СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕКУЧИХ СРЕД, СОДЕРЖАЩИХ ВКЛЮЧЕНИЯ СЖАТОГО ГАЗА ИЛИ ПАРА, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Российский патент 1998 года по МПК F03G7/04 

Изобретение относится к энергетике, в частности к области использования энергии сжатого газа или пара, содержащихся в жидкости, применяемой в качестве рабочего тела.

Известен способ производства электроэнергии, осуществляемый на геотермальной электростанции с использованием пароводяной смеси.

Сущность этого способа заключается в том что, пароводяную смесь из скважины направляют в сепарационное устройство, где при определенном давлении происходит разделение пароводяной смеси на пар и воду. Отсепарировавшийся пар по трубопроводам направляется в машинный зал к турбинам, являющимся тепловыми двигателями, связанными с электрогенераторами, вырабатывающими электроэнергию.

Отделившаяся горячая вода, как правило, не используется или используется частично для отопления объектов, находящихся вблизи электростанции, а в основном сбрасывается в реку.

Недостатками этого способа являются незначительное использование энергии горячей воды, а также необходимость в системе сепарации геотермального потока.

Эту задачу позволяет решить заявляемое изобретение, сущность которого заключается в том, что в качестве теплового двигателя используют винтовой детандер, а расширение рабочей среды в нем осуществляют с одновременной дегазацией и использованием энергии высвободившегося газа (пара) для получения механической энергии, причем в качестве рабочей среды используют геотермальную воду, геотермальную пароводяную смесь, перегретую воду из водогрейных котлов и газонасыщенную нефть.

Заявляемый способ может быть осуществлен, например, на геотермальной электростанции, схема которой представлена на чертеже, где 1 - геотермальная скважина, к которой через систему трубопроводов подключен винтовой детандер 2 с электрогенератором 3. К выходному патрубку детандера 2 присоединен конденсатор 4 смесительного типа, после которого установлен циркуляционный насос 5, связанный трубопроводом с градирней 6. Градирня 6 соединена с конденсатором 4 трубопроводом охлажденной воды, а к конденсатору 4 присоединен вакуумный насос 7.

Геотермальная электростанция работает следующим образом.

Геотермальную воду из скважины 1 направляют на вход винтового детандера 2, в котором осуществляют расширение рабочей среды с одновременным ее частичным испарением при уменьшении давления. Потенциальная энергия выделяющегося в процессе расширения пара преобразуется в механическую путем воздействия пара на роторы детандера. Полученную таким образом механическую энергию используют для привода электрогенератора.

После выхода из детандера 2 пароводяную смесь направляют в конденсатор 4 смесительного типа, где ее смешивают с холодной водой, поступающей из градирни 6, и обеспечивают тем самым конденсацию паровой фазы. Разрежение в конденсаторе 4 создают вакуумным насосом 7.

Полученную на выходе из конденсатора 4 среду циркуляционным насосом 5 направляют в градирню 6, где охлаждают и снова возвращают в конденсатор 4.

Описанная геотермальная электростанция является одним из вариантов применения заявляемого способа, который может быть также реализован при разгазировании газонасыщенной нефти или при использовании энергии перегретой воды в водогрейных котельных для производства электрической энергии. Кроме того, получаемая с помощью этого способа механическая энергия может быть использована для других нужд любого производства.

Использование: в энергетике, в частности относится к области использования энергии сжатого газа или пара, содержащихся в жидкости, применяемой в качестве рабочей среды. Сущность изобретения: в качестве теплового двигателя используют винтовой детандер, снижение давления рабочей среды осуществляют одновременно с ее дегазацией или парообразованием и использованием энергии высвободившегося газа или пара для получения механической энергии, преобразуемой в электрическую, причем в качестве рабочей среды используют геотермальные воды, перегретую воду из водогрейных котлов, газонасыщенную нефть. Предлагаемый способ может быть реализован на геотермальных электростанциях при разгазировании газонасыщенной нефти, при использовании энергии перегретой воды в водогрейных котельных. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ преобразования или использования энергии текучих сред, содержащих включения сжатого газа или пара для производства электроэнергии, заключающийся в подаче в тепловой двигатель текучей среды, последующем в нем расширении с получением механической энергии, преобразуемой в электрическую, отличающийся тем, что расширение рабочей среды осуществляют одновременно с ее дегазацией или парообразованием и использованием энергии высвободившегося газа или пара для получения механической энергии, преобразуемой в электрическую, а в качестве теплового двигателя, работающего на такой среде, используют винтовой детандер. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют геотермальные воды или геотермальную пароводяную смесь. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют перегретую воду из водогрейных котлов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют газонасыщенную нефть.