Энергетическая установка для геотермальной электростанции Советский патент 1991 года по МПК F03G7/00 

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии, и может быть использовано при проектировании и эксплуатации геотермальной электростанции, использующей термальный рассол.

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности.

На чертеже представлена схема предлагаемой энергетической установки для геотермальной электростанции.

Устройство содержит последовательно соединенные многоступенчатый дегазатор 1 с раздельным отводом горючих и негорючих газов, испаритель2 с паропромывочным устройством 3, шламоотделитель 4, теплообменник 5 и рекарбонизатор 6. Дегазатор 1 соединен с геотермальной скважиной (не показана} трубопроводом 7. Отвод горючих газов из дегазатора 1 осуществляется по трубопроводу 8, негорючих - по трубопроводу 9. дегазированной воды - по трубопроводу 10. Паровая турбина 11 соединена с испарителем 2 и конденсатором 12, который связан с теплообменником 5 линией 13. Охлаждающий контур конденсатора 12 содержит градирню 14 и насос 15. Подпитка охлаждающей воды системы осуществляется по трубопроводу 16. Между теплообменником 5 и паролромывочным устройством 3 последовательно включены пароводяной теплообменник 17 и водяной экономайзер 18 для подогрева части конденсата, направляемой на промывку. Теплообменник соединен с многоступенчатым дегазатором t трубопроводом 9 « с рекарбонмзатором б трубопроводом 19. Между водяным экономайзером 18 и дегазатором 1 последовательно включены отделитель 20 жидкости и камера 21 сгорания, а выход газов соединен со шламоотдеяителем 4. 8 схеме предусмотрено обеспечение теплом потребителя 22, соединенного с теплообменником 5 линией 23 подачи подогретого конденсата и с рекарбонизатором 6. Последний связан с нагнетательной скважиной (не показана) через насос 24 закачки, с теплообменником 17 - трубопроводом 19 и с теплообменником 5 - трубопроводами 25 и 26.

Установка работает следующим образом,

Исходная геотермальная вода поступает в многоступенчатый дегазатор 1, в нижней части которого за счет снижения давления происходит выделение основной части горючих газов, которые отводятся по трубопроводу 8. В верхней части дегазатора 1 давление воды поддерживается ниже давления насыщения, в результате чего происходит интенсивный распад бикарбонатионов с образованием твердой фазы - карбоната кальция. Выделяющийся при этом углекислый газ и пар отводятся по трубопроводу 9. Дегазированная и декарбонизированная вода по трубопроводу 10 поступает в испаритель 2, а затем - в шла- моотделитель 4, где происходит отделение осадка, и через теплообменник 5 подается в рекарбонизатор 6, Образовавшийся в испарителе 2 пар попадает в паропромывочное устройство 3, откуда подается в турбину 11. Отработавший пар направляется в конденсатор 12. Образовавшийся конденсат поступает в теплообменник 5 для подогрева

теплом осветленного рассола из шламоот- делителя 4. Часть конденсата по трубопроводу 16 подается в градирню 14 для подпитки системы охлаждения конденсатора. Часть нагретого в теплообменнике 5 конденсата подается по трубопроводу 23 потребителю 22 низкопотенциального тепла, откуда поступает в рекарбонизатор 6. Изменение количества воды и тепла, подаваемых потребителю 22, обеспечивается за

счет рециркуляции части воды по трубопроводу 26. Другая часть конденсата направ- ляется через теплообменник 17 на паропромывку в устройство 3. В теплооб- меннике 17 конденсат нагревается выпаром, который подается по трубопроводу 9 из дегазатора 1. Сконденсированный пар и углекислый газ из теплообменника 17 по трубопроводу 19 направляются в рекарбонизатор 6 для подкисления воды, закачиваемой в скважину. Подкисленная вода направляется в насос 24 для закачки в подземный пласт. В водяном экономайзере 18 конденсат, направленный на паропромывку, нагревается дымовыми газами, образовавшимися за счет сжигания горючих газов в камере 21 сгорания, куда они подаются из дегазатора 1 через отделитель 20 жидкости. Часть вышедших газов из водяного эконо-о майзера 18 направляется в шламоотделитель 4 для создания газовой подушки, предотвращающей заражение воды кислородом.

Формула изобретения 1, Энергетическая установка для геотермальной электростанции, содержащая последовательно установленные дегазатор с отводами горючих и негорючих газов, испаритель, паротурбинную установку с генератором и конденсатором, а также шламоотделитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, она дополнительно снабжена рекарбонизатором с насосом закачки в скважину, двумя теплообменниками, водя

ным экономайзером и трактом для исполь-теплообменника подключен к конденсато- зования тепла горючих газов, подключен-ру, а выход водяного экономайзера - к па- ных по входу к дегазатору и состоящим изропромывочному устройству испарителя, а последовательно установленных отделите-по греющей среде теплообменники подклю- ля жидкости, камеры сгорания и греющей5 чены к шламоотделителю и к выходу него- полости водяного экономайзера с патруб-рючих газов дегазатора соответственно, а ком отвода газов в шламоотделитель, а ис-рекарбонизатор своими входами подклю- паритель выполнен с паропромывочнымчем к выходам греющих сред из теплообмен- устройством, при этом оба теплообменниканикое и выходу нагреваемой среды из и водяной экономайзер включены последо-10 первого теплообменника, вательно по ходу нагреваемой среды между2. Установка по п. 1, отличающая- конденсатором и паропромывочным уст-с я тем, что дегазатор и испаритель выпол- ройством испарителя, причем вход первогонены многоступенчатыми.

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для производства электрической энергии, и может быть использовано при проектировании и эксплуатации геотермальной электростанции, использующей воду с высокой минерализацией и содержанием неконденсирующихся газов. Цель изобретения - повышение экономичности и надежности работы геотермальной энергетической установки. Для более глубокой дегазации геотермальной воды дегазатор 1 выполнен многоступенчаУМ тым и предусмотрено вскипание воды в его верхней части, шламоотделитель 4 установлен после испарителя 2. Для повышения качества пара, подаваемого в турбину 11, используется паропромывочное устройство 3, в которое подается конденсат, предварительно нагреваемый сначала теплом рассола, вышедшего из шламоотделителя 4, затем теплом выпара из дегазатора 1 и в последнюю очередь теплом продуктов сгорания горючей части газов, выделенных из геотермальной воды в дегазаторе 1. Для предотвращения насыщения геотермальной воды кислородом в верхнюю часть шла- моотделителя 4 направляется часть продуктов сгорания из водяного экономайзера 18, которая предотвращает контакт воды с атмосферным воздухом. Для предотвращения зарастания подземной циркуляционной системы возвращаемая в пласт вода предварительно подкисляется в рекар- бониэаторе 6 углекислым газом, выделившимся в дегазаторе 1. Для снижения потребления воды извне и нагрузки на насосы 24 закачки отработанной воды в пласт предусматривается подпитка градирни 14 конденсатора 12 частью конденсата турбины 11. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. fe о со со OJ о о