ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК F03G7/00 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано для выработки электрической энергии на базе геотермальных источников.

Известна геотермальная установка (см. а.с. 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 обеспечить экологическую чистоту станции и не использует энергию геотермального сепарата.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является техническое решение по патенту США, 4429535, кл. F 03 G 7/00, 1984.

Целью изобретения является повышение экономичности установки за счет эффективного использования сепарата геотермального теплоносителя при выработке электроэнергии и обеспечение экологической чистоты геотермальной электростанции.

Сущность изобретения заключается в том, что геотермальная установка содержит геотермальную скважину, сепараторы высокого и низкого давления, турбогенератор с паровой турбиной, низкопотенциальную турбину, конденсатор, абсорбер, скважину закачки геотермального сепарата. Новым является то, что установка дополнительно содержит эжектор и охладитель эжектора, теплообменную систему борьбы со снеговыми заносами, автоматическое дроссельно-увлажняющее устройство, причем выход сепарата низкого давления по жидкой фазе соединен трубопроводом с входом в низкопотенциальную турбину, выхлопной патрубок которой подключен к воздушному конденсатору, выход сепаратора низкого давления по пару соединен паропроводом с эжектором и с системой борьбы со снеговыми заносами, а ее выход подключен к воздушному конденсатору. Паропровод рабочего пара посредством автоматического дроссельно-увлажняющего устройства соединен с воздушным конденсатором, а конденсатосборник последнего соединен с конденсатным насосом, охладителем эжектора, абсорбером и насосом закачки с геотермальной скважиной закачки, при этом выход из охладителя эжектора связан с входом в компрессор, выход из которого подключен к абсорберу.

В результате наличия этих существенных признаков установка приобретает следующие новые свойства:
1. Появляется способность установки вырабатывать электроэнергию за счет энергии сепарата, выходящего из сепаратора низкого давления.

2. Обеспечивается экологическая чистота геотермальной электростанции.

3. Обеспечивается работоспособность установки в условиях общего снегового покрова станционной площадки.

Схема предлагаемой геотермальной установки приведена на чертеже.

Установка содержит геотермальные скважины 1, 19, сепаратор высокого давления 2, турбогенератор с паровой турбиной 3, сепаратор низкого давления 4, воздушный конденсатор 5, конденсатосборник 6, эжектор 7, охладитель эжектора 8, абсорбер для растворения агрессивных газов 9, турбогенератор с низкопотенциальной турбиной, работающей с использованием пароводяной смеси 10, теплообменную систему борьбы со снеговыми заносами 11, автоматическое дроссельно-увлажняющее устройство 12, нанос промывочной воды 13, конденсатный насос 14, насос закачки 15, настраиваемый дроссель 16, шумоглушитель 17, компрессор 18.

Геотермальная установка работает следующим образом.

Пароводяная смесь геотермального теплоносителя из скважины 1 поступает в сепаратор 2 и далее по паропроводу в турбогенератор 3, а из него в воздушный конденсатор 5. Жидкая фаза из сепаратора 2 через настраиваемый дроссель 16 поступает в сепаратор 4, далее на низкопотенциальную турбину 10 и конденсатор 5. Пар из сепаратора 4 поступает в эжектор 7 и систему борьбы со снеговыми заносами 11 и далее в конденсатор 5. При работе на параллельных режимах излишки рабочего пара через дроссельно-увлажнительное устройство 12 сбрасываются в конденсатор 5. Последнее обеспечивает постоянный расход конденсата из кондесатосборника через конденсатный насос 14, охладитель эжектора 8 и на абсорбер 9 и, следовательно, гарантированное растворение агрессивных газов в конденсате. Далее смесь конденсата и сепарата закачивается насосом закачки 15 в скважину закачки 19. Отсос неконденсирующихся газов из воздушного конденсатора осуществляется пароструйным эжектором 7, далее паровоздушная смесь поступает в охладитель эжектора, компрессор 18 и абсорбер 9. В случае отключения турбогенераторов пароводяная смесь сбрасывается через шумоглушитель.

Благодаря перечисленным выше технологическим процессам обеспечивается эффективное использование теплоносителя и экологическая безопасность геотермальной электростанции.

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Установка дополнительно снабжена воздушным конденсатором, эжектором и охладителем эжектора. Воздушный конденсатор подключен к выходу из паровой турбины. Эжектор входом подключен к паровому выходу сепаратора низкого давления и выходом - к охладителю эжектора. Низкопотенциальная турбина с генератором подключена входом к выходу жидкой фазы из сепаратора низкого давления и выходом - к воздушному конденсатору. В результате повышается экономичность установки. 2 з. п.ф-лы, 1 ил.

1. Геотермальная установка, содержащая геотермальную скважину, сепараторы высокого и низкого давления, турбогенератор с паровой турбиной, низкопотенциальную турбину, абсорбер, насосы и скважину закачки, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена воздушным конденсатором, эжектором и охладителем эжектора, при этом воздушный конденсатор подключен к выходу из паровой турбины, эжектор входом подключен к паровому выходу сепаратора низкого давления и выходом - к охладителю эжектора, а низкопотенциальная турбина с генератором подключена входом к выходу жидкой фазы из сепаратора низкого давления и выходом - к воздушному конденсатору. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменную систему борьбы со снеговыми заносами, причем ее вход связан с выходом из сепаратора низкого давления по пару, а ее выход - с конденсатосборником воздушного конденсатора. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит автоматическое дроссельно-увлажнительное устройство, посредством которого осуществлена последовательная связь сепаратора высокого давления с воздушным конденсатором, конденсатосборником, конденсатным насосом, охладителем эжектора, абсорбером, насосом закачки и геотермальной скважиной закачки, при этом выход из охладителя эжектора связан с входом в компрессор, выход которого подключен к абсорберу.