреватель сетевой воды 6, деаэратор 7, смешивающий подогреватель 8, эжектор 9, охладитель эжектора 10, артезианскую скважину 11, трубопровод теплоснабжения 12, трубопровод для транспорта пара из расширителя-сепаратора низкого давления 13, паропровод 14.

Геотермальная установка работает следующим образом.

Пароводяная смесь геотермального теплоносителя из скважины 1 поступает в сепаратор 2 и далее по паропроводу 14 поступает в турбогенератор 3, а из него в воздушный конденсатор 5.

Высокая степень очистки геотермального пара от солей в сепараторе 2 и низкое давление в воздушном конденсаторе 5 с эжектором 9 обеспечивают получение конденсата с малым содержанием газов и солей.

Далее конденсат проходит через охладитель эжектора 10 и поступает в поверхностный подогреватель 6, где тепло от сепарата из расширителя-сепаратора низкого давления 4 передается конденсату. В деаэраторе 7 происходит окончательная дегазация конденсата, а в смешивающем подогревателе 8, к которому подводится пар по трубопроводу 13, осуществляется окончательный нагрев конденсата перед подачей горячей воды в трубопровод для теплоснабжения 12. С целью увеличить расход воды на теплоснабжение возможно подключение к схеме пресной воды из артезианской скважины 11.

Благодаря перечисленным выше технологическим процессам геотермальная установка обеспечивает одновременную выработку электроэнергии и тепла, не требуется специальных систем химической водоочистки для подготовки сетевой воды, максимально используется энергия геотермального теплоносителя.

Использование: в теплоэнергетике, в частности в геотермальной установке для комплексной выработки электрической и тепловой энергии на базе геотермальных источников. Сущность изобретения: установка содержит геотермальную 1 и артезианскую 11 скважины, сепаратор высокого 2 и низкого 3 давления, турбогенератор 3, конденсатор 5, деаэратор сетевой воды 7, подогреватели сетевой воды 6 и 8, а также дополнительно пароструйный эжектор 9, его охладители 10, конденсатный насос. Вход эжектора 9 по активной среде подключен к выходу по пару сепараторы низкого давления 4, по пассивной среде к патрубку отсосов газов из конденсатора, а выход через охладитель эжектора 10 с атмосферой. При этом вход охладителя эжектора 10 по нагреваемой среде подключен к нагнетательному патрубку конденсатного насоса, а выход через подогреватели сетевой воды 6 и 8 и деаэратор 7 к подающей линии 12 тепловой сети. Для увеличения расхода сетевой воды выход артезианской скважины 11 подключен к всасывающему патрубку конденсатного насоса. В данном случае лучше подключать вход по нагреваемой среде по ходу сетевой воды сетевой подогреватель 6 к выходу по воде охладителя эжектора 10, а выход к входу деаэратора 7, выход которого подключен к входу второго по ходу сетевой воды подогревателя 8. Последний может быть выполнен смешивающим, причем второй его вход подключают к выходу по пару 14 сепаратора высокого давления 2. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ УСТАНОВКА, содержащая геотермальную и артезианскую скважины, сепараторы высокого и низкого давления, турбогенератор, конденсатор, деаэратор сетевой воды, подогреватели сетевой воды, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пароструйный эжектор, охладитель эжектора и конденсатный насос, причем вход эжектора по активной среде подключен к выходу по пару сепаратора низкого давления, по пассивной среде к патрубку отсоса газов из конденсатора, а выход через охладитель эжектора соединен с атмосферой, при этом вход охладителя эжектора по нагреваемой среде подключен к нагнетательному патрубку конденсатного насоса, а выход через подогреватели сетевой воды и деаэратор к подающей линии сетевой воды. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что выход артезианской скважины подключен к всасывающему патрубку конденсатного насоса. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вход по нагреваемой среде по ходу сетевой воды сетевого подогревателя подключен к выходу по воде охладителя эжектора, а выход к входу деаэратора, выход которого подключен к входу второго по ходу сетевой воды подогревателя. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что второй по ходу сетевой воды подогреватель выполнен смешивающим, причем второй вход подогревателя подключен к выходу по пару сепаратора высокого давления.